http://medicalxpress.com/news/2014-06-brains-memories-cell.html
June 16, 2014
亞利桑那州鳳凰城 Dignity Health Barrow Neurological Institute 以及加州大學 San Diego 分校醫學院的研究者確認了神經計算理論學家長久以來所懷疑的：他們報告，人腦將情節記憶（episodic memories）鎖在海馬迴（hippocampus）中，將每一段回憶（recollection）分派（committing）到一小群明確而分散的單一細胞中。
這項發現，發表在 6/16 的 PNAS 的 Early Edition，進一步闡明人類記憶的神經基礎，且最終有可能找到新療法來治療對此造成不利影響的的疾病或症狀，例如阿茲海默症或伊比力斯症（epilepsy）。
"為了真正了解腦部如何重現記憶，我們必須要了解記憶如何藉由腦部的基礎計算單元 -- 單一神經元 -- 以及它們的網路來重現，" Peter N. Steinmetz, MD, PhD 表示，Barrow 的神經工程計畫主管與研究資深作者。"了解記憶儲存（storage）與取回（retrieval）的機制，在理解如何以更好的方式治療癡呆疾病上（那影響我們逐漸增加的年老人口），是相當關鍵的一步。"
Steinmetz 與第一作者 John T. Wixted, PhD，心理學特聘教授；Larry R. Squire, PhD，神經科學、精神病學與心理學系的教授，這二位都在 UC San Diego，以及其他同僚，評估九位罹患伊比例斯症的病患，其腦部皆已植入電極來監控癲癇發作（seizures）。這些監控會記錄到單一神經元層級的活動。
患者記一串秀在電腦螢幕上的單字，接著觀看另一串更長的單字，而這串單字包含前者以及其他單字。他們被要求確認先前曾看過的單字，並指出對於那單字的記憶有多好。對於在第一份清單中出現的單字與不在清單上的單字之間，所觀察到的細胞激發活性（cell-firing activity）差異，明白指出海馬迴中的細胞重現了患者對於單字的記憶。
研究者發現最近看過的單字是以分散方式儲存在整個海馬迴中，只有一小群，大約 2% 的細胞，對於每一個單字皆有反應，而有一小群字彙，大約佔 3%，會導致這些細胞的激發出現強烈變化。
"直覺上，某人可能會預期，對於清單中某個單字產生反應的任何一個神經元，應該也會對清單上其他單字產生反應，但我們的實驗結果看起來完全不是那麼一回事。對於這些違反直覺的發現，有件驚人的事情是：它們與那些有影響力的神經計算理論學家在很久之前所預測的並不相符，" Wixted 說。
雖然只有一小群細胞對於所有單字的近期記憶進行了編碼，不過科學家表示，參與每個單字之記憶編碼的細胞絕對數量無疑相當龐大 -- 至少有幾十萬。因此，損失任何一個細胞，他們提到，對於某個人記憶最近所見特定單字的能力，並不會有太大影響。
最終，科學家表示，他們的目標是完全理解人類腦部如何形成與重現日常生活中關於地點與事物的記憶、涉及哪些細胞，以及這些細胞如何受到疾病的影響。研究者接下來將試圖測定，類似的編碼是否也會出現在人們對於人像與地景圖片的記憶上，以及在更嚴重形態的伊比力斯症患者身上，海馬迴細胞在重現記憶上會受到什麼影響。
※ 相關報導：
＊ Sparse and distributed coding of episodic memory in neurons of the human hippocampus
http://www.pnas.org/content/111/26/9621
John T. Wixted, Larry R. Squire, Yoonhee Jang,＊ 類胰島素分子在學習與記憶中扮演關鍵角色
Megan H. Papesh, Stephen D. Goldinger, Joel R. Kuhn,
Kris A. Smith, David M. Treiman, and
Peter N. Steinmetz.
PNAS July 1, 2014 vol. 111 no. 26 9621-9626
doi: 10.1073/pnas.1408365111
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＊ 阿茲海默症成份或能成為明日奈米材料
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