最详细的大脑记忆中枢地图发现了连通性难题

澳大利亚科学家绘制了海马体(大脑的记忆控制中心)与大脑其他部分之间的通信联系的最详细地图。它可能会改变我们对人类记忆的看法。

悉尼大学心理学学院研究员马歇尔·道尔顿博士说：“我们惊讶地发现海马体和额叶皮质区域之间的联系比我们预期的要少，而与早期视觉处理区域的联系更多。” . “尽管如此，考虑到海马体不仅在记忆中发挥重要作用，而且在想象力和我们在脑海中构建心理图像的能力方面都发挥着重要作用，这是有道理的。”

海马体是一个复杂的结构，类似于海马，位于大脑深处。作为大脑的重要组成部分，它对记忆的形成很重要，并且在记忆从短期存储到长期存储的转移中起着关键作用。但它也在导航、想象虚构或未来的经历、在头脑中创造场景的心理意象，甚至在视觉感知和决策中发挥作用。

为了生成他们的地图，由 Dalton 博士领导的团队，包括来自悉尼大学大脑和思维中心的 Arkiev D'Souza 博士、Jinglei Lv 博士和 Fernando Calamante 教授 - 依赖于为人类连接组计划(HCP)，一个由国立卫生研究院领导的研究联盟。

他们使用他们开发的定制技术处理现有的 HCP 数据。这使他们能够追踪从大脑各个角落到海马体终止点的连接——这是人类大脑以前从未实现过的。

一个非常详细的人脑“接线图”，揭示了众多的各种连接。学分：人类连接组项目

迄今为止最详细的地图

“我们所做的是对白质通路进行更详细的研究，白质通路本质上是大脑不同区域之间交流的高速公路，”道尔顿博士说。“我们开发了一种新方法，使我们能够以非常详细的方式绘制海马体与大脑外层皮质地幔的连接方式。

“我们创建的是一张非常详细的白质通路图，将海马体与大脑的其他部分连接起来。它本质上是与海马体直接连接并支持其在记忆形成中的重要作用的大脑区域的路线图。”

先前对人类海马体的 MRI 研究所固有的技术限制意味着只能在非常广泛的范围内可视化其连接。“但我们现在已经开发出一种量身定制的方法，可以让我们确认海马内不同皮层区域的连接位置。这在活人大脑中以前从未做过，”道尔顿博士说。

意想不到的结果

该团队很高兴他们的结果与过去几十年海外先前研究的数据基本一致，这些研究依赖于灵长类动物大脑的尸检研究。然而，悉尼大学的研究小组发现，海马体和一些大脑区域之间的连接数量比预期的要低得多(在额叶皮层区域)或更高(在视觉处理区域的情况下)。

这可能表明，尽管随着人类的进化，一些途径是保守的，但人类大脑也可能发展出不同于其他灵长类动物的独特连接模式。需要进一步的研究来更详细地区分这一点。

这些连接性差异可能只是 MRI 技术的限制——或者它可能是真实的。例如，它们可能有助于解释为什么我们的一些灵长类表亲——尤其是黑猩猩——在某些记忆任务上比人类更好，尤其是那些依赖短期记忆的人。黑猩猩在涉及一种称为博弈论的数学形式的认知任务上击败了人类，博弈论依赖于短期记忆、模式识别和快速视觉评估。

“虽然我们已经实现了人类海马体的这种高分辨率映射，但在非人类灵长类动物身上进行的追踪方法——可以看到细胞水平——能够看到比 MRI 所能辨别的更多的联系，”道尔顿博士若有所思。

“或者可能是人类海马体与额叶区域的连接数量确实比我们预期的要少，而与大脑视觉区域的连接性更强。随着新皮层的扩展，也许人类进化出不同的连接模式来促进人类——特定的记忆和可视化功能反过来又可以支撑人类的创造力。

“这有点谜——我们只是不知道。但我们喜欢谜题，并将继续调查。”

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