脑机启侦 | 小脑对长期记忆的影响（10.23）

你还记得你二年级老师的名字或者你今天午餐吃了什么吗？这些记忆可能相隔数十年，但都被认为是长期记忆。

研究介绍

半个多世纪前，神经科学家发现，大脑中一个被称为内侧颞叶（MTL）的区域受损会导致长期陈述性记忆，那些名字和日期等明确事实的记忆会严重受损，但非常短期的记忆却完好无损。

内侧颞叶受损的患者能够跟上并参与简短的对话，但仅仅一两分钟后，他们就记不起对话发生过的事实。

然而，令人惊讶的是，这些患者能够学习新的运动技能，并在数天、数月甚至更长的时间内保持这些技能，这表明内侧颞叶损伤对运动技能的记忆影响很小。

那么，负责长期运动技能记忆（如骑自行车）的大脑区域是什么？短期和长期感觉运动记忆是否在不同的区域形成？研究人员多年来一直在努力回答这些问题。

现在，来自哈佛约翰·A·保尔森工程学院（SEAS）的研究人员已经表明，就像陈述性记忆一样，运动技能的短期和长期记忆在大脑的不同区域形成，小脑对于长期技能记忆的形成至关重要。

“这项工作推进了我们对小脑在感觉运动学习中的作用的理解，并指出了小脑作为形成稳定的感觉运动技能记忆的门户的作用，这在很大程度上独立于短期记忆系统，”SEAS生物工程戈登·麦凯教授、该研究的高级作者莫里斯·史密斯说。

研究意义

研究人员长期以来一直知道小脑对运动学习的重要性，但对小脑在形成短期和长期技能记忆中的作用尚不清楚。为了理解小脑与这些记忆之间的联系，研究人员从之前关于小脑损伤患者运动学习的结果中获得了启发。

“虽然这种差异可能是由于损伤的数量或确切位置不同，或所使用的运动学习任务类型不同，但我们有不同的想法。”史密斯说。

史密斯和哈德吉奥西夫认为，试验之间时间上的细微差异（他们称之为记忆窗口）可能解释了差异的原因。

“如果小脑损伤会损害长期感觉运动记忆，那么更长的记忆窗口会增加对受损长期记忆的依赖，就会出现这种情况。”哈德吉奥西夫说。

挑战在于，这些时间间隔在已发表的论文中很少被提及，研究人员追踪到了其中两项研究的详细原始数据，从中逐步确定了研究个体试验序列的试验间隔时间。

研究人员发现，这两项研究总体上试验间隔时间较短，与健康个体相比，患有严重小脑疾病的患者在学习方面只表现出轻微的障碍。这意味着当要求参与者执行相同任务且每次重复之间只有几秒钟时，小脑退化的患者表现仅略差于健康个体。

但是，通过深入挖掘数据，史密斯和哈德吉奥西夫发现了有趣的现象，在试验之间让研究团队重置或让参与者短暂休息时，哈德吉奥西夫说：“当我们检查这些试验之间的差异时，在同一节课程中，那些在短时间内练习试验中表现接近正常的患者，在长时间间隔的试验中表现明显受损。两项研究的数据都表明了这一点。”

然后，研究团队查看了十多项额外的研究，其中小脑退化的个体执行了运动任务，并发现，与运动方向较少的研究相比，那些在任务中使用了更多运动方向的研究（这将增加相同方向试验之间共享感觉运动记忆的时间）的记忆障碍显著增加。

“这些发现强调了时间在理解小脑退化患者记忆衰退中的重要性，并解决了小脑损伤对感觉运动学习能力影响的试验间和研究间差异之谜。”史密斯说，“我们的研究通常加入新的实验操作，以此获取新的数据集，但有时，仅仅通过正确的视角来重视旧数据，就已经能够得出新的发现了。”

新闻来源：Brain