神经科学家已经确定了负责做出基于记忆的决策的神经元

我们大多数人都知道，尝试立即恢复记忆的感觉。您可能正在看一部浪漫喜剧，该喜剧中有一位着名的演员，他总是扮演最好的朋友，却发现自己无法回忆起她的名字(朱迪·格雷尔)。尽管记忆检索一直是无数动物研究和人类其他神经影像工作的主题，但确切的过程如何以及我们如何基于记忆做出决定仍不清楚。

在6月26日的《科学》杂志上发表的一项新研究中，来自加州理工学院和洛杉矶Cedars-Sinai医学中心的神经科学家协作小组确定了不同的独立神经元集合，这些神经元负责基于记忆的决策，这是人脑的灵活性。

高级认知作者Ueli Rutishauser(PhD '08)说：“认知灵活性的一个基本方面是我们有能力在需要时选择性地搜索内存中的信息。”他是加州理工学院生物学与生物工程学副教授和理事会神经科学教授Cedars-Sinai医疗中心。“这是人脑中首次描述神经元发出基于记忆的决定的信号。此外，我们的研究表明记忆是如何仅在需要时选择性地转移到额叶的。”

该研究对与阿尔茨海默氏病，癫痫和精神分裂症有关的记忆问题的治疗具有重要意义，该研究是在已经接受脑部手术治疗癫痫发作的患者中进行的。志愿者在屏幕上查看图像并回答有关图像的不同类型的问题，而研究人员则使用植入的电极记录了大脑中单个神经元的活动。

例如，某个对象可能会看到一张他们从未见过的人的照片，然后问：“您以前见过这张脸吗?”或“这是一张脸吗?”这两个问题分别帮助研究人员区分基于记忆的决策和不是基于记忆的决策，而是基于类别(例如面孔)的决策。

主要作者Juri Minxha(PhD '18)说，“我们始终根据检索到的记忆来做出决定，”他是Cedars Sinai的博士后学者和Caltech的神经科学访问者。“'今晚我应该在哪家餐厅点菜?'或“我应该在哪里寻找钥匙?”在这项研究中，我们问了一些简单的是或否问题，旨在使志愿者访问他们最近的记忆或分类知识。

记忆的编码和恢复发生在大脑中下部的一个区域，该区域称为内侧颞叶，其中包括海马。决策过程涉及大脑前额内侧皮层的区域。

“能够灵活地运用和利用我们的记忆来做出决定的能力取决于额叶和颞叶之间的相互作用，前者是执行控制的位置，后者是存储这种类型的记忆的地方。人脑的这两个部分之间会发生相互作用。” Rutishauser说。

在这项研究中，研究人员监测了13位受试者的颞叶和额叶中的单个神经元。结果揭示了编码颞叶记忆的神经元和额叶“记忆选择神经元”。这些神经元不存储记忆，而是帮助恢复它们。

Minxha说：“当决定要求患者记住某些东西时，内侧颞叶和内侧额叶皮层都会活跃。这两个大脑结构之间的相互作用可以成功地恢复记忆。”“因此，如果我们问病人以前是否见过脸，这两个区域的神经元就会活跃。但是，如果我们向他们显示相同的图像并问：“这是一张脸吗?”，那么记忆选择神经元将保持沉默。相反，我们在额叶中看到了第二个不同的神经元群体，这支持了受试者当前对图像进行分类的目标。

该研究还确定了额叶中不同的一组“上下文神经元”。这些神经元编码有关给定任务的对象指令的信息。例如，受试者被告知按下按钮或使用眼球运动来传达他们对问题的答案。上下文神经元发出信号指示采取这两个动作中的哪一个，与问题的答案无关。