"为什么痴呆症或认知能力下降的患者会陷入过去的记忆无法自拔？"韩国科学技术院(KAIST)研究人员首次在世界上确认了大脑中存在一种能够有选择性地检索最新记忆的"神经开关"。这项研究揭示了大脑如何在旧记忆和新记忆之间选择必要信息的原理，为未来治疗记忆衰退和认知灵活性降低提供了新的可能性。
KAIST于5月17日宣布，由生物科学系韩珍熙(Jin-Hee Han)教授领导的研究团队首次在世界上发现，连接内侧隔核(MS，一种调节记忆和学习的大脑区域)和内侧内嗅皮层(MEC，一种与海马体相连、处理记忆信息的大脑区域)的特定神经回路能在过去记忆和最近记忆之间进行切换，并在选择适合当前情境的最新信息方面发挥关键作用。
我们每天通过新的经历来更新记忆。例如，如果我们今天去的餐厅比昨天去的更令人满意，大脑就会修改现有记忆以反映新信息。这样，在过去和现在的记忆之间选择必要信息的能力是决策、问题解决、未来预测和逻辑推理等高级认知功能的核心。然而，大脑区分和切换记忆的原理长期以来一直不为人知。
研究团队重点关注了位于大脑深处的内侧隔核。内侧隔核调节海马体的活动节律，充当"指挥者"的角色，帮助大脑有效地存储和检索信息。
研究发现，当内侧隔核中的特定神经元向内侧内嗅皮层(一个处理记忆信息并将其传递给海马体的大脑区域)发送信号时，大脑能够更好地回忆最近的记忆。
相反，当研究团队使用光人工阻断这一神经回路时，实验动物无法使用最新信息，而是按照过去的模式行动。在记忆表征中起重要作用的海马体神经活动也恢复到过去的状态。这表明该回路充当"神经开关"的角色，在多个记忆中选择当前情境所需的最新信息。
研究团队还根据大脑活动状态分析了记忆表现。我们的大脑在"在线状态"(θ波，学习和集中注意力时激活的脑波)，即积极处理信息的状态，和"离线状态"(δ波，睡眠或休息时出现的慢脑波)，即休息状态之间反复切换。
分析显示，在线状态维持得越长，最近记忆的回忆效果就越好，而在线状态和离线状态之间的频繁切换则显著降低了记忆检索能力。这表明特定的脑节律和状态是决定有效记忆检索的重要神经生物学指标。
这项研究意义重大，因为它确定了大脑在保持过去记忆的同时灵活反映新信息的机制。研究团队预计，这一发现可能有助于开发新的治疗技术，改善痴呆症和阿尔茨海默病等神经退行性疾病患者的记忆衰退和认知灵活性下降问题。
"这项研究为理解我们的大脑如何按时间顺序组织和使用众多经验提供了一个新范式，"韩珍熙教授补充道，"以前，记忆检索被简单地理解为存储痕迹的重放，但通过这项研究，我们证明了大脑拥有一个主动在竞争记忆中选择最新信息的调节系统。"
韩国科学技术院生物科学系
本研究由KAIST生物科学系金茂俊(Mujun Kim)博士、博士生徐宝仁(Boin Suh)、苏善熙(Sunhoi So)、崔正旭(Jung Wook Choi)、黄在玟(Jaemin Hwang)和朴周熙(Juhee Park)共同参与，并于4月29日发表在神经科学顶级国际期刊《自然·神经科学》(Nature Neuroscience)上。
本研究得到了韩国国家研究基金会中年研究计划、三星科学技术基金会和KAIST张永锡研究员计划的支持。
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