새로운 기억을 형성하는 신경 과학

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획기적인 발견에서, 신경 과학자의 국제 팀은 새로운 기억이 형성 될 때 뇌의 개별 뉴런이 어떻게 다르게 발화 하는지를 규명했습니다. 신경 과학자들이 기억이 어떻게 형성되고 새로운 학습이 개별 뉴런에 의해 일어나는지를 확인한 것은 이번이 처음입니다.

2015 년 7 월의 연구 인 "인간 두뇌의 개별 뉴런에 의한 새로운 기억의 신속한 인코딩"은 Neuron 저널에 발표되었습니다. 이 연구는 뉴런이 누군가가 새로운 기억을 형성하고 인간 기억 형성의 단일 신경 세포 토대 (single-neuron underpinnings)를 드러내는 정확한 순간에 뉴런이 발화 특성을 어떻게 변화시키는지를 지적합니다.

이 새로운 연구는 Leicester 대학의 Matias Ison 교수와 Rodrigo Quian Quiroga 교수와 UCLA Medical Center의 Itzhak Fried 교수가 공동으로 진행했으며이 연구는 신경 외과 의사이자 수석 공동 저자입니다.

보다 구체적으로, 연구자들은 뇌 영역의 개별 뉴런이 내 측두엽 (medial temporal lobe, MTL)이라고 불리는 것이 삶의 사건과 경험에 대한 새로운 추억을 즉각적으로 형성 할 수있는 능력에서 핵심적인 역할을한다는 것을 발견했다.

MTL에는 선언적 또는 "명백한"기억에 필수적인 관련 두뇌 구조의 시스템이 포함됩니다. 이는 우리가 사실과 사건에 대해 의식적으로 기억하는 것입니다. MTL 시스템은 인접 해있는 perirhinal, entorhinal, 및 parahippocampal cortices뿐 아니라 해마 영역으로 구성됩니다.

이 연구에서, 연구진은 중증 간질 환자 14 명의 내측 측두엽에 이식 된 전극을 사용하여 600 개 이상의 개별 뉴런의 활동을 기록했다. 신경 과학자들은 학습 과정과 새로운 추억의 형성을 통해 MTL의 개별 뉴런을 추적하고 기록 할 수있었습니다.

"Jennifer Aniston Neuron"은 어떻게 뇌 과학 혁명을 일으켰습니까?

할리우드와 관련된 트위스트에서 팀원들은 이전에 이미지와 연결된 단일 뉴런의 발사가 기억 형성과 관련이있는 것을 나타내는 "제니퍼 애니스톤 뉴런 (Jennifer Aniston neuron)"을 만들어 냈다. 최근 연구에서, 팀은 상징적 랜드 마크와 쌍을 이루는 유명 인사의 다른 이미지를 사용하여 새로운 기억이 어떻게 형성되는지를 보여줌으로써 그들의 가설을 증명할 수있었습니다.

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Clint Eastwood와 Pisa Leaning Tower가 함께 새로운 메모리를 즉시 인코딩합니다.
출처 : 레스터 대 (University of Leicester)의 의례

실험의 첫 번째 단계에서는 시험 대상이 가족 구성원, 유명한 배우 또는 운동 선수와 같은 사람들의 그림을 보았습니다. 그들은 또한 에펠 탑 (Eiffel Tower)이나 백악관 (White House)과 같은 유명한 랜드 마크의 독립된 이미지를 보았습니다. 그런 다음 그들은 이전에 본 사람이 포함 된 합성 이미지를 보았습니다.이 이미지에는 동일한 사진의 랜드 마크 중 하나가 있습니다. 특정 장소에서 개인을 만나는 경험을 모방하기 위해 사람과 랜드 마크를 짝 지어서 디자인했습니다.

신경 과학자들은 연구 참여자가 에펠 탑 앞에서 제니퍼 애니스턴 (Jennifer Aniston)의 이미지를 보여 주면 한 이미지 (즉, 제니퍼 애니스톤)에 대해 발동되는 동일한 뉴런이 다른 이미지 (예 : 에펠 탑)에도 즉시 발사된다는 것을 발견했습니다. 시험 피사체가 피사 (Leaning Tower) 피사 앞에서 서있는 클린트 이스트우드 (Clint Eastwood)의 그림을 본다면 똑같은 일이 일어날 것입니다.

연구진은 학습의 정확한 순간에 이러한 연결 발작의 변화가 발생했으며 사진을 한 번 보았을 때 추억이 하드 와이어드 될 수 있다는 사실에 놀랐다. 이러한 결과는 뉴런 클러스터가 개별적으로 어떻게 관련 개념을 인코딩하고 새로운 기억을 형성하는지에 대한 이전의 숨겨진 단서를 보여줍니다.

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출처 : Leigh Prather / Shutterstock

보도 자료에서 Leicester 대학의 시스템 신경 과학 센터 책임자 인 Rodrigo Quian Quiroga는 다음과 같이 설명했다. "현저한 결과는 피실험자가 새로운 기억을 형성 한 바로 그 순간에 뉴런이 발사 특성을 변화 시켰다는 것입니다 제니퍼 애니스톤 (Jennifer Aniston)은 피사체가이 협회를 기억하기 시작할 때 에펠 탑으로 발사하기 시작했습니다. "

"놀랍게도 놀라운 사실은 이러한 변화가 극적이었고 한 번 시도한 후에도 학습의 정확한 순간에 일어났습니다"라고 Ison은 덧붙였습니다. "신속한 신경 활동 변화와 관련된 단일 임상 시험 이후의 개념 사이의 연관성의 출현은 새로운 에피소드 기억을 창조하는 데 이상적이라고 밝혀졌습니다."

결론 : 메모리 형성 이해에는 광범위한 의미가 있습니다.

이 연구는 학습 경험이 뇌의 개별 뉴런의 변화로 거슬러 올라갈 수 있다고 제안합니다. 연구진은 단일 뉴런이 사람과 사람 모두의 기억을 함께 인코딩한다는 것을 증명할 수있었습니다. 이것은 서로 연결된 사람과 장소의 새로운 기억을 형성합니다.

새로운 추억이 어떻게 형성되는지 더 잘 이해하면 신경 과학에 새로운 흥미 진진한 가능성이 생깁니다. 연구진은 언젠가 이러한 결과가 알츠하이머 병, 외상성 뇌 손상 또는 간질과 같은 치매 또는 기억 장애가있는 신경계 환자의 삶을 향상시킬 것이라는 점에서 낙관적이다.

Ison은 "신경 세포의 집합이 학습과 기억을 어떻게 표현하는지 더 잘 이해하면 우리의 기억 능력에 대한 새로운 아이디어와 특정 신경 질환을 앓고있는 환자에서 이것이 약해질 수있는 방법을 알게 될 것"이라고 결론 지었다.

앞으로의 연구에서 연구원들은 왜 겉으로보기에 관련된 개념들이 장기적인 기억으로 통합되고 다른 것들은 잊혀지는지 검토 할 것입니다. 또한 특정 뉴런을 자극하여 특정 기억이나 학습 된 연관성을 검색 할 수 있는지 여부를 조사합니다. 계속 지켜봐!

Rodrigo Quian Quiroga가 그의 연구를 설명하는 것을 보시려면이 비디오를 시청하십시오 :

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