北京
早上好，我是脑叔，一个爱聊脑的家伙。
这是一句我们都听过无数次的话:“熟能生巧。”熟真的能生巧吗？熟真的能增强你的记忆吗？
这句古老的谚语背后有什么道理吗?看看Nature文章的回答。
最近，洛克菲勒大学和加州大学洛杉矶分校的研究人员通力合作，对技能习得和记忆形成背后的机制有了新的认识。
他们的研究结果发表在《Nature》杂志上，揭示了当一个人长期反复练习一项任务时，工作记忆回路中的记忆表征会从不稳定性状态转变为稳固性状态。
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观察大脑的活动
为了揭开学习和记忆的神秘面纱，研究小组采用了洛克菲勒大学阿利帕夏·瓦齐里（Alipasha Vaziri）开发的创新工具，他们在小鼠学习和重复一项特定任务的两周时间内，利用该工具观察小鼠惊人的73,000个皮质神经元。
研究人员解释说：“在这项工作中，我们展示了工作记忆——大脑保存和处理信息的能力——是如何通过练习得到改善的。”通过观察这些神经元活动得到的新的见解将有助于推进我们对学习和记忆的理解，同时帮助解决与记忆有关的疾病。
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练习在记忆转化中的作用
随着研究中的小鼠练习识别、回忆和重复一系列气味，研究人员发现它们的工作记忆回路发生了显著的变化。
最初，这些回路是不稳定的，但经过反复训练，它们开始稳定和固化——研究人员称之为“结晶”的过程。
研究结果从根本上说明，重复训练不仅能提高技能熟练程度，还能导致大脑记忆回路发生深刻变化，使表现更加准确和自动化。
为此，通讯作者佩曼·戈尔沙尼（Peyman Golshani）打了一个比方：“如果你想象大脑中的每个神经元都在发出不同的音符，那么大脑在执行任务时产生的旋律每天都在变化，但随着动物不断练习这项任务，它会变得越来越精致和相似。”
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用光珠显微镜照亮大脑
这项研究最重要的一点是使用了光珠显微镜（LBM），这是瓦齐里开发的一种高速体积成像技术。LBM 能以细胞分辨率在体内记录多达100 万个神经元群，比以前的方法提高了 100 倍。
最初，研究人员使用标准的双光子成像技术对皮层上部较小的神经元群进行成像，但未能从实践中找到记忆稳定的证据。
而当他们使用 LBM 对皮层深层区域的 7 万多个神经元进行记录时，他们才观察到工作记忆表征的结晶化伴随着小鼠对任务的掌握程度不断提高。
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练习、学习和记忆研究的未来
通过这些引人入胜的发现，研究人员为探索学习和记忆的复杂性开辟了新的途径。
在未来，我们可能会解决参与调解这一机制的不同神经元细胞类型的作用，特别是不同类型的中间神经元与兴奋性细胞的相互作用。我们也有兴趣了解学习是如何实现的，以及如何转移到一个新的环境中——也就是说，大脑是如何从一个学习过的任务中归纳出一些新的未知问题的，瓦齐里总结道。
参考文献：
https://www.nature.com/articles/s41586-024-07425-w
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