记忆形成受青年时期大脑网络发展的影响

在一项罕见的对儿童和青少年大脑直接记录的新研究中，美国西北医学院(Northwestern Medicine)的一名科学家和韦恩州立大学(Wayne State University)的同事发现，随着大脑的成熟，大脑中两个关键记忆区域的准确交流方式使我们更善于形成持久的记忆。研究结果还表明，随着年龄的增长，大脑是如何学会多任务处理的。从历史上看，由于缺乏来自儿童大脑的高分辨率数据，导致我们对发育中的大脑如何形成记忆的理解存在差距。这项研究创新了对儿童患者使用颅内脑电图(iEEG)来检查大脑发育如何支持记忆发育。

　　

   

   

图片:当一个年轻人看一幅要记忆的图像时，大脑中两个记忆区域的图示。

• 随着我们大脑的成熟，两个关键记忆区域的精确交流促进了持久记忆的形成

• 研究表明，“随着年龄的增长，你的大脑正在学习多任务处理”

• “通过理解事物是如何形成的，在这个例子中，记忆为我们提供了一扇窗户，让我们了解为什么它最终会瓦解。”

在一项针对儿童和青少年大脑直接记录的罕见新研究中，一名西北医学(Northwestern Medicine)的科学家和韦恩州立大学(Wayne State University)的同事发现，随着大脑的成熟，大脑中两个关键记忆区域的精确交流方式，使我们更善于形成持久的记忆。研究结果还表明，随着年龄的增长，大脑是如何学会多任务处理的。

这项研究将发表在2月15日的《当代生物学》杂志上。

从历史上看，由于缺乏来自儿童大脑的高分辨率数据，导致我们对发育中的大脑如何形成记忆的理解存在差距。这项研究创新了对儿童患者使用颅内脑电图(iEEG)来检查大脑发育如何支持记忆发育。

科学家们发现，5岁至21岁的人的大脑发育状况与他们在这16年的时间里形成记忆的能力之间存在联系。例如，年幼的孩子，他们的大脑不像青少年参与者那样发达，不能像一些青少年那样形成那么多的记忆。

通讯作者、西北大学范伯格医学院医学社会科学和儿科学助理教授丽莎·约翰逊说:“我们的研究实际上帮助我们解释了记忆是如何发展的，而不仅仅是它是如何发展的。”“通过理解事物是如何形成的——在这个例子中是记忆——它给了我们一个窗口，让我们了解为什么它最终会崩溃。”

“人类的记忆力在整个童年时期都在发展，20多岁时达到顶峰，对大多数人来说，记忆力会随着年龄的增长而衰退，即使是那些没有患痴呆症的人。”

为了解决这个问题，她的工作集中在记忆的寿命，以提供一个全面的方法来理解大脑发育和记忆，这就是为什么这项研究集中在儿童患者。

大脑关键记忆区域的节奏

这项研究关注的是大脑中在支持记忆形成中起关键作用的两个区域之间的交流:内侧颞叶(MTL)和前额叶皮层(PFC)。为了了解这些区域是如何相互交流的，科学家们分析了两种大脑信号——一种是缓慢振荡的脑电波，另一种是快速振荡的脑电波——这两种信号使得大脑区域之间能够进行交流。节奏决定了记忆是否成功形成，并将表现优异的青少年与表现较差的青少年和儿童区分出来。

开创了小儿颅内脑电图的先河

这项研究的参与者已经因为另一个原因(通常是为了治疗他们的癫痫)而接受了脑部手术，科学家们利用这个难得的机会来检查直接放置在大脑暴露表面的电极上的数据。

脑部手术后，患者在医院接受了一周的监护。约翰逊的团队就是在这个时候进行研究的，他们让参与者看一些场景的图片，看看他们对这些场景的记忆有多好。研究小组再次向他们展示相同的图像和他们还没有看到过的新场景(例如，一个户外区域的不同图像)，以观察研究参与者在记忆他们所看到的内容方面的年龄差异。

随着年龄的增长，我们的大脑学会了多任务处理

这项研究的另一个新发现是，在快波振荡和慢波振荡上似乎存在年龄差异——大脑中有助于认知、行为、学习和记忆的节律。慢的θ频率随着年龄的增长而降低，而快的θ频率则变得更快。

约翰逊说:“这些节奏似乎随着年龄的增长而变化，所以5岁时的节奏相似，而20岁时的节奏则不同。”“关键记忆区域以两种频率相互作用的事实表明，随着年龄的增长，你的大脑正在学习多任务处理。”