【Neuron】大脑不是存储记忆，它本身就是记忆

1 新智元编译  

来源：wired.com

编译：熊笑

【新智元导读】每一个感受都会激发你神经元的分子变化，重塑它们的连接方式。这意味着你的大脑其实是由记忆塑造的，记忆持续重构着你的大脑。近日在 Neuron 上刊登的一篇新文章提出了更棒的一点：记忆之所以存在，是因为大脑的分子、细胞和突触能够分辨时间。

你最难忘的记忆是什么？某次比赛里大获全胜？儿子出生？坠入爱河？不过记忆不只是记忆，对吧？追溯往事，你脑中仿佛重现了味道、颜色、乐不可支的感受，一切一切。大脑收集、联结、从毫秒级的印象中创造画面的能力，是每段记忆的基础。延伸来说，它也是你的基础。

我不是在写诗。每一个感受都会激发你神经元的分子变化，重塑它们的连接方式。这意味着你的大脑其实是由记忆塑造的，记忆持续重构着你的大脑。这种记忆形成的框架可以回溯数十年。近日在 Neuron 上刊登的一篇新文章提出了更棒的一点：记忆之所以存在，是因为大脑的分子、细胞和突触能够分辨时间。定义记忆和定义事件一样困难。

总体来说，记忆对于一个系统来说，会改变该系统未来的工作方式。

“一段典型的记忆，其实就是大脑过去某个时间被激活的部分之间的连接，又再次被激活了。”论文的作者、神经科学家Nikolay Kukushkin 说。所有动物，包括许多单细胞组织，都拥有某种从过去学习的能力。

比如海蛞蝓。从进化论观点说，你想在海蛞蝓和人类之间画一条直线有些困难。然而它们都有神经元，而且海蛞蝓也能形成某种类似记忆的东西。如果你掐了海蛞蝓的腮，那么下次你再用残酷的手指接近它时，它的腮会更快收回。研究人员发现海蛞蝓加强的突触连接和导致这种变化的分子。值得注意的是，人类神经元有相似的分子。

那么记忆是什么呢？ Kukushkin 说：“神经元的独特在于，它们可以连接成千上万的其他神经元。那些特定连接，那些突触，可以通过更强或更弱的信号来调整。所以每一次经历，都有可能改变这些神经元连接的相对强度。

但是如果认为那些分子或是它们所控制的突触就是记忆，那就错了。“当你深入探究分子、离子通道的状态、酶、转录程序、细胞、突触和神经元的整个网络时，你会意识到，在大脑中，没有一个地方是存储记忆的。”Kukushkin 说。这是因为一种称为可塑性的属性，即记忆的神经元的特征。记忆，就是系统本身。

而且在整个生命之树中都有记忆的证据，即使在没有神经系统的生物中。科学家已经训练出能预测光照的细菌。Kukushkin 解释说，原始的记忆，如对海啸的反应，在进化上是有利的。他说：“有机体将过去的东西融入未来，应对新的挑战。”

人类的记忆- 即使是最宝贵的部分- 也始于细节。你幼年时，母亲的脸庞开始是作为视网膜上的光子，向视觉皮层发出信号。你听到她的声音，你的听觉皮层将声波转换为电信号——这个人让你感觉良好。这些和无数其他输入塑造着你的大脑。Kukushkin 说，你的神经元，它们的分子和塑造的突触在相关扰动发生的时候对它们进行了编码。而且，他们将所有的经验封装在所谓的时间窗口（time window）内。显然，单独的记忆并不存在

大脑将经验分解为同时经历的多个timescale，如将声音分解成同时感知的不同频率。这是一个嵌套系统，单个记忆存在于不同长度的多个时间窗口内。时间窗口囊括记忆的每一部分，你感知了事件，分子交换也就无形地发生了，于是你记住了它们——这些都囊括在时间窗口中。Kukushkin说：“在理想世界中，我们其实能够追踪每个神经元随时间发生的行为。”

也许和记忆一样，把这个项目付诸实施也是时间的问题。

编译来源：https://www.wired.com/story/your-brain-is-memories?mbid=social_tw_sci

论文地址：http://www.cell.com/neuron/fulltext/S0896-6273(17)30467-1?_returnURL=http%3A%2F%2Flinkinghub.elsevier.com%2Fretrieve%2Fpii%2FS0896627317304671%3Fshowall%3Dtrue

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