科学家首次在大鼠大脑切片中植入人工记忆
据discover magazine近日报道，几位神经科学家在《自然•神经科学》的在线版报告，他们在大鼠大脑切片中植入了人工记忆。这几位研究者通过用电流刺激啮齿动物的大脑细胞，使它们产生了一些类似记忆的神经细胞活动，这些记忆会存在大约10秒左右。这是研究者第一次在没有大脑的情况下创造了记忆。
研究者是在海马体的切片上创造这些记忆的。海马体是大脑中的一个区域，与短期记忆相关——当人们回忆某个地址，或者回忆你的老板今天打什么颜色的领带等事情时，就要依靠这个类型的记忆。这些研究人员分别刺激了大脑切片上四个不同的位置，然后报告切片上的三种不同的细胞对电流刺激的反应。每种刺激都会产生独特和持续的反应。当四种刺激按照不同的顺序出现的时候，神经元细胞会做出不同的反应，这说明神经元细胞可以接收更复杂的刺激。
这些人造记忆存续的时间非常短。当这段时间过去之后，神经元细胞对四种刺激的反应会变得越来越相似；15秒钟之后，神经元细胞对四种刺激的反应会变得完全一致。
“这是第一次有人发现了一种方法，能够将有关暂时性后果和刺激模式的信息直接储存在大脑中几秒钟，”参与本次研究的神经科学家Ben Strowbridge在一次新闻发布会上说。“这次的研究为未来的研究铺平了道路，帮助研究者确定到底是哪一条大脑回路让我们形成了短期记忆。”
研究者希望，弄清楚短期记忆在孤立的组织中的形成机制成为一系列研究的第一步，今后可以在这个基础上继续了解记忆在活体大脑更大、更复杂的网络中是如何形成的，了解在患神经疾病的动物体内，记忆会发生哪些故障。
资料补充
海马体，又名海马回、海马区或大脑海马，是位于脑颞叶内的一个部位的名称。人有两个海马体，分别位于左右脑半球。它是组成大脑边缘系统的一部分，担当着关于记忆以及空间定位的作用。名字来源于这个部位的弯曲形状貌似海马。海马体属于脑的演化过程中最古老的一部分。来源于旧皮质的海马体在灵长类以及海洋生物中的鲸类中尤为明显。相对新皮质的发展，海马体的增长在灵长类动物中的重要作用是使得其脑容量显著增长。
海马体的机能是主管人类近期主要记忆，有点像计算机的内存，将几周内或几个月内的记忆鲜明暂留，以便快速存取。日常生活中的短期记忆都储存在海马体中，如果一个记忆片段，比如一个电话号码或者一个人在短时间内被重复提及的话海马体就会将其转存入大脑皮层，成为永久记忆。所以海马体比较发达的人，记忆力相对会比较强一些。存入海马体的信息如果一段时间没有被使用的话，就会自行被“删除”，也就是被忘掉了。而存入大脑皮层的信息也并不就是永久会被储存，如果长时间不使用该信息的话，大脑皮层也许就会把这个信息给“删除”掉了。有些人的海马体受伤后就会出现失去部分或全部记忆的状况。这全取决于伤害的严重性，也就是海马体是部分失去作用还是彻底失去作用。
Mnemonic representations of transient stimuli and temporal sequences in the rodent hippocampus in vitro
Robert A Hyde& Ben W Strowbridge
A primary function of the brain is the storage and retrieval of information. Except for working memory, where extracellular recordings have shown persistent discharges during delay-response tasks, it has been difficult to link memories with changes in individual neurons or specific synaptic connections. We found that transient stimuli are reliably encoded in the ongoing activity of brain tissue in vitro. Patterns of synaptic input onto dentate hilar neurons predicted which of four pathways were stimulated with an accuracy of 76% and performed significantly better than chance for >15 s. Dentate gyrus neurons were also able to accurately encode temporal sequences using population representations that were robust to variation in sequence interval. These results demonstrate direct neural encoding of temporal sequences in the spontaneous activity of brain tissue and suggest a local circuit mechanism that may contribute to diverse forms of short-term memory.
