自20世纪90年代被发现以来，大脑中指向头部的细胞就被称为大脑的“内部指南针”。当动物或人类的头部指向某个方向时，这些细胞就会被激活，被认为对空间定位和导航很重要。
现在，
宾根大学的一组神经科学家发现，老鼠的头部定向细胞的功能远不止于此。它们可能参与传递感官和情感信息，这些信息被用来形成对经历的记忆，称为“情景记忆”。
由神经生物学研究所和Werner Reichardt综合神经科学中心(CIN)的Andrea Burgalossi教授领导的研究小组在《自然神经科学》杂志上发表了他们的研究成果。
在人类经验的外部世界中，感官共同促成了记忆的形成。风景如画的视觉刺激，笑声的回响，拥抱的温暖——所有这些感官印象都汇集在大脑的一个区域，海马体。这个过程对于将短暂的感官知觉转化为持久的记忆至关重要。
“海马体是一种整合信息的神经管理员，”Burgalossi说。“在一次经历中，海马体会在我们的生活中创造出记忆痕迹。”
为了更精确地了解感觉信息从哪里进入海马体，研究小组把重点放在了海马体在大脑中的主要输入结构之一——前丘脑上。
“几十年来，我们已经知道这个区域对情景记忆至关重要。该研究的主要作者之一帕特里夏·普雷斯顿-费雷尔博士说:“大脑这一区域受损的患者记忆力减退。”
当科学家们在20世纪90年代首次记录啮齿类动物的前丘脑神经细胞的活动时，他们发现头部方向的细胞位于那里。“以前，人们认为这些只编码了动物在其环境中的前进方向，”普雷斯顿-费雷尔说。“但现在我们最新的实验表明，这种想法提供了一个不完整的图景。”
当
“在播放声音的情况下，以及在触摸老鼠鼻子上的触觉须的情况下，只有头部方向的细胞被特异性地、可靠地激活，并且延迟非常短，”CIN研究员和该研究的合著者朱塞佩·巴尔萨莫说。“我们很惊讶，因为几十年来人们一直认为这些神经元对感官刺激没有反应。”
实验显示，在丘脑前部，只有头部方向的细胞对感觉刺激有反应。“这告诉我们，头向细胞一定有特殊的功能，”CIN研究员、该研究的合著者爱德华多·布兰科-埃尔南德斯博士说。
“它们的功能必须超越内部指南针的作用。”朝向头部的细胞对被唤起的状态，包括遇到另一只老鼠这样的社会接触，也有增加的活动反应。“众所周知，密切关注和情绪对记忆的形成及其质量有很大的影响。在这种情况下，我们的记忆比在不参与的被动状态下更生动，”布兰科-埃尔南德斯说。
总而言之，新的结果表明，丘脑中的头向细胞可能构成了进入情景记忆系统的感觉、注意和唤醒信息的关键门户。
“为了理解记忆痕迹是如何形成的，我们需要知道将基本信息传递给海马体的途径和神经细胞，”Burgalossi说。“根据我们的工作，我们认为内罗盘代表了这个过程的关键节点。”至于这个节点是否会受到影响，比如为了治疗目的，为了更好地形成和恢复记忆，还需要进一步的研究。
更多信息:Eduardo Blanco-Hernández等人，丘脑头向细胞的感觉和行为调节，自然神经科学(2024)。DOI: 10.1038/s41593-023-01506-1期刊信息:自然神经科学由Universitaet tbingen提供引文:记忆是如何在大脑中形成的:内部指南针的新角色(2024年，1月5日)检索自2024年1月8日https://medicalxpress.com/news/2024-01-memories-brain-role-internal-compass.html此文档受版权保护。除为私人学习或研究目的而进行的任何公平交易外，未经书面许可，不得转载任何部分。内容仅供参考之用。
