新发现的学习机制

在未来的几年里，新冠肺炎大流行的个人记忆可能会精确而清晰地铭刻在我们的脑海中，与2020年的其他记忆截然不同。几十年来，科学家们一直没有弄清这一过程，但布里斯托尔大学(University Of Bristol)领导的研究已经在理解记忆如何如此清晰和持久而不被搞糊涂方面取得了突破性进展。

发表在“自然通讯”上的这项研究描述了大脑中新发现的一种学习机制，表明这种机制可以稳定记忆，减少记忆之间的干扰。它的发现还为人类如何形成预期和对未来可能发生的事情做出准确预测提供了新的见解。

当发送和接收来自大脑的信号的神经细胞之间的连接变得更强时，就会产生记忆。长期以来，这一过程一直与刺激海马区邻近神经细胞的连接变化有关，海马区是大脑中对记忆形成至关重要的区域。

为了健康的大脑功能，这些兴奋性连接必须与抑制神经细胞活动的抑制性连接相平衡。以前没有考虑过改变抑制连接强度的作用，研究人员发现，神经细胞之间的抑制连接，也就是所谓的神经元，同样可以得到加强。

研究人员与伦敦帝国理工学院的计算神经学家合作，展示了这是如何稳定记忆表征的。

他们的发现首次揭示了两种不同类型的抑制性连接(来自表达小白蛋白和生长抑素的神经元)是如何变化并增强其强度的，就像兴奋性连接一样。此外，计算模型显示，这种抑制性学习使海马能够稳定兴奋性连接强度的变化，从而防止干扰信息扰乱记忆。

第一作者、生理学、药理学和神经科学学院副研究员马特·乌达基斯博士说：“当我们发现这两种类型的抑制性神经元可以改变它们的连接并参与学习时，我们都非常兴奋。

“它为我们都知道是真的事情提供了一种解释，即记忆不会在我们遇到新的经历时立即消失。这些新的发现将帮助我们理解为什么会这样。

“计算机建模让我们对抑制性学习如何使记忆随着时间的推移保持稳定和不容易受到干扰有了重要的新见解。这一点真的很重要，因为之前一直不清楚独立的记忆如何才能保持精确和健壮。“。

这项研究由UKRI的生物技术和生物科学研究理事会资助，该理事会向团队提供了进一步的资金，用于开发这项研究，并通过测量记忆表征的稳定性来测试他们根据这些发现做出的预测。

资深作者、突触可塑性中心神经科学教授杰克·梅勒教授说：“记忆形成了我们对未来事件预期的基础，使我们能够做出更准确的预测。大脑一直在做的是将我们的期望与现实相匹配，找出哪里发生了不匹配，并利用这些信息来确定我们需要学习什么。

“我们相信，我们的发现在评估我们的预测有多准确以及哪些是重要的新信息方面起着至关重要的作用。在当前的气候下，我们管理预期和做出准确预测的能力从未像现在这样重要。

这也是一个很好的例子，说明在两个不同学科的交界处的研究如何能够提供具有真正新见解的令人兴奋的科学。布里斯托尔神经科学公司的记忆研究人员组成了英国最大的以记忆为重点的研究社区之一，涉及广泛的专业知识和方法。这是一个共同努力并开始回答这些大问题的绝佳机会，神经科学家几十年来一直在努力解决这些问题，并具有广泛的影响。“。

参考文献：Matt Udakis，Victor Pedrosa，Sophie E.L.Chamberlain，Claudia Clopath和Jack R.Mellor，2020年9月2日，“CA1锥体神经元上小白蛋白和生长抑素抑制突触形成海马输出的神经元特异性可塑性”。电话：10.1038/s4146720-18074-8