大脑中的神经元会根据不同的空间记忆任务调整到不同的频率

德克萨斯大学奥斯汀分校的神经科学家报告说，你的大脑通过相同的神经通路传递有关你当前位置的信息和过去位置的记忆，使用的是一种称为伽马波的不同频率的有节奏的电活动。

这项研究发表在该杂志上神经元4月17日，可能提供洞察认知和内存在精神分裂症和阿尔茨海默氏症等疾病中出现的干扰γ波是打扰。

之前的研究表明，无论我们是在储存对一个新地方的记忆，还是回忆过去去过的地方，大脑的同一区域都会被激活。

“我们很多人每天都把车停在停车场。每天早上，我们都会创建一个关于我们把车停在哪里的记忆，晚上我们取车的时候就会想起它，”神经科学助理教授、德克萨斯大学奥斯汀自然科学学院学习与记忆中心的成员劳拉·科尔金说。“那么，我们的大脑如何区分当前位置和对某个位置的记忆呢?”我们的新发现提出了一种区分这些不同表征的机制。”

有关位置的记忆储存在大脑中一个叫做海马体．海马体中存储空间记忆(比如你停车的位置)的神经元被称为位置细胞。当对某一地点的新记忆被储存时，以及后来该地点的记忆被回忆或检索时，同一组地点细胞都会被激活。

当海马体形成一种新的空间记忆时，它会从大脑中一个叫做前额叶的区域接收有关你当前位置的感官信息内嗅皮层．当海马体回忆起过去的位置时，它会从海马体中被称为CA3的子区域检索存储的空间记忆。

内嗅皮层和CA3通过不同频率的伽玛波传递这些不同类型的信息。内嗅皮层使用快速伽马波，其频率约为80赫兹(与钢琴上弹奏低音E音的频率相同)。相比之下，CA3以慢伽马波发送信号，其频率约为40赫兹。

Colgin和她的同事们假设，快伽马波促进了对近期经历的编码，而慢伽马波支持记忆检索。

他们在老鼠在一个简单的环境中导航时，通过记录海马体中的伽马波，以及来自局部细胞的电信号，来验证这些假设。他们发现，当细胞在快速伽马波上活跃时，位置细胞代表了大鼠当前的位置。当细胞对慢伽马波活跃时，地方的细胞代表老鼠前进方向上的位置。

科尔金说:“这些发现表明，快速伽马波促进了当前的记忆编码，比如我们刚刚停在哪里的记忆。”“然而，当我们需要记住我们要去哪里时，比如在一天晚些时候找到停放的汽车时，海马体就会调整成慢伽马波。”

因为除了海马体外，伽马波还存在于大脑的许多区域，科尔金的发现可能会推广到其他区域空间记忆．神经元调节不同频率伽玛波的能力为大脑在相同的神经元回路中传递不同类型的信息提供了一种方式。

科尔金说，她的团队研究的下一步之一将是应用技术，在执行记忆任务的大鼠中诱导不同类型的伽马波。她想象他们将能够通过诱导快速伽马波来改进新的记忆编码。相反，她预计，诱导慢伽马波将不利于新记忆的编码。这些缓慢的伽马波会触发旧的记忆，从而干扰新的学习。