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为什么我们能记住多年未见的童年最好朋友的名字，但却很容易忘记刚刚认识的那个人叫什么？为什么我们对于小时候吃过的美味记忆犹新，而无法记住我们前不久刚刚吃过什么？为什么我们对于小时候居住的街道历历在目，而如今却必须依靠导航才能找到回家的路？综上所述，为什么一些记忆在我们的脑海里几十年内保持稳定，而另一些记忆在几分钟内就会消失？神经元到底是如何编码长期记忆？
利用小鼠模型，加州理工学院的研究人员发现，强大稳定的记忆是由一个“团队“的神经元的共同编码，所有神经元都同步放电，提供足够的冗余度，从而使这些记忆能够持续存在。该研究有助于了解大脑组织损伤后记忆可能受到的影响，例如中风或阿尔茨海默病。这项研究是在加州理工大学生物学研究教授Carlos Lois的实验室完成的，他同时还是加州理工学院陈天桥神经科学研究所的主要成员。该研究成果于8月23日发表在《 科学 （Science）》杂志上。
记忆对人类的任何行为都是至关重要的，对记忆的任何损伤都会严重影响我们的日常生活。作为正常衰老的一部分，记忆丧失是影响老年人正常生活的重大障碍。此外，由疾病引起的记忆丧失，具有更强大的破坏性，尤其是我们最熟悉的阿尔茨海默氏症，可以影响人们最基本的日常生活，包括认得亲属或找到回家的路。但是长期记忆到底是如何形成、如何从短期记忆转化而来，而记忆又是如何消退的？它的神经生物学基础到底是什么？一直以来都是神经科学和认知科学的焦点。
在博士后研究员Walter Gonzalez的带领下该团队开展了一项新的测试，以研究小鼠认识并记住一个新的地方的神经活动。在测试中，将小鼠置于5英尺长的白色围墙中。沿墙壁标记不同位置符号。例如，粗加号出现在最右端而斜的三角形则靠近中心。将糖水放置在轨道的任一端。当小鼠开始探索环境的同时，研究人员测量了小鼠海马已知编码位置中特定神经元的活动，而我们早已经熟知大脑海马是形成新记忆的重要大脑区域。
当小鼠最初被放置在轨道上时，它不确定该做什么并且左右徘徊，直到它找到糖水。在这种情况下，当小鼠注意到墙上的符号时大脑的单个神经元被激活。当多次通过轨道后，小鼠开始熟悉并记住了糖水的位置。随着小鼠越来越熟悉，当看到墙上的符号后，同步激活的神经元越来越多。事实上小鼠正在识别每个独特符号和具体位置。
为了研究记忆是如何逐渐消失，研究人员随后将小鼠从轨道中取出，在20天休息之后让小鼠返回赛道，已经由较多神经元编码形成了强大记忆的小鼠很快就记住并完成了这项任务。尽管神经元表现出不同的活跃程度，但由于有成组的神经元活动，小鼠对该轨道的记忆仍然是清晰的。换句话说，使用成组神经元参与可以使大脑具有足够的冗余度，即使一些原来的神经元不活跃甚至受损也仍能回忆起记忆。
Gonzalez教授解释说：“想象一下，你有一个漫长而复杂的故事。为了记住这个故事，你可以告诉你的五个朋友，当下次和他们聚在一起重新讲述这个故事的时候，可以互相帮助并补充每个人忘记的部分。此外，每次重新讲述这个故事的时候，你都可以带新朋友来学习，从而更好的保存它并加强群体的记忆。以类似的方式我们的神经元也互相帮助编码将记忆持续保存。”
这项研究同时表明，随着年龄的增长，记忆可能会加速消退，因为参与记忆形成的神经元会越来越少，无论是由于自然衰老，还是由于如阿尔茨海默这类疾病导致。这时如果参与记忆编码的神经元中的任何一个衰亡，记忆就会丢失。而且如果有一天研究出可以促进更多神经元聚集并编码相同记忆的治疗方法，就可以帮助防止记忆丧失。
“人们一直以来都知道，你练习的越多以后记住的机会就越大，”Lois教授说。“我们现在认为这很可能是因为你练习的越多，编码记忆的神经元数量就越多。关于记忆存储的传统理论假设认为，使记忆更稳定需要加强个体神经元之间的连接。而我们的研究结果表明，增加编码相同记忆的神经元数量可以使记忆持续更长时间。“
