系统bug还是常规操作?大脑遗忘机制目前仍无标准答案

  • 日期:10-17
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是系统错误还是常规操作?

关于大脑忘记机制的问题尚无标准答案

陈曦

我们似乎正在努力改善我们的一生。学生在上高中时需要提高他们的记忆力。晚年的健忘也是提高他们记忆力的必要条件。长期以来,科学家一直认为遗忘是记忆的小故障。但是,发表在《自然》补充《自然展望-大脑》上的文章《记忆中被遗忘的部分》暗示,在过去的十年中,越来越多的证据表明,内存丢失不是被动的过程,而是主动的过程。我们的大脑正在积极地忘记。

但是,这些观点仍然只是假设,需要大量实验来验证它们。如果遗忘机制是活动的,那么它将在什么情况下启动,遗忘机制为何会出错等。这些仍在等待科学研究来给出答案。

忘记是记忆的失败

一个多世纪以来,研究人员一直在努力理解内存的编码,集成和唤醒。大约10年前,主流观点是,遗忘是一个被动的过程,未使用的内存会随着时间的流逝而衰减。但是后来一些研究记忆的科学家开始遇到似乎与这一假设相矛盾的发现,因此有人开始暗示大脑是一种让人忘记的激进观点。

一些动物实验已经证实了这种观点:记忆力丧失不是一个消极的过程。加拿大科学家发现,神经元之间的连接强度取决于称为AMPA受体的结构数量,可以维持这些结构以保持记忆完整性。但是这些受体是不稳定的,它们不断地移入或移出突触。科学家推测,AMPA受体也可以被清除,这表明遗忘是一个活跃的过程。如果是这样,则可以防止AMPA受体被忘记而不被清除。科学家阻止了大鼠海马中AMPA受体的清除。不出所料,老鼠没有忘记物体的位置。为了忘记某些东西,鼠标的大脑似乎必须主动破坏突触连接。

另一组科学家在研究成年小鼠新的神经元产生(神经发生)时发现,增加神经发生并不能改善动物的记忆力,但会使小鼠忘记更多。这表明,当神经元整合到成人海马体中时,它们就会整合到现有的已建立环中。如果信息已存储在这些循环中,然后重新路由,则此信息将更难获得。海马不是长期记忆存储的地方,它允许新信息覆盖旧信息,并帮助动物学习适应新环境。这些实验使科学家得出结论:“忘记是记忆的功能”。

主动遗忘的机制有两个主要冲突点

如果忘记是记忆和积极行为的函数,那么我们的大脑何时会“主动忘记”?

“睡觉时我们也会清除记忆,有些记忆会消失。”中华医学会神经病学分会会员,天津医科大学总医院神经内科主任医师薛荣说,人们清醒时所经历的一切,其后都将以表格的形式存储的记忆。但是,并非所有经历都“值得记住”。根据他们的重要性筛选这些经验,然后产生“记忆巩固”和“忘记”的两个命运。通过监视人类的睡眠,还可以证实一些观点,人们会在睡眠中“主动忘记”。

关于在睡眠中引发失忆的主要思想有两个,其中之一可能与下丘脑黑色素浓缩激素神经元有关。日本学者发现,仅在REM阶段(快速眼动阶段)激活的一种神经元可以分泌一种称为“黑色素浓缩激素”的物质,该物质映射到对学习和记忆至关重要的海马。脑区。黑色素聚集激素神经元的激活促进REM期睡眠,并显着抑制海马神经元活动,从而导致遗忘。动物实验也证实了这一说法的可信度。在实验中,小鼠应激活的黑色素聚集激素细胞仅在REM期受到抑制,醒来后小鼠的记忆力得到改善。

另一个观点可能与突触重整以实现突触稳态有关。研究发现,经过一定时间的唤醒后,与学习和记忆有关的途径将具有增加的突触数量,增加的体积和膜上的过多受体。这些变化将导致空间,能量消耗和突触的进一步占用。交付效率正在下降。睡眠在唤醒阶段去除了细胞膜上增加的受体,减少了一些不重要的新突触,同时巧妙地增强和保留了一些更重要的突触,恢复了突触的重量并确保了突触的稳态,从而提高突触传递效率。

薛荣说,遗忘的机制可能与突触重塑以实现突触体内稳态有关,也可能与下丘脑黑色素浓缩激素神经元有关,但我们仍需进一步研究。

此外,科学家认为,大脑的忘记能力可能会阻止“过度拟合”效应。在人工智能领域,这种“过度拟合”效应被定义为以下事实:当数学模型太擅长匹配其用于编程的数据时,它无法预测下一个可能的数据。例如,如果一个人受到狗的攻击,如果您不仅记得公园里的突然运动使狗吓到并引起咆哮和咬人,还记得狗柔软的耳朵和皮毛特征的细节,那就是很难总结经验。为了防止将来再次被您咬伤。大脑可能会控制一些“主动遗忘”,以防止我们过度适应我们的经验。

这些疾病是过度兴奋还是失忆

“以前的研究都是关于记忆本身或记忆过程的问题。我们认为这种'不记得'是由记忆障碍引起的。临床上最常见的疾病是记忆障碍。 “这是由于大脑中的神经元坏死所致,某些异常物质的沉积会导致记忆问题。患者无法想起以前的事情,从而导致长期记忆的遗忘。”康复科副主任朱志忠天津市环湖医院医学科医生解释说,由于记忆过程中存在错误,有些人记不清了,记忆的过程是先识别认知,然后存储,然后再提取出来。是存储和提取通道的问题。为了进行图像比喻,大脑就像我们的U盘。内存障碍是,尽管我们可以正常地将文件复制到U盘,但U盘或提取的FI的路径le有毛病。 U盘不显示任何信息。

最新的研究使我们可以从另一个角度解释与“遗忘”有关的疾病,这些疾病可能是由于过度兴奋或健忘机制的遗忘引起的。例如,阿尔茨海默氏病(Alzheimer's disease)可能是遗忘机制的过度激活,导致某些重要信息的删除。创伤后应激障碍是由于遗忘性疾病引起的,无法及时清除不良记忆,导致此类心理问题的不断发生。这种主动遗忘,就像我们可以正常地将文件复制到U盘一样,但是由于文件被过度清理或删除,尽管U盘不显示文件,所以两种类似性能的原因却大不相同。

“记忆和遗忘是正常的大脑功能。这两个功能共同作用以维持大脑的平衡。”朱志忠说,大脑中有许多递质,涉及的区域,循环特别复杂,记忆力和遗忘性。结构与变送器之间保持动态关系。没有实验研究来支持它,需要进一步的实验来确认它。如果遗忘确实是可以很好地控制和固有的存储过程的一部分,那么如果此过程不合时宜,则会产生负面影响。遗忘过多会导致我们抹去一些有用的信息,并导致创伤恢复。为什么“主动忘记”有问题?目前尚无该问题的答案。

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