怎么背课文快又能记住，神经科学家首次观察到肌肉记忆是如何形成的

在一项新的研究中，美国科学家首次能够实时观察运动记忆的形成，并找出为什么所谓的肌肉记忆如此抗遗忘。该研究可以帮助确定发生在帕金森病等神经退行性疾病中的运动障碍的根本原因，从而找到治疗它们的最佳方法。

记忆现在被认为是作为数百甚至数千个神经元网络的活动存储在大脑中的，有时分布在大脑非常遥远的区域。有时这样的网络被称为记忆印迹。尽管解释记忆的印迹概念已经发展了一个多世纪，但事实证明，要准确确定印迹是什么以及它是如何形成得非常困难。先前的研究表明，某些形式的学习会激活某些神经元网络，当存储的记忆被召回时，这些神经元网络会再次激活。

然而，直到现在还不知道在学习运动技能的过程中是否形成了印迹，如果是这样，神经元及其网络经历了什么变化来形成印迹。斯坦福大学（美国）的科学家决定回答这些问题。一篇描述结果的文章发表在《神经元》杂志上。

作者训练老鼠用爪子从笼子里的一个小缝里拿到食物颗粒。使用最先进的神经成像技术（c-Fos 免疫染色），科学家们能够识别在初级运动皮层（负责控制运动的区域）的学习过程中发射的神经元。潜在的印迹被荧光标记，以查看这些神经元网络在回忆所需运动期间所起的作用。

几周后，研究人员测试了动物的记忆力，发现仍然记得技能并能够轻松完成任务的小鼠在学习期间首次识别和标记的相同神经元中表现出增加的活动。这意味着正是这些神经元构成了记忆印迹并负责技能的形成。更重要的是，科学家们实时观察到“印迹神经元”如何随着啮齿动物的学习而重新编程。

因此，运动皮层的这些神经元获得了新的输入突触（两个神经元之间的接触点），通过这些突触接收到有关运动成功的信息以纠正它，它们自己在一个偏远的区域形成了新的输出连接。大脑称为背外侧纹状体（DST）。这是大脑的一个关键区域，印迹神经元可以通过它来控制动物的运动。因此，研究人员第一次观察到在输入水平（初级运动皮层）和输出水平（DPT）的同一群神经元上产生了新的突触通路。

科学家试图回答的另一个重要问题是，是否只需要激活某些印迹神经元来执行已经学习的运动任务。通过抑制被确定为运动皮层记忆印迹一部分的神经元的活动，该工作的作者确保小鼠仍然能够执行运动任务。因此，运动记忆不仅极其分散，而且非常冗余，这使得即使在网络中丢失部分神经元的情况下也可以更好地保存记忆。

研究人员说，通过一遍又一遍地重复学习到的技能，我们不断发展运动印迹，创造新的突触连接，提高技能并加强记忆。

这正是术语“肌肉记忆”的含义——一个冗余的运动记忆网络，经常使用，以至于与之相关的技能似乎是自动的（骑自行车、弹钢琴和吉他、滑冰）。不断重复被认为是肌肉记忆抵抗遗忘的主要原因之一。

展望未来，科学家们计划查明帕金森病是由于这些运动印迹阻塞还是完全丧失所致。在第一种情况下，患者应该能够通过练习和加强肌肉记忆来提高他们的运动技能。然而，如果这种疾病破坏了运动印迹并阻止了新的运动印迹的产生——通过影响具有运动印迹的神经元及其突触连接，在新研究中观察到——那么就必须使用一种完全不同的方法来进行有效的治疗。