大脑如何将外部
信息转化为记忆

人类大脑如何将外部信息转化为自己的记忆？作为“人类大脑计划”的一部分，来自德国、瑞典和瑞士的科研小组研究了大脑纹状体中的神经元回路。该研究对理解神经系统的基本功能具有重要意义。
大脑信息处理发生在通过突触连接的神经回路内，突触的任何变化都会影响我们记忆事物，或对某些刺激做出反应的方式。利用突触可塑性可以操纵这些神经回路，该过程中某些突触会随着时间的流逝而增强或减弱，具体取决于神经元的活动。
在神经元中，外部和内部信息处理通过突触可塑性，将突触信号在脑神经网络中传输。脑神经网络中的单个分子也可以执行这些生化反应，通常是AC酶。例如，哺乳动物中的腺苷酸环化酶家族，可将细胞外信号转换为细胞内信号分子（cAMP），这是细胞最重要的次级信使之一。
大脑表达由9种膜结合的AC变体，其中AC5代表纹状体中的主要形式。在基于反应的学习中，cAMP的产生对于加强从皮质神经元到纹状体主要神经元的突触至关重要，并且产生取决于多种神经调节系统，例如多巴胺和乙酰胆碱。研究小组的首席研究员丽贝卡·旺德总结说：“在这项研究中，我们汇集了来自4个不同研究所科学家的专业知识，共同开发一种多尺度仿真方法，并使用它来创建依赖AC5的信号系统的动力学模型。”
（李 朗）