交织着“记”与“忘”的记忆，是如何发生的？(2)

第二/三层有各种神经元，主要是小椎体细胞，构建皮质内的局部回路，这些锥体细胞主要连接是皮质内部以及胼胝体。第四层则更多为颗粒性细胞，胞体较小而密集，负责接收丘脑传递的感觉信号。第五层和第六层负责传出信号，其中，第五层包含了最大的椎体细胞，将轴突投射到其他不同的脑区。第六层除传出信号外，也接收丘脑传入的反馈信号。
新皮质记忆结构化的知识，存储在新皮质神经元之间的连接中。当多层神经网络训练时，逐渐学会提取结构，通过调整连接权值，使网络输出的误差最小化，成为相对稳定的长时记忆。
海马体是大脑内部一个大的神经组织，由海马、齿状回（dentate gyrus，DG）和海马台组成。海马体呈层形结构，没有攀缘纤维，但有许多侧枝。构成海马体的细胞有两类，即锥体细胞和蓝细胞。其中，锥体细胞的细胞体组成层状并行的锥体细胞层，其树突沿海马沟的方向延伸，蓝细胞的排列则非常有序。

海马体位于大脑丘脑和内侧颞叶之间，是负责记忆的编码和存储的一个重要脑区。在这里，记忆信息被编码于一些神经元中，称之为记忆印迹细胞。随着科学研究的发展，科研人员发现印迹细胞的重新激活是记忆提取的“发动机”，印迹细胞间的突触联系则是储存记忆的“仓库”。
在过去的几十年中，神经科学领域最为广泛接受的记忆模型，就是首先在海马区形成短期记忆，然后转移到前额叶皮层进行长期存储。
2018年麻省理工学院的一项研究却表示，新的记忆会在这两个脑区同时形成。正是基于储存特殊记忆的印迹细胞，研究人员把这些和记忆相关的基因表达和光敏通道蛋白关联起来，这样在相关记忆事件发生时被激活的神经元就会精确地点亮。通过这种方法，就可以精确展示出那些真正储存着记忆的细胞。
随后，研究人员建立了一种能响应光照的学习细胞的小鼠品系。他们将小鼠放在一种特殊的笼子中饲养，给它们的脚部轻微的电击，让这些小鼠对这个笼子产生恐惧的记忆。一天后，他们将这些小鼠放回到这个笼子中，用激光照亮并激活那些储存了这段记忆的细胞。
正如期望中那样，与短时记忆相关的海马神经元响应了激光的照射。意料之外的是，一群前额叶皮层的神经元同样做出了响应。皮层的细胞几乎立刻产生了关于足部电击的记忆，远远早于前期预计的时间。