北大，清华最新文章：记忆的动态变化

　　

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生物通报道：人类对记忆的研究已经有一个多世纪之久. 海马是记忆形成的重要脑结构, 新形成的记忆在海马中编码后, 经过巩固而得以保持. 经典记忆模型认为记忆在巩固后愈发稳定, 但近期研究发现, 巩固不是一次性过程, 伴随着记忆提取或再次激活, 巩固好的记忆也会重新回到不稳定状态, 需要再次被巩固, 即再巩固. 再巩固过程的发现揭示了记忆的可塑性, 为破坏或更新旧记忆提供了研究窗口.

近期来自北京大学心理学系、清华-北大生命科学联合中心的研究人员从时间维度, 针对记忆发生的全过程, 即记忆的编码, 巩固、再巩固, 直至记忆的遗忘, 介绍记忆加工过程对应的神经机制, 讨论当前的研究进展并展望未来的研究方向.

记忆是对信息编码(encoding)、存储(consoledation)以及提取(retrieval)的过程. 记忆中存储着人们所知道的一切信息, 从对世界的知识, 到各自的人生经历、习得的技能, 甚至习惯性的反射等. 记忆的能力和偏好反映了个体的先天差异, 记忆的内容则影响个体的后天选择, 因此记忆的差异造就了个体的不同. 理解记忆如何编码、存储、甚至遗忘(forgetting)是了解人类认知和行为的关键.

传统记忆理论认为, 记忆在形成之初是动态的, 但随着巩固(consolidation)的进行便不再发生变化. 然而, 近期研究表明, 记忆的巩固不是一蹴而就的, 巩固好的记忆在被激活后会进入不稳定状态, 需要多次反复巩固以保持稳定. 因此, 从记忆的编码、巩固到再巩固(reconsolidation), 记忆系统都表现出高度的可塑性. 记忆的这种灵活性为遗忘提供了途径, 使遗忘可以发生在记忆形成的整个过程中.

随着科学技术的发展, 对记忆加工的神经机制有了进一步认识. 研究者对记忆的认识从行为层面深入到分子水平, 研究手段从被动观察发展到尝试主动控制记忆, 甚至在不需要测试或口头报告时, 只通过大脑信号便能解码出记忆的内容.

这篇文章将从记忆的编码、巩固到遗忘的整个过程, 介绍记忆加工的神经机制、记忆的巩固和再巩固, 以及记忆的主动遗忘等领域研究的最新进展.

文章综述了记忆研究在过去15年中取得的进展. 这种进展首先体现在对记忆分类的细化和对记忆神经机制的深入了解. 结合脑成像和电生理技术, 对海马功能的研究深入到脑网络和分子水平层次, 进一步揭示了不同类型和不同时程记忆加工的神经机制. 对长时记忆的研究分化了近期记忆与远期记忆过程中海马的独特作用. 过去15年还见证了记忆理论的更新. 记忆再巩固过程的发现挑战了经典记忆理论, 证明了巩固好的记忆也有很强的可塑性, 为记忆系统的灵活性提供了强有力的证据. 进而对记忆遗忘的研究实现了理论与临床应用的有效结合. 主动遗忘方法的发现, 用行为实验证明了Freud的压抑理论, 将基础研究的成果与临床心理学经典理论相结合, 对当前的临床咨询具有指导意义.

记忆研究的进步得益于技术的发展. 目前, 不仅可以通过电生理和脑成像技术获得记忆加工的相关脑区和脑网络, 也可以通过电刺激和磁刺激来控制脑区的活动以操作记忆的提高. 结合模型, 甚至可以通过读取脑区中神经元的活动模式, 推测记忆的内容.

鉴于这些方法仅能在脑区水平解释记忆的神经机制, 目前, 研究者开始使用高分辨率的全基因组测序寻找人类记忆能力对应的基因. 基因组测序技术使研究者们不再只能测验候选基因, 同时可以发现与行为相关并且在动物模型上难以测量的“新”基因, 如近期发现的Kibra, SCN1A以及CTNNBL1等. 但是, 在技术蓬勃发展的同时, 不能忽视它们的缺点. 例如, 基因测序技术选取的位点效力一般很小且很多在非基因位置上, 因此对行为的解释可能微乎其微. 未来研究需要参考多种技术, 寻找不同研究的结合点, 以求获得更可靠的结果.
 
总体而言, 过去15年见证了记忆研究从被动观察进入到主动操控. 未来研究可以利用对记忆机制的进一步了解更好的操控记忆.

（生物通）

原文检索：

王英英, 朱子建, 吴艳红. 记忆的动态变化: 记忆的编码、巩固和遗忘. 科学通报, 2016, 61: 12–19
Wang Y Y, Zhu Z J, Wu Y H. The dynamic memory system: The encoding, consolidation and forgetting process of memory (in Chinese). Chin Sci Bull, 2016, 61: 12–19, doi: 10.1360/N972015-00653