你觉得，每个人都是一张白纸来到世界的吗？Nature子刊最新：负责记忆的海马体在出生时写满“草稿”，之后不断“优化”，成为现在的你

你有没有想过：为什么3岁前的记忆几乎一片空白？为什么小时候的回忆总是模糊笼统，长大后却能清晰记住某个午后的阳光、某句话的语气？为什么婴幼儿总爱把相似的事情搞混，成年人却能精准区分不同的经历？

这些疑问背后，其实指向同一个核心问题：我们的大脑，在生命早期究竟是如何认识世界的？

前两年，一项大型研究曾把"白板说"重新推上热搜：全球18个实验室联合测试了567名6-10个月大的婴儿，用统一的"木偶剧实验"观察他们对"助人者"和"妨碍者"的偏好，系统考察了人类婴儿是否存在天生的“正义感”。

结果显示，在5到10个月大的婴儿眼中，好人和坏人并没有明显的区别。他们对待“助人者”和“妨碍者”的态度几乎是一视同仁的，仅有约三分之一的个体表现出对助人者的偏向，远低于随机水平。

当时很多人据此认为：大脑出生时确实是白板，既不自带善意，也不预装恶意，所有道德判断都是后天习得的。但另一种声音却指出：婴儿无法区分善恶，未必是因为大脑"空无一物"，更可能是因为支持复杂判断的神经回路还没"调试完成"。

这恰恰契合了神经科学里越来越受认可的"修剪模型"：大脑从来不是被动等待输入的空白硬盘，而是先主动长出海量冗余的神经连接，再根据后天的经验反馈，像园丁修剪树枝一样，剪掉没用的、保留有用的，最终塑造出高效精准的认知网络。

而这一环节，与大脑中负责记忆的关键区域海马体密切相关。近日，Nature Communications期刊上发表的一项研究成果，首次用最精准的实验数据，完整还原了海马体CA3记忆环路从婴儿到成年的惊人蜕变，再次证实了"修剪模型"在记忆系统中的核心地位。

海马体CA3区是哺乳动物大脑中最大的"自联想记忆网络"，相当于我们大脑里的"搜索引擎"。它最厉害的能力叫"模式补全"，举个例子来说就是，只要给一个不完整的线索，比如半张旧照片、一阵熟悉的饭菜香、一句偶然听到的歌词，就能自动补全整个记忆场景。而这项能力的强弱，完全取决于CA3内部神经元的连接结构。

为了看清这个结构是如何发育的，研究团队给小鼠做了一场跨越一生的"神经体检"：分别在出生后7-8天（对应人类婴儿期）、18-25天（对应人类青少年期，正值感官发育黄金期）和45-50天（对应成年期，记忆系统基本成熟），对海马CA3区域进行八通道多细胞膜片钳记录。

那什么是八通道多细胞膜片钳技术呢？其简单而言就是，科学家同时在急性海马脑切片中，精准抓取并同时记录8个CA3锥体神经元（PNs）的电信号，通过向其中一个神经元“打电话”（施加电刺激），观察另外7个神经元是否能“接听”（产生突触后电位），从而精准画出它们之间的物理连接图和信号传递强度。

大脑内部的“大裁员”

科学家们的第一个发现就是：大脑发育的核心不是"长更多连接"，而是"砍更多连接"！

数据显示：随着小鼠逐渐成年，CA3神经元之间的连接密度发生了断崖式的下降！具体而言，新生儿期神经元的连接概率高达6.37%，神经网络极其稠密，而到少年期连接概率骤降至2.8%，成年期则仅剩2.17%。

这意味着，大脑在从稚嫩走向成熟的过程中，主动切断了将近三分之二的神经连线，从而实现了从局部高互联向成熟期稀疏化、分布式连接的转变。

基于多细胞膜片钳的三个发育时间点分析小鼠CA3网络功能连通性

为探究突触连通性稀疏化背后的形态学因素，研究人员对出生后不同发育阶段的CA3锥体神经元进行了轴突与树突的形态重建分析。

结果发现，婴儿期的CA3轴突又长又密，所有细胞的轴突长得几乎一模一样，像一张均匀铺开来的地毯。而且此时的连接有严重的"地域歧视"：神经元只愿意和375微米以内的"邻居"说话，超过这个距离几乎没有任何联系，整个网络就是一个个孤立的"本地小圈子"。

