在人脑中发现的“时间细胞”:为什么有些记忆看起来像电影

2020-10-30 14:40:05

如果你从自行车上摔下来,你很可能会留下那段经历的电影记忆:风吹过你的头发,路上的鹅卵石,然后是疼痛。

这就是众所周知的情节记忆。一个研究小组在“美国国家科学院院刊”上报道,现在研究人员已经确定了人脑中使这种记忆成为可能的细胞。

这些细胞被称为时间细胞,当记忆形成时,它们会在记忆上贴上一种时间戳。这使我们能够以正确的顺序回忆一系列事件或经历。

这项研究的资深作者、达拉斯德克萨斯大学西南医学中心(University Of Texas Southwest Medical Center)的神经外科医生布拉德利·莱加博士(Dr.Bradley Lega)说,通过让时间细胞创建跨时间的索引,你可以将所有东西以一种有意义的方式组合在一起。

几十年前,在啮齿动物中发现了时间细胞。但是这项新的研究是至关重要的,因为最终的仲裁者永远是人脑,纽约大学比格斯神经科学教授格奥尔基·布兹萨基博士(Dr.György Buzsáki)说。Buzsáki不是这项研究的作者,但确实编辑了手稿。

莱加和他的团队通过研究27名正在等待严重癫痫手术的人的大脑,发现了时间细胞。作为手术前准备的一部分,这些患者在海马体和另一个涉及导航、记忆和时间感知的大脑区域放置了电极。

在实验中,患者研究了笔记本电脑屏幕上出现的12或15个单词的序列,时间约为30秒。然后,在休息后,他们被要求回忆他们所看到的单词。

与此同时,研究人员正在测量单个脑细胞的活动。他们发现,在每个单词序列的特定时间都会有少量的声音被激发。

莱加说,我们发现的时间单元在这个大约30秒的窗口内标出了离散的时间段。

他说,这些时间戳似乎可以帮助人们回忆起他们什么时候看到过每个单词,以及按什么顺序看过。当我们重温从自行车上摔下来的经历时,大脑可能也会使用同样的方法。

Buzsáki说,这些结果有助于解释为什么海马体受损的人可能会经历奇怪的记忆问题。

他说,在一项实验中,科学家们比较了一群刚刚在加州大学圣地亚哥分校完成旅行的人的记忆-这次旅行包括几个分阶段的活动。

所有的参与者都记得他们做过的大部分事情,包括锁上一辆自行车,从饮水机里喝水。

但是,海马体受损的人无法将这些事件按正确的顺序排列。Buzsáki说,这些序列在有海马损伤的人中是完全和绝对消失的。

这项新的研究表明,这是因为他们的大脑没有时间细胞,这将使他们能够在头脑中重新创建整个旅程。

但是,布萨基说,尽管时间单元在创建序列方面很关键,但它们真的不像时钟那样,以稳定的速度滴答作响。取而代之的是,时间细胞的滴答声和滴答声不断加速或减慢,这取决于情绪等因素。

布萨基说,当你不得不等待选举时,那么每天都是漫长的一天。当我们问COVID什么时候结束时,同样的情况也是如此。它非常非常慢。但是当你玩得开心的时候,时间过得飞快。