想想你第一次见到大学室友的情景。你可能很紧张，说话声音有点大，笑得也有点过头。那段记忆还让你想起了什么？后来你们一起吃的午饭？那天晚上你认识的宿舍伙伴？记忆会引发记忆，只要你想到一个，就会想到更多。现在神经科学家开始弄清楚其中的原因。
当两个事件在短时间内相继发生时，它们会在某种程度上感觉彼此相关。多伦多病童医院（SickKids）、多伦多大学和斯坦福大学的研究人员在本周的《科学》杂志上发表文章称，这种明显的联系在我们的脑海中有着实际的体现。多伦多大学和SickKids的神经科学家保罗·弗兰克兰德说：“我们凭直觉知道我们的记忆是有结构的。这些实验开始初步揭示记忆在大脑中是如何联系起来的。”
在你的大脑以及实验鼠的大脑中，回忆在物理上表现为相互连接的神经元集合。这些相互连接的细胞群被称为印迹或记忆痕迹。当一只老鼠在特定的笼子里受到轻微的足部电击时，就会形成一个印迹来编码该事件的记忆。一旦形成记忆，构成印迹的那组神经元就更容易放电。此外，更容易兴奋的神经元（即容易被激活的脑细胞）更可能被招募到印迹中，因此如果你增加特定神经元的兴奋性，你就可以优先将它们纳入新的印迹中。
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问题是，这一原理是否适用于在短时间内发生的两个记忆？新形成的记忆痕迹中的神经元随后会在短暂的时间内比相邻的脑细胞更容易兴奋。因此，在第一个记忆之后不久形成的记忆可能会被编码到重叠的神经元群体中，这正是弗兰克兰德和研究的共同第一作者希娜·乔斯林发现的。
形成恐惧记忆（即在特定环境中遭受足部电击）并在六小时后形成第二个记忆的老鼠，它们的这两个记忆是在重叠的印迹中形成的。那些在24小时内形成相同记忆的啮齿动物，它们与每个记忆相关的神经元是分开的。
SickKids和多伦多大学的神经科学家乔斯林和弗兰克兰德的研究小组还能够通过调整不同时间点的神经元兴奋性来改变两个记忆之间的联系。当事件相隔 24 小时发生时，老鼠通常会形成单独的记忆，但当研究人员在第二个记忆形成时重新激发第一个记忆印迹中的神经元时，他们可以人为地将这些体验联系起来。
然而，当他们试图解开相隔六小时发生的记忆时，他们遇到了麻烦。在第二个事件发生期间，降低第一个记忆中神经元的兴奋性似乎会阻止第二个记忆的形成。“我们对此感到震惊，”乔斯林说。她解释说，在这些类型的实验中，他们只操纵了杏仁核中大约 10% 的神经元。然而，如果第二个记忆无法形成，那就意味着其他 90% 的神经元正在发生变化。他们的发现意味着神经元正在竞争被纳入新的印迹中，而在这种竞争中，兴奋性起主导作用。这 10% 的神经元之所以是赢家，是因为它们抑制了其他 90% 的神经元——赢家通吃。
哈佛大学的神经科学家史蒂夫·拉米雷斯说，能够在如此精细的水平上观察大脑是全新的，他没有参与这项新研究。“这种研究在 10 年前，我们根本不敢想象可以进入大脑并找到这些记忆，”他说。“这项研究的未来是获得记忆如何工作的蓝图。”
尽管研究人员一次只能研究两个记忆，但最终目标是理解整个记忆网络。更重要的是，乔斯林说，目的是了解记忆如何相互叠加。更简单地说，她补充道，“什么是知识，而不是具体的记忆？”
要回答这个问题，他们必须进入基本上未知的领域。迄今为止，这项研究是同类研究中的第二项。乔斯林和弗兰克兰德研究了杏仁核（与恐惧体验回忆相关的大脑区域）中重叠的记忆形成。在 6 月发表于《自然》杂志上的一篇文章中，加州大学洛杉矶分校的神经科学家阿尔西诺·席尔瓦和他的同事发现，同样的原理也适用于存储更多事实知识的海马体。
事实上，记忆之间的相互作用是我们形成对世界的连贯看法的一个基本组成部分。这是一个宏大的目标，但这些实验已将我们推向正确的方向。“这是朝着理解我们如何跨时间连接信息的垫脚石，”席尔瓦说，“我认为这是科学界最大的谜团之一，因为这背后是我们理解世界的能力。”