大腦連接如何形成記憶

重溫和分享我們的個人過去是使我們成為人類的一部分。 它創造了一種我們是誰的感覺,允許我們為未來做好計劃並幫助我們建立關係。 但我們並非都以同樣的方式記住過去。 事實上,記憶的性質和質量在人與人之間存在很大差異。

例如,當被要求記住一個關於派對的事情時,一個人可能生動地描述他們的六歲生日:禮物是如何佈置的,刺猬蛋糕的甜美,巧克力味道以及睡覺真的很晚。 另一個人可能不記得這個確切的細節,但要記住他們的阿姨鄙視派對和刺猬蛋糕 在80中大量湧現.

因此,我們的個人記憶包含不同類型的信息。 其中一些非常具體,關於事情發生的時間和地點 - 以及它的感受。 這種個人經歷被稱為“情節記憶”。 其他一些事實是關於世界,我們自己和我們認識的人的一般事實。 這被稱為“語義記憶”。 神經科學中的一個重要問題是這兩種記憶類型是否涉及大腦的不同部分。

對一個叫做海馬體(涉及記憶,學習和情緒)的地區造成損害的個人被發現記得有關他們生活的事實,但缺乏 高分辨率,情節細節。 另一方面,患有罕見癡呆症的患者,被稱為 語義癡呆,可以記住情節信息,但不記得將它們粘合在一起的事實。 有趣的是,這些個體顯示出大腦另一部分的早期退化,稱為前顳葉(被認為對語義記憶至關重要)。

網絡與地區

但我們能否在健康的大腦中看到類似的區別? 由於對我們過去的反思非常複雜,因此不同的大腦區域似乎必須共同努力才能實現它。 和研究使用 功能性磁共振成像 表明個人記憶激活 大腦中的大型網絡.


內在自我訂閱圖形


所以看來記憶不能歸結為一個或兩個特定的大腦區域。 我們必須更廣泛地思考。 大腦本身由灰色和白色組織組成。 被稱為“白質”的白色部分包含允許信息在大腦的不同區域之間傳播的纖維。 這些連接本身也可以預測 如何 我們記得?

在我們的最新研究中,發表在期刊上 皮質,我們通過使用稱為的腦掃描技術探索了這個問題 擴散MRI。 這種方法利用水分子的運動來繪製大腦的白質通路。

當我們收集他們的大腦圖像時,我們要求27大學年齡的志願者靜靜地躺在掃描儀中。 使用這些圖像,我們可以識別特定的途徑並提取其結構 - 表明信息在連接區域之間傳輸的效率。

在掃描儀之外,每個志願者被要求描述過去的回憶,以回應提示詞,例如“派對”或“假日”。 通過仔細編碼每個記憶,我們可以弄清楚每個人的記憶是如何“偶然”和“語義”的。 例如,精確的空間陳述將計入情節分數(“艾菲爾鐵塔直接落後於我們”),事實將計入語義分數(“巴黎是我姐姐最喜歡的城市”)。

我們發現,志願者記住的豐富,情節細節的數量與稱為穹窿的弓形白質通路的連通性有關,該通路連接到海馬體。 因此,穹窿可以更有效地將信息從海馬傳遞到周圍區域,更多的偶發性人的記憶。

大腦連接如何形成記憶個人記憶的途徑。 Carl Hodgetts /卡迪夫大學

一種不同的白質通路 - 引人注目地命名為 下縱束 ? – 有力地預測了人們記憶的語意。有趣的是,這個長長的白質束是從大腦視覺部分到前顳葉的主要路線? – 語意失智症受影響的同一區域。

有線記憶

這些研究結果表明,我們每個人如何記住過去的差異反映在我們的大腦如何連線上。 從歷史上看,神經科學有 傾向於將大腦區域視為單身人士,獨自工作。 這些結果表明了另一種選擇:區域之間的聯繫 - 以及它們形成的網絡 - 對我們的思考和行為至關重要。

我們的發現也支持大腦中存在單獨的記憶“系統”的想法。 一個用於重溫時間和地點,另一個用於提取一般知識和個人事實。

這些發現可以幫助人們解決記憶問題嗎? 還沒有,但是在我們得到像阿爾茨海默氏症這樣的疾病時,弄清楚記憶如何在健康人中起作用可能最終有助於我們準確理解大腦中出了什麼問題 - 並幫助我們治療它。 例如,對“偶發性”網絡有損害的人,例如患有早期阿爾茨海默病的人,可能會受益於語義記憶策略來彌補。 最近的一項研究發現,用cu回憶 物理對象 導致阿爾茨海默氏症患者的情景記憶更好。

談話我們還有很多關於大腦白質的知識。 許多屬性可以影響信息沿著它傳播的方式,例如纖維密度。 在將來,我們可以使用 新的強大的掃描技術 揭開驅動這些迷人效果的白質部分。

關於作者

Carl J Hodgetts,認知神經科學研究員, 加的夫大學

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