黑冠山雀每次存放食物時大腦都會產(chǎn)生“條形碼記憶”。圖片來源：《細胞》
每年秋天，一種名叫黑冠山雀的小鳥都會儲存數(shù)以千計的種子、昆蟲和其他零食，以度過嚴冬。但這些嬌小的動物如何記住如此多食物的埋藏地呢？發(fā)表在《細胞》雜志上的一項新研究顯示，每次存放食物時，它們的大腦都會產(chǎn)生“條形碼記憶”。這一發(fā)現(xiàn)可為人類和其它哺乳動物如何創(chuàng)建和存儲記憶提供新見解。
這項研究的共同作者、美國哥倫比亞大學神經(jīng)科學家塞爾曼·切蒂指出，當形成對特定事件的記憶時，大腦可能會生成一個“隨機標簽”，用于存儲與該事件相關(guān)的信息，類似于商店記錄與檢索每個產(chǎn)品相關(guān)信息的方式。
研究人員建造了一個室內(nèi)競技場，其中有128個可隱藏食物的地方。然后，他們將探針插入5只山雀的大腦中以記錄小鳥們的電活動。研究人員將鳥兒放入競技場，并使用機動喂食器投喂葵花籽，還用6個攝像頭拍攝了視頻片段，并建立了一個人工智能程序來跟蹤鳥類的運動和身體定位。
正如所料，鳥兒將種子藏在了整個競技場中。每當山雀將食物藏在儲藏點時，它的海馬體（大腦中負責學習和記憶的部分）就會短暫地亮起一種獨特圖案，類似于商品上的條形碼。當這只鳥回到那個地點取回種子時，研究人員在它的大腦中觀察到了相同的模式。
通過關(guān)注這些特殊時刻，研究人員識別出了以前從沒注意到的與記憶相關(guān)的活動模式。令人驚訝的是，這種“條形碼機制”獨立于海馬神經(jīng)元（稱為位置細胞）的活動而發(fā)生。但過去的研究顯示，蝙蝠、老鼠、猴子和其它動物都使用位置細胞來幫助創(chuàng)建空間認知圖，用于情景記憶或記住生活經(jīng)歷。
研究發(fā)現(xiàn)，在“站點”存儲和提取食物的過程中，鳥兒的大腦除了位置細胞還有其他活動模式。它們的神經(jīng)元能以特定的“種子代碼”模式發(fā)射，具體取決于“站點”是否真的存了種子。
探索“條形碼記憶”、位置細胞和種子代碼這3個系統(tǒng)之間的關(guān)系，將會為記憶形成的神秘基礎(chǔ)提供更有價值的線索。（記者張夢然）