MIT重磅發現：星形膠質細胞可能是人類記憶的關鍵密碼

麻省理工學院(MIT)的科學家提出了一項革命性理論：過去被認為只是大腦「清潔工」的星形膠質細胞，實際上可能是記憶儲存的重要功臣。這項突破性研究顛覆了神經科學界對記憶形成的認知，甚至可能為人工智慧發展帶來全新啟發。

人腦約有860億個神經元，長期以來被認為是記憶儲存與訊號傳遞的主角。但最新研究顯示，星形膠質細胞可能才是大腦擁有驚人記憶容量的秘密武器。MIT研究團隊發現，這些形狀如星星般的細胞透過複雜的鈣離子訊號網路，能夠儲存遠超過單純神經元所能負荷的巨量資訊。

「演化沒有理由不利用這個機制，因為每個星形膠質細胞能接觸數十萬個突觸，它們完全有能力參與運算。」該研究共同作者、MIT機械工程與腦認知科學教授Jean-Jacques Slotine解釋道。這項由MIT-IBM華生人工智慧實驗室Dmitry Krotov主導的研究，已發表於《美國國家科學院院刊》。

星形膠質細胞在大腦中扮演多重角色：清除廢物、輸送養分、調節血流。它們延伸出的細長突起能包覆神經元間的突觸，形成所謂的「三方突觸」。最新研究更發現，當海馬迴中的星形膠質細胞與神經元連結受損時，記憶儲存與提取功能會明顯下降。

與神經元不同，星形膠質細胞無法產生動作電位，但它們能透過鈣離子訊號彼此溝通。隨著顯微技術進步，科學家發現鈣離子訊號讓星形膠質細胞能與突觸中的神經元協同運作。研究團隊據此建立新型記憶模型，其儲存容量遠超過傳統神經網路。

「鈣離子在細胞內的時空模式與回傳至神經元的訊號精確協調，正是大腦擁有超強記憶容量的關鍵所在。」論文第一作者Leo Kozachkov博士強調。這個模型將星形膠質細胞視為多個獨立運算單元的集合，而非單一實體，使其兼具高容量與高能效的優勢。

多倫多大學Krembil研究所助理教授Maurizio De Pitta指出：「理論上，神經元-星形膠質細胞網路的記憶儲存量僅受其規模限制，這項發現意義重大。」研究團隊希望未來能透過精確操控星形膠質細胞的連結，進一步驗證這項理論。

除了揭開大腦記憶之謎，這項研究也為人工智慧發展提供新方向。Slotine教授表示：「這可能是近年來首項真正從神經科學啟發AI的重要研究成果。」研究團隊相信，調整星形膠質細胞模型的連結方式，將能創造出介於聯想記憶與大型語言模型注意力機制間的連續光譜。