Nature | 为何熟能生巧？科学家揭示练习帮助大脑中新型记忆通路形成背后的分子机制

转自：生物谷（维权）

工作记忆，即信息在短时间内短暂保存和操控的过程，其对于大多数认知功能而言至关重要，然而，在较长的时间尺度上，工作记忆神经元背后的神经机制和进化机制，研究人员仍不清楚。

近日，一篇发表在国际杂志Nature上题为“Volatile working memory representations crystallize with practice”的研究报告中，来自加利福尼亚大学等机构的科学家们通过研究发现，重复练习或许会导致大脑中记忆通路发生深刻改变。

这项研究中，研究人员旨在揭示大脑中保留和处理信息的能力（即工作记忆，working memory）如何通过训练来改善。为了测试这一点，研究人员让小鼠在两周时间内识别和回忆一系列气味，随后他们通过使用一种新型定制化的显微镜来追踪小鼠在完成任务时的神经活性，这种显微镜能对整个大脑皮层中高达7.3万个神经元的细胞活性进行同时成像。

科学家揭示练习帮助大脑中新型记忆通路形成背后的分子机制

图片来源：Nature (2024). DOI:10.1038/s41586-024-07425-w

研究者发现，当小鼠长时间重复这一任务时，位于次级运动皮层中的工作记忆回路就会发生变化，当小鼠第一次学习任务时，其大脑中的记忆表现就是不稳定的，然而，当重复练习任务后，其大脑中的记忆模式就开始巩固并“结晶”。如果我们想象大脑中的每个神经元都会发出不同的音符，那么大脑在执行任务时所产生的旋律每天都会发生变化，但随着动物不断练习这项任务时，其就会变得越来越精致和相似。

这些变化或许就能揭示为何重复练习后机体的表现会更加准确和自动化。研究者Golshani说道，这一研究发现不仅能促进我们对机体学习和记忆的理解，而且对于解决记忆相关的问题具有一定的意义。

综上所述，这项研究不仅揭示了工作记忆如何在重复实践中逐步凝练，还为探索智能增强、记忆强化以及认知疗法等领域铺垫了理论基石，让我们对大脑如何“记住”学习的过程有了前所未有的洞见。

参考文献：

Bellafard, A., Namvar, G., Kao, J.C. et al. Volatile working memory representations crystallize with practice. Nature (2024). doi：10.1038/s41586-024-07425-w

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