人类大脑是如何记录事件所发生的时间顺序的呢?

新研究显示 , 被认为表现时间信息的“时间细胞” , 也就是海马体(hippocampus)中的神经细胞 , 可能就是将我们记忆以正确的顺序黏在一起的浆糊 。 如此一来 , 我们就可以恰当地回想起事情发生的正确顺序 。
人类大脑是如何记录事件所发生的时间顺序的呢?
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人类大脑是如何记录事件所发生的时间顺序的呢?】先前 , 已经于老鼠当中发现这些追踪时序的时间细胞的证据 , 当中特定的神经元群被认为会帮助回忆事件与计画动作顺序 , 但是对于情节记忆(episodicmemories)是如何编码于大脑中的 , 人类所知还是很少 。
为了调查 , 由来自法国大脑与认知研究中心(BrainandCognitionResearchCenter , CerCo)的神经科学家莱拉·雷迪(LeilaReddy)所领导的团队使用植入于海马体中的微电极 , 来监控15位癫痫病人大脑中的电流活动 。
研究人员在他们的研究中解释说:“建立情节记忆所需的是 , 将一段经验的不同事件 , 忠实地以时间序连结在一起 。 有鉴于海马体在序列学习与时序判断上的重要性 , 我们测试了 , 当受试者学习一序列项目的顺序时 , 人类海马体的神经元是否能表现出时间信息 。 ”
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此实验是在进行医学测试时所进行的 , 而此医学测试为使用电极来局部化病人大脑中癫痫发作的源头 。 因此 , 除了为前瞻性癫痫治疗目的而已进行的植入以外 , 此研究不需要再任何侵入性或具有风险的植入 。
在实验中 , 受试者观察了以事先决定的顺序所呈现的影像 , 并且被要求记下它们的序列 。 在过程之中 , 电极记录下了海马体中对实验而发出信息的特定神经元 , 这包括在影像被播放时的特定时刻之间、在影像没有被示出的间隔之间、以及在受试者被要求从已展示过的序列中 , 预测下一张影像会是什么的暂停时刻 。
根据研究人员 , 参与其中的神经元就是时间细胞的证据:“时间细胞就是在一个清楚定义的时间框架内 , 受时间脉络而调整其活动的神经元 。 ”
研究人员表示 , 这些神经元当中 , 有一些很活跃地参与记忆并回想实验中的影像序列;但是 , 有一些神经元在没有视觉刺激时亦很活跃 。 这指出 , 即使当没有任何特别的正在发生 , 它们亦会对时间流动进行编码 。
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研究人员在研究当中写到:“时间细胞被观察到 , 在这些空白的时段中 , 也会在连续时刻传出信息 。 在这些间隔区间的时间调节不可能是由外在事件所驱动 。 它们似乎代表着演进的时间讯号 , 这是由于在等待时 , 病人的经验产生了改变 。 ”
根据研究人员 , 大脑中的时间细胞是“多面向的” , 能够对与时间相关的信息进行编码 , 也可以对不同种类的感官信息或信息进行反应 。
研究团队认为 , 很有可能就是这些时间神经元的多面向行为 , 记录下了人类经验当中的“什么”、“哪里”、以及“何时” , 并从杂乱的信息输入中 , 将这些元素缝合起来 , 组成连贯的记忆 。
研究人员说:“主观的『心理时空旅行』现象是情节记忆的一个基石 。 我们能鲜明地回想起发生在特定地点以及特定时间序的特定事件的能力 , 对于重温过去的体验而言是很重要的 。 我的的研究结果提供更进一步的证据 , 证明人类海马体中的神经元表现着一段经验中的时间流动 。 ”