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學習新事物的能力依賴于大腦的功能，這種功能能夠根據事物之間的關聯意義及其結果來存儲信息。然而，對于這一過程背后的神經回路機制，研究人員了解得并不充分。

近日，一篇發表在國際雜志Nature上題為“Prefrontal and lateral entorhinal neurons co-dependently learn item–outcome rules”的研究報告中，來自加利福尼亞大學等機構的科學家們揭示了大腦中負責“物品記憶”的神經元，加深了我們對大腦如何儲存和檢索具體事件細節的理解，并為未來尋找治療阿爾茨海默病的新策略提供了啟示。

記憶包含三個主要元素：地點、時間和內容，這些記憶的形成是一個復雜的過程，涉及到對基于不同體驗的意義和結果的信息存儲。這項研究首次揭示了特定細胞在大腦分類和記憶新信息中的關鍵作用，尤其是在涉及獎勵或懲罰的情況下。

研究者Kei Igarashi博士表示，理解這個過程對于深入認知大腦的基本工作原理至關重要，特別是在學習和記憶方面。

在這項研究中，研究人員對小鼠的大腦進行了實驗，特別關注了外側內嗅皮層（LEC）的深層結構，在那里他們發現了對于學習至關重要的特化的物品—結果神經元。例如，當小鼠聞到香蕉的氣味時，某些神經元會被激活，這可能與獲得甜水獎勵相關聯；而另一些神經元則會對松樹的氣味作出反應，這與苦水的負面結果相關聯。在外側內嗅皮層中，形成了兩種心理映射。

科學家發現“條目記憶”腦細胞 或有望為開發新型阿爾茲海默病療法提供靶點

從解剖學上看，外側內嗅皮層中的神經元與大腦另一個區域——前額葉內側皮層（mPFC）中的神經元緊密相連。研究發現，在學習過程中，前額葉內側皮層中的神經元也形成了類似的映射。當外側內嗅皮層的神經活動受到抑制時，前額葉內側皮層的神經元無法正確區分正負刺激，從而影響學習能力。反之亦然，當前額葉內側皮層的功能被抑制時，外側內嗅皮層維持物品記憶分離的能力也會喪失，進而損害學習和物品記憶的回憶。

研究結果表明，外側內嗅皮層和前額葉內側皮層之間存在相互依賴關系，共同協作來編碼物品記憶與其結果的關系。Igarashi博士認為，這項研究在理解大腦如何生成物品記憶方面取得了重要進展，并為探索如阿爾茨海默病等記憶障礙提供了新的線索。在外側內嗅皮層中的物品記憶神經元在阿爾茨海默病中失去活性，如果能夠找到激活這些神經元的方法，則有望促進新型治療方法的發展。

總體來說，這項研究表明，外側內嗅皮層和前額葉內側皮層神經元相互依賴，共同編碼物品記憶及其結果規則。

參考文獻：

Jun, H., Lee, J.Y., Bleza, N.R. et al. Prefrontal and lateral entorhinal neurons co-dependently learn item–outcome rules. Nature (2024). doi：10.1038/s41586-024-07868-1