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重大突破:波恩科学家发现记忆之秘

2018-3-30 13:08| 发布者: dymodel| 查看: 66| 评论: 0|原作者: dymodel

摘要:   记忆是怎么形成的呢?这个千古之谜虽然还不能说完成解开了,但已经在解开之路上迈出一一大步。波恩的几个科学家为此立下了大功。  1953年8月23日,当时27岁的美国人H.M.从麻醉状态中醒来。由于严重的癫痫发作 ...
  记忆是怎么形成的呢?这个千古之谜虽然还不能说完成解开了,但已经在解开之路上迈出一一大步。波恩的几个科学家为此立下了大功。
  1953年8月23日,当时27岁的美国人H.M.从麻醉状态中醒来。由于严重的癫痫发作,外科医生破开了他的头颅,取出了病灶,其中包括所谓希波区的一大部分。令医生们吃惊的是,从此,H.M.失去了记忆能力,对小时候的事情,手术以前的事情他都记得非常清楚。但手术后发生的任何事情,经过他的脑子,就象经过一个筛子一样,一点都留不住。刚来看望过他的人,转身再推门进来,他会重新向此人问候,根本就不知道此人刚才来过。
  H.M.至今还待在疗养院里。波恩癫痫医院的神经学家和基础研究科学家费尔南德兹说:“这是一种可怕的生活。但对记忆研究来说,这个病人H.M.具有无可估量的价值。”
  费尔南德兹和他的同事物理学家费尔和实验心理学家克拉沃尔一起,经过多年研究,首次揭开了脑里的机械功能的谜。这个机械功能就象守门人一样,对涌入大脑的信息进行分类,分成需要保留的和永远忘记的两类。
  在对病人大脑的测量中,波恩这几位科学家发现,大脑里除了那呈海马状拱起的希波区外,那所谓的嗅觉大脑也参与记忆过程。两个区域的距离约为15毫米。
  为了搞清这两个大脑区域的关系,三位科学家动用了波恩得天独厚的条件:波恩拥有世界上最大的癫痫中心。通过这里的设施,H.M.所经历的悲剧已经再也不会发生。他们在接受手术的病人打开的脑腔里放入测量电极,等待下一次发病。通过这样的测量,他们可以准确地确定病灶在什么地方,从而可以知道这个手术会给记忆速写带来多大损害。
  由于电极就放在希波区和嗅觉大脑边上,费尔南德兹和他的同事们可以在病人等待新的发作期间看到记忆是如何工作的。心理学家克拉沃尔在这时候在屏幕上向病人显示一串互不相关的词汇,每组12个,比如“耗子”,“胃口”,“12月”等等。然后让 病人在30秒时间内分三次从69倒数到0。数完后,如果病人还记得“耗子”这个词,就说明这个词被记住了。
  物理学家费尔花了一年的时间来研制能够区分大脑里的杂音信号的电脑程序。他在整理过程中忽然发现,在屏幕上出现一个词后,总是嗅觉大脑的神经原活动起来,接着是希波区的神经原活动起来。每当两个区的神经细胞绝对同步地活动时,这时给出的词汇就被记住了。这种同步活动是以近40赫兹的频率在所谓的嘎马振荡区里发生的。而通过了希波区和嗅觉大脑的词汇,但这时没有同步的活动,这个词就没有被记住。这样一来,不问病人也已经能够知道,病人记住的是什么词汇。
  费尔南德兹解释说,这种阶段同步作出决定,关于种种事情的谈话是否由工作记忆翻译成一种长期的形式。人们如果碰到了一个见过的人,新的信息就会启动大脑,同步地调出旧的储存。
  前几年,科学家们已经发现了一次这个同步40赫兹振荡机械的存在,即大脑在处理视觉刺激时会产生这么一种物理现象。“但同步现象在记忆过程中也被利用,这是全新的认识,”费尔南德兹说。
  人们知道,那些记忆天才们善于把画面、历史等结合起来。波恩的实验解释了这个问题,脑子里参与记忆的区域越多希波区和嗅觉大脑的电子活动就越激烈。
  科学家们还发现,如果记忆与喜悦、恐惧或激动这些感觉结合起来,这时的记忆就特别深刻。在希波区和嗅觉大脑之间的“瓶颈”上方,在大脑的两部分中有一些杏仁状,即人们所知的感觉的位置。如果在希波区和嗅觉大脑正在处理信息时,从感觉核那里给这两个区传来信号,更能造成那种所谓的“守门人”现象。
  著名的美国麻省技术研究所脑研究专家瓦格纳在12月号的专业刊物上,称波恩这几位科学家的发现是“记忆研究中的里程碑”。

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