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一項新的研究可能有助於解釋為什麼年紀較大的人會忘記他們把鑰匙放在哪裡,藏了重要的檔案——甚至忘記最近郊遊時有哪些人在場。
圖森市亞利桑那大學的研究人員在《神經科學雜誌》上報告說,健忘可能至少部分源於大腦儲存或鞏固記憶的能力下降,這個過程包括在我們小睡時“重放”和歸檔事件。
在一項對大鼠的研究中,科學家們發現,當動物處於休息狀態時,存在重複模式的神經元(神經細胞)活動,據信參與將資訊從短期記憶轉移到大腦的長期記憶庫中。然而,在老年大鼠中,這個過程被打亂了。
這項新研究首次表明,動物儲存記憶的能力可能與其回憶的清晰度有關。在老年大鼠中,重播確實發生了,但它們的大腦打亂了神經元放電(傳遞電脈衝與相鄰細胞交流)的順序。
“記憶在正常衰老過程中確實會發生變化,而且這種情況發生在我們所有人身上,”該研究的合著者、神經科學家卡羅爾·巴恩斯說。“如果你以錯誤的順序播放一個經歷,它最終將無法讓你忠實地檢索到一個準確的記憶。”
波士頓大學神經科學家邁克爾·哈塞爾莫(未參與該研究)表示,這些發現提供了令人信服的證據,表明至少某些與年齡相關的記憶喪失可能是由於儲存故障造成的,並可能為旨在增強記憶重播的新藥鋪平道路。
巴恩斯和她的團隊比較了11只年輕雄性大鼠(11至12個月大)和11只老年雄性大鼠(25至31個月大)的記憶鞏固和表現。(她說這相當於比較35歲的男性和70多歲的男性)。該團隊在每隻大鼠的海馬體中植入了電極——海馬體是負責短期和情景記憶的腦區,負責記憶地點、人物以及與特定事件相關的情緒。
自20世紀70年代初以來,神經科學家們一直認為,海馬體中的神經元在睡眠期間的反應模式與它們在執行活動時記錄的模式相同。研究表明,這種重複重播將資訊複製到大腦最外層的新皮層,長期記憶儲存就在這裡發生。
在本案例中,研究人員記錄了所有22只大鼠在反覆導航跑道和迷宮尋找食物時海馬體的活動。當年輕動物完成這些練習時看到的精確模式在它們睡覺時重播;然而,在老年動物中,這些序列被搞亂了。
接下來,該團隊給大鼠進行了一系列空間記憶和學習練習,例如一項游泳測試,其中一個平臺被淹沒在游泳池中,動物必須游到平臺上並棲息在上面。年輕的大鼠能夠記住平臺在訓練課程中的位置,但衰老的大鼠則花費更多時間游來游去試圖找到它。然而,夜間活動模式最類似於清醒序列的老年大鼠的表現優於它們的其他老年同伴。
巴恩斯說,她和她的團隊正在積極研究可能糾正記憶重播缺陷的藥物。“如果我們能夠逆轉它,即使是一點點,我們應該能夠更好地進行序列重新啟用,”她說,這反過來可以減少健忘。她指出,這種記憶增強劑將使老年人和年輕人受益。“即使在年輕人中,記憶表現也存在一個範圍,”她說。“因此,它可以應用於最大限度地提高整體記憶力。”