导读 2024 年 10 月 17 日，Martina Lamberti 在特温特大学公开答辩了她的博士论文《了解过去，预见未来：体外皮质神经元的记忆和预测》...
2024 年 10 月 17 日，Martina Lamberti 在特温特大学公开答辩了她的博士论文《了解过去，预见未来：体外皮质神经元的记忆和预测》。她的研究揭示了大脑如何预测未来事件并形成记忆。这些发现可能为理解痴呆症等神经系统疾病打开新的大门。
虽然人们对记忆进行了广泛的研究，但人们对大脑如何利用过去的经验在细胞层面预测未来事件的了解却很少。科学家们长期以来一直认为预测是一种真正的大脑功能，但关于这种功能及其与记忆的联系的实验证据有限。兰伯蒂探索了这些涉及记忆和预测的细胞机制以及这两个过程之间的联系。
Lamberti 的研究表明，神经元能够预测未来的输入，表明预测是神经网络的一般功能。她的研究强调了记忆不仅存储过去的经历，而且还帮助大脑预测接下来会发生什么。这一发现可能有助于解释为什么患有阿尔茨海默氏症等神经退行性疾病的患者在记忆和日常决策方面都很困难。
模拟大脑状况
其中一个关键突破是创建神经网络的体外模型。该模型模拟大脑的状况，使研究人员能够研究神经元如何在生物体外形成记忆并做出预测。在该模型中，神经网络被证明可以形成长期记忆并使用近期信息来预测未来的刺激。
Lamberti 在多电极阵列上培养神经网络，以记录神经元的活动并刺激它们。她使用了两种类型的刺激：局部电刺激，激活特定的神经元亚群，以及全局光遗传刺激。在这种情况下，神经元用病处理，使它们对光作出反应。
这种装置使她能够研究记忆的形成和巩固，以及预测与短期和长期记忆之间的关系。她发现，一般来说，预测依赖于短期记忆，但如果通过局部电刺激形成了长期记忆，对短期记忆的依赖就会减少。相反，在整体光刺激下，当没有形成长期记忆时，预测仍然完全依赖于短期记忆。