Nature Neuroscience：大脑记录时间的新方法

通过HBO电视剧“消消气”（Curb Your Enthusiasm）的一点帮助，加利福尼亚大学欧文分校的神经生物学家发现了人脑中标记时间的重要部分。

Credit: CC0 Public Domain

通过对在观看热门电视剧的大学生使用高功率的功能性核磁共振成像技术（fMRI)，研究人员能够捕捉到大脑储存事件发生时间有关信息的过程，这一信息也被人熟知为时间记忆（temporal memory)。这项研究发表于《自然-神经科学杂志》(Nature Neuroscience)。

研究人员发现了一个新的大脑神经网络参与到上述过程, 从而在人脑中证实了诺贝尔获奖者Edvard Moser和他同事在老鼠大脑中找到的在同一区域中对于不同时间做出不同标记的神经细胞的研究。自然神经学杂志也发表了一篇如何结合这两个研究成果的评论文章。

加州大学欧文分校神经生物学学习与记忆研究中心的主任，同时也是这项研究的首席调查员Michael Yassa 说，这项研究或许能够加深人们对于痴呆的理解。因为这些时间记忆的大脑区域最先体现出和年龄有关的大脑“瑕疵”，同时也展现出一些阿兹海默症最初期的病理学特征，例如最引人注意的神经元“纤维缠结”。Yassa博士补充道:“这些大脑改变对和时间有关的记忆的影响还有待研究，我们现在正在进行有关测试。”

实时大脑成像

在加州大学欧文分校的实验中，参与者们坐在椅子上观看电视节目的同时,头放在高解析的功能性核磁共振扫描仪中。节目结束后，参与者会被展示节目截屏，一次一帧。

这些研究人员发现当被测人员对于有关某个事件发生时间的问题有更精准的回答时，他们大脑中包含侧内嗅皮质和鼻周皮质的神经网络会变得活跃。研究团队之前证实过这些在海马体周围的区域对于物体，而非空间位置的记忆有关。直到现在，我们对于这个神经网络如何处理和储存关于时间的信息还了解不多。

“神经学领域一直广泛关注于理解我们是如何编译和储存关于空间的信息。大脑如何处理时间信息一直是个谜。”Yassa博士说到，”这项研究和Moser团队的研究第一次提供了跨物种的证据，证明了侧内嗅皮质在大脑储存和提取事件发生时间的过程中可能起到的作用。”

“空间和时间一直有着错综复杂的联系，我们领域中的共同认知是大脑处理其中一个的机制同时也支持着处理另一个的机制。”来自Yassa实验室，这项实验主要完成的研究生Maira Montchal补充道，“但我们的实验结果表明或许这个认知并不正确。”

测试时间相关记忆

Yassa说他的实验小组去年发表在Neuron上的另一篇展示记忆表现低于平均水平的年龄较大的成年人有失调的侧内嗅皮质的研究也值得关注。那项研究没有测试关于时间的记忆，而是测试了对于相似物品的记忆。

大多数在实验室中关于时间的研究都通过电脑屏幕上的静止物体，但这些实验对于理解大脑如何处理真实世界信息并不能提供太多帮助。这也是为什么加州大学欧文分校的这项实验中用”消消气”，一个展现真实生活的情景喜剧的原因。这个电视剧中包含了人物，场景，对话，幽默以及故事线。

“我们特别选择这个电视剧因为我们认为它包含了令人感同身受的，吸引人的有趣故事，” Yassa说，”同时它也是我们想要的没有笑声特效的电视剧。有趣的是，这个电视剧对于一些研究小组中的人来说很搞笑，但它似乎在我们测试的本科生中没有引起很多笑声。这对我们来说是绝佳的，因为我们需要他们的头保持在扫描仪中。”

更多信息:

1. Matthew L. Shapiro, Time is just a memory, Nature Neuroscience (2019). DOI: 10.1038/s41593-018-0331-x

2. Maria E Montchal, Zachariah M Reagh & Michael A Yassa. Precise temporal memories are supported by the lateral entorhinal cortex in humans. Nature Neuroscience (2019) 

作者信息

作者：CoCo（brainnews创作团队成员）

校审/排版： Simon （brainnews编辑部）

来源：University of California, Irvine

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