科学家发现大脑可通过“自言自语”来加深记忆

大脑内电流活动的新记录也许可以解释大脑的大部分功能，这些功能包括大脑是怎样巩固每日记忆,为什么它需要做梦以及它怎样构建认知世界的模型来指导人类的行为。这些记录俘获了形成每日事件最初记忆的大脑海马状突起与新大脑皮层间的对话沟通，新大脑皮层是指大脑外部表面的协调有意识思维以及容纳长时期的记忆神经细胞层。人们一直认为有这样的对话存在，但没有人能够对其进行成功地窃听。新的理解从老鼠大脑的记录里呈现出来，这样的记录几乎可能以同样的方式发生在人类大脑内，老鼠的大脑拥有与人类相似的结构以及相同的运作基本原理。

由美国马萨诸塞州技术学院的研究人员季道云和马太·A·威尔逊发表在《自然神经系统科学》杂志网站上的这一发现表明在不做梦睡眠期间，海马状突起与新大脑皮层两者的神经细胞会重放一项老鼠早先学会的实验任务的记忆，即重复同一时间发生的电流活动的脉冲。这些研究人员能够通过在老鼠的大脑内包括在其海马状突起的特定神经细胞内插入电极来翻译这样的记忆。这些神经细胞被称之为“位置细胞”，因为当这只老鼠通过一个特定的位置时每个这样细胞会被激活，它们就好像是大脑内一张地图的组成部分。这样的激活是非常可靠的，以致于通过观测它的哪一部分位置细胞正在起作用就能判断出老鼠属于哪个地方的笼子。

今年的早些时候，威尔逊博士就曾报告称，一个在迷宫内奔跑后的老鼠在其空闲时会重放它们的路线，好像是在巩固这份记忆。虽然令人惊奇的是它重放的是其奔跑的相反次序。这些快速回放的持续时间只是完成该旅程实际发声时的一小部分。据今天的所报导的发现称，麻省理工学院研究人员称，与在睡觉的老鼠海马状突起所观测到的现象一样，他们在新大脑皮层观测到了同样的重放现象。这种回放表现为神经系统活动的重复循环的组成部分，每一个这样的回放持续时间还不到一秒。因为在海马状突起和新大脑皮层，这样的循环是同步的，它们好像是两个区域间一段对话的一部分。

研究人员只对视觉的新大脑皮层的电流活动进行了记录，这一区域主要处理从眼睛传来的信息。但他们猜想许多其他区域也参与了记忆重放活动。原因之一是：在视觉新大脑皮层和海马状突起间不存在直接的联系，这就暗示有第三个大脑区域来协调海马状突起与所有必要的新大脑皮层的组成部分间的全面对话。

加利福尼亚大学圣地亚哥分校的一位研究记忆的神经科学家拉里·斯奎勒认为，在新大脑皮层的重放系统以前从未被观测到过。它发生于睡眠期间的事实“当然会提供关于使我们处理和稳固我们在白天所经历在睡眠部分功能的线索，”。

威尔逊称，因为新大脑皮层快速回放的发生比在海马状突起回放的发生稍早一点，这样的对话很可能是由新大脑皮层发起的，并且反映为对海马状突起的原始记忆数据的一项质询。大脑研究人员长期以来一直假定直接记忆先是被放置在海马状突起里，随后被转移到新大脑皮层进行长期记忆。威尔逊博士称，然而，这一过程并不只是记忆的转移，它更可能是深奥微妙的数据处理过程，通过这一过程新大脑皮层获得了从海马状突起传来的精挑细选的信息。威尔逊博士称，“新大脑皮层基本上会要求海马状突起重放包含某一特定图象、地方或声音的事件。新大脑皮层会试图搞清楚在海马状突起发生了什么，并构造世事的模型，理解事情是怎样和为什么发生的。”威尔逊博士称，这些模型大概是用来指导行为的。他们能够产生关于世事的期待和似是而非地填满记忆的空白。虽然新大脑皮层是从海马状突起获悉信息，但从孩童时间以后，原始记忆痕迹并没有被转移，而是很可能被保留在海马状突起内。假如这样的话，上年纪人健忘的原因就是在访问海马状突起时出现了问题，而不是因为数据已经消失。

在老鼠身上的实验时，新大脑皮层与海马状突起间对话的主题好像大部分是关于最近发生的事件。这与当人们从不做梦睡眠中醒来时所说的话是一致的，他们通常会攫取有关最近发生的事件的小部分信息。威尔逊博士还表示，该项新发现通过展示在视觉新大脑皮层的活动证实老鼠拥有类似人类一样的有着视觉意象的梦。此前，一些研究人员一直对这一可能表示怀疑。