Cell Reports：科学家发现了用于信息处理和记忆的转换系统

一组科学家在大脑中发现了一个用于处理信息和存储记忆的系统——类似于铁路道岔如何控制火车的目的地。

　　

“研究人员试图确定神经回路,有专门的功能,但有太多任务大脑执行每个电路有其自己的目的,”安德烈·芬顿解释说,纽约大学的神经科学教授和这项研究的资深作者,发表在《细胞》杂志上的报告。“我们的研究结果揭示了同一个电路是如何具有多种功能的。大脑将神经活动的‘序列’从编码我们的经历转移到回忆它们，这表明相同的回路在信息处理和记忆中都有作用。”

这一新发现表明，大脑的功能比以前意识到的更有效。

芬顿补充说:“当同一个电路执行不止一种功能时，协同、创造性和经济互动就成为可能。”

为了探索大脑回路的作用，研究人员检查了老鼠的海马体——一种长期以来被认为在记忆中起重要作用的大脑结构。他们研究了老鼠的海马体是如何从编码当前的位置转换到回忆遥远的位置的。在这里，老鼠在一个表面上导航，如果它们碰到某些区域，就会受到轻微的电击，从而促使信息编码。当老鼠随后回到这个表面时，它们避开了之前接受电击的区域——这是记忆影响它们运动的证据。

对神经活动的分析显示，海马体发生了变化。具体来说，科学家们发现，在被称为齿状突的神经元群体中，有一种特定的活动模式，它起源于内侧内嗅皮层(DSM)，用于协调大脑功能的变化。

“铁路开关控制着每列火车的目的地，而齿状突起将海马的信息处理从编码转换为回忆，”芬顿观察到。“就像铁路转轨使火车转向一样，这种齿状突起事件将人们的思想从现在转移到过去。”

这项研究得到了美国国立卫生研究院(National Institutes of Health, R01NS105472和R01MH099128)的资助。

Journal Reference:

1. Dino Dvorak, Ain Chung, Eun Hye Park, André Antonio Fenton. Dentate spikes and external control of hippocampal function. Cell Reports, 2021; 36 (5): 109497 DOI: 10.1016/j.celrep.2021.109497