突触内存存储容量已被科学家探明

我们当中那些无法抗拒游客小摆腿的人是带有可扩展隔层的旅行箱的忠实拥护者。现在，事实证明，大脑存储新记忆的能力也有局限性。

得克萨斯大学奥斯汀分校和新西兰奥塔哥大学的Salk研究所的科学家和合作者发现，大脑的连接不仅会根据学习或体验新事物的需要而扩展，而且其他结果也会因此而缩小。这项工作可能会揭示记忆形成受损的情况，例如抑郁症或阿尔茨海默氏病，该研究于2018年2月20日发表在《美国国家科学院院刊》上。“大脑具有在神经细胞之间的突触中存储大量信息的能力，” Salk计算神经生物学实验室负责人，该论文的同时通讯作者特伦斯·塞诺斯基(Terrence Sejnowski)教授说。“因此，尽管我们已经知道内存的存储位置，但这项工作有助于阐明内存的存储方式。”

每次您看到新事物或新想法时，数百万个脑细胞就会以电和化学信号的形式，通过称为突触的微小间隙相互传递信息。众所周知，突触可以变得更大，也就是说，突触变得更有可能释放化学物质(或释放更多化学物质)，从而更好地将信息传递给接收神经元。但是，对正常功能和突触通讯中断知之甚少，后者是许多神经精神疾病和记忆障碍的标志。

以前，Sejnowski使用3D计算机重建和建模来发现大脑的记忆能力比人们想象的要大10倍。在这项新工作中，他与德克萨斯州和新西兰的合作者决定通过刺激啮齿动物大脑中对记忆重要的区域海马区来进一步研究大脑功能。这使研究人员可以在非常可控的条件下模拟新体验对哺乳动物常见的大脑区域的影响。

研究人员使用电子显微镜对海马脑样本进行成像，并分析所得数据。他们期望看到突触变大，这是众所周知的，这是在称为长期增强的学习过程中进行的。他们没有想到但发现的是，随着一些突触变大，另一些突触变小。

Sejnowski说：“这是一个直观的想法，随着我们学习新知识，突触会增强并变得更大。”“这表明存在平衡：有些变强，有些变弱。”

Sejnowski说，结果之所以有意义，是因为如果突触只会变大，它们就会达到极限，并且无法存储任何新信息，但这是第一次证明这种联系。这项工作还表明，通过增加突触大小的范围，整体存储容量会增加，您可以拥有更多大小的突触。

有趣的是，当研究小组定量估计在海马的两个不同区域(齿状回和CA1)中可以存储多少突触信息时，其数量变化很大，这可能与其功能的差异有关。

“我们希望探索许多其他问题，例如信息存储量的增加是否伴随着相邻层信息存储量的补偿性减少，以及特定突触处的存储量暂时增加的持续时间为多长时间，” Cailey Bromer说。 Salk研究助理和研究的第一作者。

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