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突破性發現:人類大腦如何儲存記憶的奧秘

一項由Hospital del Mar研究所神經感知與記憶機制研究小組負責人Rodrigo Quian Quiroga博士領導的研究,首次直接證實了人類大腦中的神經元如何獨立於學習情境儲存記憶。這項研究發表在《Cell Reports》期刊上,挑戰了過去的認知,顯示神經元能夠識別物體或個人,而不受周圍環境的影響。這種能力讓大腦能夠形成更高層次的抽象關係,這正是人類智力的核心要素。

這是首次在人類身上觀察到這種神經元行為。過去對動物的研究顯示,概念編碼會隨著情境的變化而顯著不同。例如,在老鼠身上,神經元對同一物體的反應會因其位置不同而有所差異,這讓科學家認為這些記憶是儲存在不同的神經元群組中。然而,Quian Quiroga博士的研究卻得出了令人驚訝的結果,顯示神經元對特定概念的反應在情境變化時保持不變,例如在不同地點看到同一個人。

這項研究涉及來自阿根廷和英國的九名難治性癲癇患者,他們接受了電極植入以監測特定神經元群的活動。這讓研究人員能夠精確記錄他們的反應,與以往基於功能性磁振造影(fMRI)的研究不同,後者無法區分個別神經元。患者被呈現兩個故事,故事中同一個人在不同情境下出現,並配有圖片。透過監測個別神經元的活動,研究人員得以觀察哪些神經元群被啟用,以及它們在兩個故事中的反應。

研究結果顯示,如果一個神經元對某個人的圖片有反應,那麼它在兩個故事中的反應都保持一致。此外,當患者自己講述故事時,同樣的神經元在提到主角前幾秒鐘就被啟用,且反應方式也相同。這表明,與其他動物相比,人類的記憶儲存方式更加抽象。Quian Quiroga博士解釋道:「你可以用更抽象的方式思考概念或其他事物,而不受學習情境的限制。」他認為,這可能是人類智力的基礎之一。

這種能力讓我們能夠做出比在特定具體情境下思考時更為抽象和複雜的聯想與推論。換句話說,人類能夠將記憶去情境化,從而創造出更為抽象的思想。這項研究不僅揭示了人類大腦運作的神秘機制,也為未來的神經科學研究提供了新的方向。

參考文獻:Hernan G. Rey等人,《Cell Reports》,2025年1月28日,DOI: 10.1016/j.celrep.2024.115218。