您及时记住和回忆时刻的能力对于记录决定人生的时刻和日常信息(例如您将车停在哪里)非常重要。现在，研究人员在 3 月 29 日的《细胞》杂志上发表报告，基于对山雀如何储存食物的研究，对这些情景记忆如何在大脑中编码有了新的见解。
他们的研究发现，每当山雀将食物储存在某个特定位置时，就会激活独特的神经模式，他们将其比作条形码。当他们回去取回储存的食物时，他们的大脑就会以那种精确的模式重新亮起来。
哥伦比亚大学祖克曼研究所的德米特里·阿罗诺夫 (Dmitriy Aronov) 表示：“我们发现，每段记忆都标有海马体的独特活动模式，海马体是大脑中存储记忆的部分。” “我们将这些模式称为‘条形码’，因为它们是个体记忆的极其具体的标签——例如，两个不同缓存的条形码是不相关的，即使这两个缓存彼此相邻。”
几十年来，科学家们已经知道大脑的海马体是情景记忆所必需的，但要准确理解这些记忆是如何编码的要困难得多。部分原因是在大多数情况下很难知道动物在特定时间可能记得什么。
为了在新研究中解决这个问题，阿罗诺夫和同事将目光投向了山雀。他们意识到山雀提供了一个研究情景记忆的独特机会，因为山雀会储存食物，然后必须记住稍后再回去取食物。
“每个缓存都是一个定义明确、公开且易于观察的时刻，在此期间形成新的内存，”阿罗诺夫说。 “通过关注这些特殊时刻，我们能够识别出以前没有注意到的与记忆相关的活动模式。”
这仍然不容易做到。研究人员必须设计一个能够详细、自动跟踪山雀储存和检索食物行为的场所。他们还必须开发技术，在鸟类自由活动时，在大脑中进行大规模、密集的神经记录。
他们在缓存期间的大脑记录显示，海马神经元的放电模式非常稀疏、短暂，类似于条形码。每个条形码仅涉及海马体中约 7% 的细胞。
“当一只鸟产生缓存时，大约 7% 的神经元会对该缓存做出反应，”阿罗诺夫说。 “当一只鸟产生不同的缓存时，7% 的不同神经元组会做出反应。”
这些神经条形码与大脑中神经元的常规活动一起发生，这些神经元是响应特定位置(适当地称为位置细胞)而被触发的。但是，有趣的是，用于彼此靠近的缓存位置的情景记忆条形码没有相似之处。
“人们普遍认为，当动物形成新的记忆时，位置细胞就会发生变化，”阿罗诺夫说。 “例如，位置单元可能会增加或减少缓存位置附近的发射。尽管这是普遍的假设，但我们的数据并不支持它。位置细胞似乎并不代表有关储存的信息，而是在山雀在环境中储存和检索食物时保持相对稳定。相反，情景记忆由一种额外的活动模式(“条形码”)来表示，它与位置细胞共存。”
研究人员将新发现的海马条形码比作计算机哈希码，这是分配给不同事件的唯一标识符的模式。他们认为，类似条形码的模式可能是快速形成和存储许多非干扰记忆的机制。
阿罗诺夫说，也许最大的悬而未决的问题是大脑是否以及如何使用条形码来驱动行为。例如，目前尚不清楚山雀在决定下一步去哪里时是否会激活条形码并使用这些食物储存事件的记忆。研究人员表示，他们计划在未来的研究中通过实验室更复杂的环境来解决这些问题，在实验室中，他们将记录大脑活动，同时鸟类会选择访问哪些食物储藏室。
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