无缝复用内存存储和调用

我们每天都会储存记忆，其中一些我们以后能够回忆起来。但是，当我们这样做的时候，我们会继续储存吗?是的!当我们检索以前的记忆时，我们不能停止记忆的形成。例如，想象一下，您正在城市中航行，同时向跟随的朋友回忆昨晚的事件。即使您在故事中，您的大脑也必须记住路线的各个方面，以便您稍后可以找到回去的路或到达下一个目的地。

我们似乎不需要太多有意识的努力就完成了这项任务。有人可能会说，这很重要，因为我们知道大脑有数万亿个突触连接，因此并行处理是大脑运作的常态。然而，在这种情况下，情况有些不那么简单，因为有效的记忆存储和调用需要重叠的大脑结构。大脑实际上采用了智能“过程处理”：它在编码和检索之间快速来回切换，大约每秒 8-10 次。

这种快速切换反映在海马体“CA1”区域每秒 8-10 个周期的脑电波上，海马体是记忆回路的组成部分。这种脑电波称为 θ 振荡，根据流行的理论，记忆存储主要发生在 θ 周期的峰值附近，而回忆则锁定在 θ 波谷(或波谷)。众所周知，CA1 区域在每个 θ 周期的这些不同阶段与不同的大脑区域进行通信：它在峰值期间从称为内嗅皮层的区域接收感觉信息，并在峰值期间处理通过海马另一个称为 CA3 的区域的信息。西塔山谷。

CA1 如何始终知道要与哪个区域进行协调，以便存储和调用不会相互干扰，这一点尚不完全清楚。在今天发表在《自然通讯》上的一项新研究中，由匈牙利布达佩斯实验医学研究所首席研究员 Balazs Hangya 医学博士领导的神经科学家团队发现，前脑中央的一个大脑区域(称为内侧隔膜) ，在此编码和检索过程中起着关键作用。

Hangya 的团队与来自同一研究所的 Viktor Varga 合作，记录了小鼠进行日常工作时内侧间隔神经元的活动。记忆存储和回忆伴随着更快的脑电波，称为伽玛振荡，嵌入持续的θ节律中：存储速度更快，回忆速度更慢。研究人员发现，内侧隔膜的神经元可以将其活动与快速和慢速伽马节律对齐，这表明它们参与了这些波的产生。此外，内侧隔膜活动的微小变化随后伴随着 CA1 伽玛节律的相应变化几毫秒，这表明内侧隔膜在控制伽玛波中起主导作用，因此支持看似毫不费力的编码和检索循环。

内侧隔膜通过哪些途径影响 CA1 的信息处理?虽然这两个领域之间存在直接联系，但考虑到记忆过程的复杂性，其他领域也可能涉及其中。为了解决这个问题，Hangya 的团队与牛津大学的 Tim Viney 和 David Dupret 实验室合作，使用了具有已知解剖目标的单个内侧间隔神经元的记录。这揭示了内侧隔膜影响 CA1 区域伽马波的两条主要途径：在记忆存储中重要的较快伽马波是通过内嗅皮层控制的，而与记忆回忆相关的较慢伽马波则通过 CA3 区域受到影响。“然而，大脑并不是按照工程逻辑设计的，数据显示其他直接和间接通路很可能也发挥着重要作用”，杭亚评论道。该研究的第一作者 Bálint Király 补充道：“与此同时，即使从技术角度来看，该网络也表现得非常出色，因为结构良好的隔膜活动确保了在广泛的时间尺度上的精确计时。”

我们对大脑的大部分了解都来自于观察其复杂的活动，但它对直接操作的反应也非常有启发性。光遗传学是一种相对新颖的工具，可以通过照射特定的神经元群来激活或沉默这些亚群。Hangya 的团队测试了某些内侧间隔神经元的光遗传学激活(以模仿自然大脑活动的模式)是否可以唤起 CA1 中预期的伽马节律。事实上，他们发现这些伽马波在内侧隔膜刺激时可靠而强烈地出现，证实内侧隔膜在有效调节这些节律方面发挥着迄今为止被忽视的作用。Hangya 总结道：“当我们渴望解决痴呆症等记忆疾病时，了解记忆在大脑中的工作原理是我们最大的希望。”

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