以前研究發(fā)現(xiàn),海馬區(qū)升高的神經(jīng)發(fā)生(神經(jīng)發(fā)生:新神經(jīng)元的產(chǎn)生)水平促進(jìn)遺忘已建立的記憶。我們假設(shè)這種神經(jīng)發(fā)生介導(dǎo)的遺忘的一個(gè)好處是,可能對(duì)新的、相互沖突的信息的進(jìn)行更有效編碼。利用兩個(gè)不同的依賴海馬的任務(wù),我們的結(jié)果表明,在其他穩(wěn)定的環(huán)境,高水平的海馬神經(jīng)發(fā)生可能允許動(dòng)物在變化的環(huán)境中快速做出反應(yīng),具有更高的適應(yīng)性。
實(shí)驗(yàn)一:
目的:探究運(yùn)動(dòng)可以減少前攝干擾
自變量:是否運(yùn)動(dòng)
實(shí)驗(yàn)過(guò)程:訓(xùn)練(水迷宮任務(wù),尋找平臺(tái)位置,編碼原始記憶)→運(yùn)動(dòng)or不運(yùn)動(dòng)(四周時(shí)間)→再訓(xùn)練(逆轉(zhuǎn)學(xué)習(xí),平臺(tái)位置相反,編碼新記憶)
結(jié)果:四周后,運(yùn)動(dòng)組中,齒狀回中doublecortin神經(jīng)元的數(shù)量增加,減少了平臺(tái)位置的保留;再訓(xùn)練中,運(yùn)動(dòng)促進(jìn)了逆轉(zhuǎn)學(xué)習(xí)。
實(shí)驗(yàn)二:
目的:運(yùn)動(dòng)會(huì)帶來(lái)很多生理變化,證明運(yùn)動(dòng)通過(guò)影響神經(jīng)發(fā)生來(lái)介導(dǎo)前攝干擾。
實(shí)驗(yàn)思路:故需在運(yùn)動(dòng)狀態(tài)基礎(chǔ)上,操縱神經(jīng)發(fā)生水平。選取可以通過(guò)遺傳途徑降低神經(jīng)發(fā)生的老鼠進(jìn)行實(shí)驗(yàn),TK-和TK+兩類(猜測(cè),+和-是有無(wú)TK基因的意思),TK+鼠中,藥物a可清除表達(dá)TK基因的分裂細(xì)胞。
自變量:老鼠種類,是否運(yùn)動(dòng)
實(shí)驗(yàn)過(guò)程:TK-/TK+ 訓(xùn)練→運(yùn)動(dòng)or不運(yùn)動(dòng),藥物a處理(四周時(shí)間)→再訓(xùn)練
結(jié)果:四周后,運(yùn)動(dòng)組中,TK+的新生的doublecortin神經(jīng)元少于TK-(神經(jīng)發(fā)生減少),TK-有遺忘,TK+沒(méi)有遺忘;再訓(xùn)練中,運(yùn)動(dòng)組中,TK-促進(jìn)逆轉(zhuǎn)學(xué)習(xí),TK+未促進(jìn)逆轉(zhuǎn)學(xué)習(xí)
結(jié)論:減少前攝干擾依賴于神經(jīng)發(fā)生的增加,神經(jīng)發(fā)生的增加對(duì)于這些相互關(guān)聯(lián)的記憶效應(yīng)是必要的。
實(shí)驗(yàn)三:
目的:實(shí)驗(yàn)一說(shuō)明神經(jīng)發(fā)生的增加會(huì)導(dǎo)致遺忘,下面探究神經(jīng)發(fā)生的減少可以增加前攝干擾。
自變量:老鼠種類
實(shí)驗(yàn)過(guò)程:TK-/TK+ 訓(xùn)練→藥物a處理(六周時(shí)間)→再訓(xùn)練
結(jié)果:藥物處理前后,TK-發(fā)生明顯遺忘,TK+沒(méi)有遺忘,TK+中doublecortin神經(jīng)元減少;再訓(xùn)練中,TK+逆轉(zhuǎn)學(xué)習(xí)能力下降,但在目標(biāo)區(qū)域花費(fèi)的時(shí)間更少
結(jié)論:原始記憶的相對(duì)保存干擾了隨后對(duì)沖突平臺(tái)位置的學(xué)習(xí)。
實(shí)驗(yàn)四:
目的:探究此類結(jié)果是否適合其他依賴海馬的學(xué)習(xí),設(shè)計(jì)了氣味-情境配對(duì)關(guān)聯(lián)任務(wù)
自變量:老鼠種類,是否運(yùn)動(dòng)
實(shí)驗(yàn)過(guò)程:兩個(gè)情境A和B,每個(gè)情境中有兩種氣味1和2,TK+/TK-訓(xùn)練完成A1、B2匹配→運(yùn)動(dòng)or不運(yùn)動(dòng),藥物a處理(四周時(shí)間)→再訓(xùn)練
結(jié)果:初次訓(xùn)練后,正確率均有80%以上;四周后,運(yùn)動(dòng)組中,TK+的doublecortin神經(jīng)元少于TK-,TK-有遺忘現(xiàn)象,TK+沒(méi)有;再訓(xùn)練中,運(yùn)動(dòng)組中,TK-促進(jìn)逆轉(zhuǎn)學(xué)習(xí),TK+未促進(jìn)逆轉(zhuǎn)學(xué)習(xí)
結(jié)論:增加神經(jīng)發(fā)生導(dǎo)致遺忘,減少前攝干擾,上文結(jié)果適用于依賴海馬的學(xué)習(xí)
實(shí)驗(yàn)五:
目的:探究神經(jīng)發(fā)生的增加是能促進(jìn)任何記憶還是只能促進(jìn)沖突記憶,采用情境-氣味配對(duì)任務(wù)。
自變量:是否運(yùn)動(dòng),再訓(xùn)練時(shí)的記憶干擾程度
實(shí)驗(yàn)過(guò)程:兩個(gè)情境A和B,每個(gè)情境中有兩種氣味1和2,訓(xùn)練完成A1orB2匹配→運(yùn)動(dòng)or不運(yùn)動(dòng)(四周時(shí)間)→再訓(xùn)練(高干擾A2/B1 或者 低干擾C3/D4)
結(jié)果:再訓(xùn)練中,運(yùn)動(dòng)組在學(xué)習(xí)高干擾記憶時(shí)快于不運(yùn)動(dòng)組,低干擾記憶上兩組無(wú)明顯差別
結(jié)論:神經(jīng)發(fā)生增加只能促進(jìn)沖突記憶的編碼
討論:
什么是遺忘:經(jīng)驗(yàn)被認(rèn)為是在平行的海馬-皮層網(wǎng)絡(luò)中表現(xiàn)出來(lái)的。根據(jù)一個(gè)著名的模型,海馬體表征包含高水平的情境細(xì)節(jié),而皮層表征在本質(zhì)上更示意性,包含更少的上下文細(xì)節(jié)。因此,新的神經(jīng)元持續(xù)整合到海馬回路中,預(yù)計(jì)會(huì)降低這種情境性密集的海馬表征。在水迷宮和配對(duì)任務(wù)中,海馬神經(jīng)發(fā)生升高后,促進(jìn)了逆轉(zhuǎn)學(xué)習(xí),結(jié)果符合此模型。