但到了成年期，一切都变了：单个神经元的轴突总长度减少了54%，分支点砍掉了三分之二；原本均匀的轴突分布变成了错落有致的"斑块状"，每个神经元都有了自己专属的"连接领地"，细胞间的轴突重叠度大幅下降。

更重要的是，距离限制被彻底打破，神经元可以跨越更远的距离建立连接，原本分散的"本地局域网"，终于升级成了覆盖全局的"分布式广域网"。

轴突修剪预测突触连通性

此外，只有在成年网络中，才出现了大量非随机的"结构化连接基序"，比如两个神经元互相连接的"互惠结构"、多个神经元汇聚到同一个神经元的"汇聚结构"。这说明大脑终于建立了"谁该和谁说话"的通信规则，而这些被保留下来的连接，其实就是我们过往经历和记忆的"物理痕迹"。

突触传递的成熟蜕变

如果说连接结构的修剪是给大脑换了一套更高效的"通信网络"，那么突触传递模式的转变，就是给每个信号站升级了"决策系统"。

研究人员发现，在新生儿期，大约有10%的突触强大到只要刺激一下，就能直接在下游神经元中引发动作电位（APs），这在神经科学中被称为接近“引爆式传输”。

然而在成年期，研究人员即使连续给予5次高频刺激，也无法再单靠一条通路直接引发下游放电。数据显示，在成年小鼠中，大约需要25个这样的突触同时输入，才能达到触发动作电位的门槛。

这说明成年的大脑变得更加“稳重”了，其不再对单一刺激大惊小怪，而是学会了等待多重证据确凿后，才做出最终反应。

为了验证这些变化到底有什么用，研究人员构建了一个包含10万个神经元的CA3计算模型，模拟不同发育阶段的记忆功能。

结果令人惊叹：如果只是单纯减少连接数量，记忆容量反而会下降。但如果同时引入"结构化连接"、"拓宽连接范围"和"提高激活阈值"这三个发育特征，记忆容量会直接翻倍!

CA3网络中突触连接和效率的发展性转变优化了记忆容量

小结

综上所述，我们每个人的记忆中枢，从出生起就不是一张等着被书写的白纸，反而是一张写满密密麻麻草稿的纸。在成长过程中，一把"经验"剪刀，会慢慢剪掉那些没用的句子、划掉错误的段落，把零散的草稿整理成逻辑清晰、内容丰富的人生之书。

这也完美解释了那些困扰我们多年的问题：为什么我们记不住 3 岁前的事？因为那些早期的"草稿连接"都被大脑剪掉了；为什么小孩子学东西快但忘得也快？因为他们的突触很敏感，但连接太乱，存不住稳定的记忆；为什么成年人不容易学新东西，但记得更牢？因为我们的大脑已经完成了"基础设施建设"，虽然接入新内容慢了，但存储和提取的效率更高。

看到这里，是不是再次感叹，大脑真的很神奇呐！

参考资料：

[1]Lucca K, Yuen F, Wang Y, et al. Infants' Social Evaluation of Helpers and Hinderers: A Large-Scale, Multi-Lab, Coordinated Replication Study. Dev Sci. 2025;28(1):e13581. doi:10.1111/desc.13581

[2]Vargas-Barroso V, Watson JF, Navas-Olive A, Schlögl A, Jonas P. Developmental emergence of sparse and structured synaptic connectivity in the hippocampal CA3 memory circuit. Nat Commun. 2026 Apr 21. doi: 10.1038/s41467-026-71914-x. Epub ahead of print.

来源 | 生物谷

撰文 | M

编辑 | 木白