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你能想到你早餐吃了什么吗？唤起这种记忆几乎肯定会让你不仅想到当时你在哪里——也许是坐在你的餐桌旁——还会想到你在想什么:回顾你一天的目标，处理家庭混乱或阅读最新消息
斯坦福医学神经科学家的新研究表明，记忆形成的最早阶段可能包括对我们周围环境的感知以及标记这些记忆的内部环境——如情绪或思想
这一发现发表于8月
在《神经元》中，可能需要更新神经科学中的普遍观点，即导航是记忆的最初目的
根据这种观点，生物进化出了良好的空间记忆，这样它们就可以追溯到有价值的资源，如食物、水或配偶，同时避开它们遇到威胁的地方
这个想法是，记忆的更多主观方面是在这个基础上分层的
该研究的第一作者、神经科学领域的博士生伊莎贝尔·洛(Isabel Low)说:“记住我们的内部状态似乎是我们如何区分可能发生在完全相同地点的许多不同经历的基础。”
“我如何将今天早上在厨房吃早餐的记忆与我本周，甚至多年来在那个空间的所有其他时间区分开来？” 大脑的全球定位系统 在他们的新研究中，洛和丽莎·乔科莫实验室的同事
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神经生物学助理教授专注于大脑中一个叫做内嗅皮层的区域，这个区域长期以来被认为是大脑的全球定位系统
先前的研究表明，内嗅皮层神经元代表了动物在特定环境中的位置和方向，通过数百个神经元的活动创建了一种空间“地图”
当动物在熟悉的位置之间移动时，神经元在这些神经元地图之间切换，这可能有助于大脑记忆回路的其他部分在连续的感觉体验流中定义不同的事件
然而，乔科莫实验室最近的研究表明，单个内嗅皮层神经元可能会对动物的目标和动机等事物做出反应，而不仅仅是对其环境的变化做出反应
“传统观点认为，就像你车里的GPS设备一样，内嗅皮层可以把你带到你最喜欢的餐馆，但它并不在乎你是因为饿了才去，是去见朋友，还是把它作为你去其他地方的路标。”
吴仔神经科学研究所的成员乔科莫说:“这种更丰富的背景被认为是后来添加到海马体的记忆中心的。”
“但我们已经开始怀疑是否发生了其他事情
" 直到最近，一次研究5到10个以上神经元活动的技术挑战，阻碍了科学家清晰定义构成内嗅皮层神经元图谱的数百个神经元如何在不同环境中切换的能力
为了获得更好的视角，洛和他的同事们应用了最近开发的大脑记录技术，通过在轮子上运行来同时监控在虚拟环境中导航的老鼠的数百个内嗅皮层神经元的活动
研究人员想看看在没有任何环境变化的情况下，内嗅皮层的空间图是如何表现的，因此他们将动物的虚拟空间设计成一个无限的线性轨迹，其特征大约每4米重复一次
令研究小组惊讶的是，这种扩展的观点很快揭示出，尽管环境不变，内嗅皮层神经元仍在生成两个不同的图谱，并每30分钟左右在它们之间同步切换一次
我很震惊 洛说:“我原本期待看到微小的细微变化，这需要复杂的统计数据来揭示，但一旦我们放大规模来观察数百个神经元在做什么，很明显，即使用肉眼观察，它们也在同一地点的两个不同地图之间交替，并且都处于完美的协调状态。”
“我很震惊
" Low和他的同事怀疑，这些自发的重新映射事件可能反映了动物经历或处理环境方式的变化
但这一发现带来了一个问题:如果内侧内嗅皮层地图应该保持动物环境的稳定表示，以便与其他记忆系统(如海马体)共享，那么如果动物的全球定位系统不断在地图之间切换，它应该如何保持稳定的位置感？ 洛与统计学家亚历克斯·威廉姆斯合作，博士
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，神经科学和统计学博士后学者
他的分析显示，即使数百个内嗅皮层神经元的活动经历了根本性的转变——也许是因为精神状态的改变——大脑活动仍然反映了关于动物行踪的相同潜在空间信息
因此，研究人员证明，大脑记忆回路中关心空间稳定表示的部分可以忽略交替地图之间的区别，而回路的其他部分可以提取地图所代表的内部生成的上下文信息，如目标或情绪
通过这种方式，大脑可能能够在记忆中有效地将相似的经历分别归档
Low说:“这是对动物如何保持对世界的表征的新理解，世界可以动态变化，但同时又是稳定的。”
研究人员现在正试图了解是什么样的内部心理过程触发了这些看似自发的重新映射事件
研究人员注意到，内嗅皮层重新映射经常发生在动物降低跑步速度时，但这种相关性的意义仍然不清楚:“可能是因为动物在重新校准它们的思维导图，而不是相反，”洛说
乔科莫说:“这开启了许多新的问题，比如口渴、注意力或压力等内部状态如何促成内嗅皮层的这些重新映射事件，以及它们如何影响动物的记忆和导航能力。”
该研究的其他斯坦福贡献者是马尔科姆·坎贝尔博士
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吴仔神经科学研究所前研究生，斯科特·林德曼博士
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，统计学助理教授，吴仔神经科学研究所成员
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