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Science:上个问题你记住了吗?

Science:上个问题你记住了吗?

“你刚才问我什么问题来着?”“待我想想,呃……”,然后十分钟过去,还是没有想起,这也许就是你的短时记忆,也就是工作记忆的问题。

近期来自中科院上海生命科学研究院,灵长类动物神经生物学重点实验室(Key Laboratory of Primate Neurobiology)的研究人员解析了大脑中的一个重要区域:内侧前额叶中工作记忆延迟期的作用,这将为我们深入理解工作记忆力提供重要信息。这一研究成果公布在10月24日的《科学》(Science)杂志上。

研究表明,操控小鼠大脑中的神经元活性会损伤小鼠在完成新任务时的工作(短时程)记忆,但是如果这只小鼠能接受良好训练,那么就它的记忆功能就不会受到影响。

所谓工作记忆(working memory,WM)是一种对信息进行暂时加工和贮存的容量有限的记忆系统,在许多复杂的认知活动中起重要作用。此前这种记忆被称为“短时记忆”(short-term memory, STM),但由于前者强调的是短时记忆与当前人从事的工作的联系,因此1974年Baddeley和Hitch在模拟短时记忆障碍的实验基础上提出了工作记忆的三系统概念。这种记忆方式在我们的日常生活中十分有用,能帮助我们在短时间内记住一项特殊任务的相关信息,比如做数学演算时就会经常用到这种记忆。

工作记忆中有一种短时间的记忆保留叫做延迟期(delay period),科学家们在大脑中的内侧前额叶(medial prefrontal cortex ,mPFC)中发现了延迟期增加的现象,但是目前还并不清楚这对于工作记忆的影响。

为此在这项研究中,研究人员展开了深入探索,他们让小鼠完成一项涉及嗅觉匹配的工作记忆新任务,从中操控延迟期mPFC神经元活性,在几天后,研究人员又对这些完成了嗅觉匹配任务训练的小鼠再一次进行了同样的操作。

结果发现在学习期,神经活性静止的时候小鼠无法完成这一任务,但是当它们一旦经过训练,这样的操控就无法再影响它们的行为了。

早期的研究就表明了前额叶、颞上沟、前扣带回等与人类的社会认知活动有关,其中内侧前额叶在心灵理论、情绪认知、社会推理与决策、道德判断、自我认知等社会认知活动中都发挥了重要的作用。这项研究揭示出了这一区域在完成一项新工作记忆任务时,其延迟期活性对于信息的保留具有关键意义。

原文检索:

Ding Liu, Xiaowei Gu, Jia Zhu, Xiaoxing Zhang, Zhe Han, Wenjun Yan, Qi Cheng, Jiang Hao,Hongmei Fan, Ruiqing Hou, Zhaoqin Chen, Yulei Chen, and Chengyu T. Li. Medial prefrontal activity during delay period contributes to learning of a working memory task. Science, 24 October 2014; DOI:10.1126/science.1256573

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