尽管115年前的科学家Richard Semon提出了“字母”的概念来为记忆建立神经基础,但是随着先进的技术和方法的出现,字母的直接证据直到最近才开始积累。在《科学》杂志的一篇新评论中,麻省理工学院皮克尔学习与记忆研究所的Susumu Tonegawa教授以及病童医院(SickKids)和多伦多大学的Sheena Josselyn教授描述了他们和同事们在过去的几年中取得的迅速进展。在识别,特征化甚至操纵文字方面有十几年的时间,以及该领域的主要悬而未决的问题。
在啮齿动物中进行的实验表明,英语作为神经元的多尺度网络存在。当大脑区域(如海马体或杏仁核)中兴奋的神经元被招募到本地集合中时,经验将被存储为大脑中可能可检索的记忆。这些合奏与其他区域(例如皮质)的其他合奏组合成“字母复数”。这种连接印记细胞的过程至关重要的是,神经元通过称为“突触可塑性”和“树突棘形成”的过程建立新的电路连接的能力。重要的是,实验表明,最初在整个Engram复合体中存储的内存可以通过重新激活来恢复,但即使无法自然地调用,它们也可以“静默地”保留,
SickKids资深科学家,多伦多大学心理学和生理学教授,加拿大高级学院脑,思维与意识计划高级研究员Josselyn写道:“一百多年前Semon提出了一项印记法”。研究(CIFAR)和Tonegawa,麻省理工学院RIKEN-MIT神经回路遗传学实验室的Picower生物学和神经科学教授,霍华德·休斯医学研究所的研究员。“将这些理论思想与新的工具相结合,使研究人员能够在细胞集合水平上对图像进行成像和操作,从而有助于人们对记忆功能进行许多重要的了解。”
“例如,有证据表明,内在兴奋性的增强和突触可塑性的共同作用形成了字母,这些过程在记忆链接,记忆检索和记忆整合中也可能很重要。”
约瑟琳(Josselyn)和音川(Tonegawa)写道,就该领域所学的知识而言,仍然存在重要的未解决的问题和尚未开发的潜在应用:随时间变化的字母会如何变化?如何在人类中更直接地研究字母和记忆?而且,应用有关生物印记的知识能否激发人工智能的发展,从而反过来又可以反馈有关印记工作原理的新见解?