大脑“闪存”：拔苗助长 适得其反(解放日报） 

　　《科学》发表沪上科学家工作记忆机制新发现

　　来源: 解放日报 2014年11月3日 作者：徐瑞哲 

　　“你手机号码是什么？”“我是138****0370。”这类每天发生的短时程记忆，在神经科学中被称为“工作记忆”，犹如大脑的“闪存”。昨天（27日）中科院上海生科院神经所透露，最新一期国际权威期刊《科学》发表了沪上科学家关于工作记忆机制的新发现。这项成果提示，大脑“闪存”与学习规律一致，揠苗助长往往适得其反。

　　日常生活中，记手机号码的行为因人而异，有人可以一次记下8位数，甚至11位数；有人可以记得住几秒种，但下一秒就忘了。研究组负责人李澄宇说，“实际上，很难找到一个不需要工作记忆参与的任务，它成为智能认知的核心组件之一”。又如做心算时，17 X 24 =？大脑需要在一个“延迟期“内，对个位数、十位数等不同位数进行操作，而中间结果就在“闪存”中短暂存储，直至最终完成运算。

　　研究表明，工作记忆的好坏和人类智商相关，“闪存”缺陷也常在多种脑疾和衰老过程中出现。大脑的前额叶，即额头后面的大脑区域，其中的神经元“电活动”对于工作记忆非常重要。但前额叶在工作记忆中的具体贡献机制，目前还是一个重要的未知数。研究的最大困难在于工作记忆是“秒”级记忆，而用机械损毁或药理学等传统实验手段操纵神经元，会造成长时程甚至永久性影响，不能实现 “秒”级干预；同时，一些行为学范式也无法将记忆的存储与抉择等不同脑功能区分开。

　　而李澄宇研究组训练了小鼠学习一项任务，每天分5组、共100次练习。小鼠在数秒之内先后闻到两个相同或者不同的气味，它们会记住并且比较――如果气味不一样，口渴的小鼠可以舔到一些水，作为一种奖励；如果气味一样，则无水供给，小鼠就不会“无用功”地再去舔水。这些小鼠的脑部相关活动都在细胞层面监测之下，正如《科学》审稿人所言，李澄宇等“运用‘光遗传学’和‘电生理’的实验手段，报道了内侧前额叶神经电活动参与了工作记忆任务的学习过程……这项工作使用了最前沿的实验技术，结果引人入胜、并且很可能是正确的”。

　　有意思的是，研究组试图用3个独立实验，提高这一脑区内神经元的兴奋度，但结果却恰恰降低了小鼠学习的正确率。他们解释说，脑内存在兴奋型与抑制型神经元，两者密切相关。若以兴奋为目的刺激达到一个高水平，可能“物极必反”，反而激活了抑制型神经元，减弱了工作记忆活动。换言之，“喝咖啡可以兴奋记忆，但别喝太多。”《科学》杂志审稿人也表示，“作者报道了操作小鼠内侧前额叶神经的电活动可以降低学习工作记忆任务时的行为正确率，但这种操作在小鼠学会任务后变得无效。有趣的是，他们不仅发现了学习‘延迟期间’的电活动强度逐渐下降，而且阐明了神经元电活动与行为好坏之间的相关性。”

　　李澄宇研究员提示说，工作记忆与电脑“闪存”一样都有容量限制，视个人能力而定。如果在同一时间超量记忆，超出部分可能都是无用无效的，因此学习中的记忆最好有个性化的定制套餐。他说，作为一项基础研究，还需要大量后续的持续性研究，才能在改进人类工作记忆及疾病治疗等方面取得进展。