事实如此浪漫

在我的脑海中找到詹妮弗·安妮斯顿的概念

你的神经元被这张照片甩掉了吗? 在上面

我们大多数人对名人文化都有一种不稳定的爱恨关系。无论我们多么努力地假装自己凌驾于一切之上,名人总会不知不觉地渗入我们的意识,无论是麦莉·赛勒斯在vma上令人尴尬的电臀舞,还是我们对《权力的游戏》全体演员持久的喜爱《生活大爆炸》或者,在更早的时代,朋友.话说回来,我们对名人的迷恋可能会让我们在理解大脑如何储存和提取记忆方面取得重要突破。

八年前,加州大学洛杉矶分校的神经科学家研究了一小群癫痫患者发现一个神经元似乎只对女演员詹妮弗·安妮斯顿(Jennifer Aniston)的照片有反应她在前面提到的电影中扮演瑞秋朋友).照片上是否只有她的脸和整个身体并不重要;这个实验对象大脑中的这个神经元——确切地说,是在内侧前额叶皮层——被激活了。

有一些警告。神经元对安妮斯顿和她当时的丈夫布拉德·皮特的照片没有反应,但对她的照片有反应朋友联合主演,女演员丽莎·库卓这表明细胞实际上是在对一个概念做出反应——瑞秋的角色朋友而不是对安妮斯顿本人说。并不是每个人都有詹妮弗·安妮斯顿的神经元;其他研究对象的神经元会对女演员哈莉·贝瑞、奥普拉·温弗瑞、卢克·天行者或尤达的图像做出反应。

神经学家说:“对于那些你一遍又一遍地看到的东西,你的家人,你的男朋友,或者是名人,你的大脑会连接起来,并对他们非常敏感。克里斯托夫·科赫在2005年告诉《新科学家》这篇论文刚发表的时候。“这些神经元非常、非常具体,比人们想象的要多得多。”

领导这项研究的神经科学家罗德里戈·全·奎罗加(Rodrigo Quian Quiroga)将这种神经元称为“概念细胞”。这类似于“祖母细胞”的概念。“祖母细胞”是由麻省理工学院的Jerry Lettvin在20世纪60年代末提出的一个假设,专门用来证明为什么单个脑细胞可以对特定物体或人做出反应的想法过于简单化了。他描述了一个虚构的神经外科医生,他的病人想要完全忘记他的母亲——这与古怪的查理·考夫曼电影的阴影,美丽心灵的永恒阳光在这个故事中,一个心碎的男人想要抹去对前女友的所有记忆。神经外科医生照做了,移除了数千个与病人母亲相关的神经元——但随后病人又想忘记他的祖母。

用这些术语来说,这似乎很可笑。诚然,大脑可能有多达1000亿个神经元,但即便如此,似乎每个神经元都不可能与我们生活中遇到的每个物体或人一一对应。如果你碰巧失去了珍妮弗·安妮斯顿的神经元,你会朋友你的大脑还能理解吗?(“那个跟罗斯吵架,坚称他们没有分手的金发女人是谁?”)

基罗加的“概念细胞”显然通过联想在记忆形成中发挥着重要作用,比如把安妮斯顿和她联系起来朋友主演库卓,但不是和皮特。但实际发生的过程远比“祖母细胞”这一最初概念的解释要复杂得多。

例如,强烈的情绪会产生更强的联系和联想,并产生更生动的记忆,这要归功于杏仁核和它所携带的强大的神经化学物质(多巴胺、血清素、肾上腺素、去甲肾上腺素和乙酰胆碱)。产生这些化学物质的细胞存在于脑干中,轴突从脑干分支到大脑的其他区域,产生协调的感觉反应。恐惧和焦虑,或心跳加速的兴奋和欣快,是这些细胞在大脑不同区域的神经元中充斥着神经化学物质的结果,尽管只有活跃的细胞受到影响。不同的区域处理和存储给定经验的不同感官方面,所以广泛泛滥的神经化学物质确保了所有这些区域记录事件的信息。然后大脑皮层整合这些信息,这些经历就成为我们记忆的一部分。

当提到记忆检索时,许多研究人员坚持认为,记忆并不像计算机那样运行,存储的文件被提取并重新打开时是完整的。我们的记忆分布在大脑的几个不同区域,每当我们回忆一件事时,本质上,我们是根据一些关键线索,从零开始重建它。

科赫和包括基罗加在内的其他人推测,任何一个“概念”都可能需要2万到10万个神经元才能完全表达。可以肯定的是,这只是整个大脑的一小部分——神经学家称之为“稀疏网络”——但不像单个祖母细胞那么稀疏。这种设计刚好能让我们快速联想,而且可能进化成了一种快速移动的生存机制-“这是朋友还是敌人?,而不是帮助我们跟踪复杂的想法,如“这是。就是瑞秋飞到英国的那个毁了罗斯的婚礼,结果在飞机上坐在休·劳瑞旁边?”


Jennifer Ouellette是一位科学作家,著有微积分的日记和即将到来的我,我自己和为什么:寻找自我的科学.在推特上关注她@JenLucPiquant

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