学习、记忆与可塑性
长时程增强(LTP)
长时程增强,简称 LTP,是指两个神经元在快速、反复地同时放电之后,它们之间的连接出现的一种持久的增强。突触是一个神经元把信号传给下一个神经元的微小接口;LTP 的意思是,一旦两个神经元曾经同时活跃,发送方此后再发出的消息,落到接收方身上时力道就更大了。可以想象草坪上被踩出的一条小路:走一次什么都不会变,但在短时间里一遍遍地一起走,就会踩出一条清晰、好认的路径,并能保留几个小时、几天甚至更久。这种信号强度上的持久提升,被广泛视为大脑储存记忆、进行学习的一项基本机制。
经典的做法是高频刺激:向发送方神经元送出一串快速的脉冲,之后这个突触对同样的输入就会比以前反应得更强。在许多突触上,这要靠一道叫 NMDA 受体的特殊门来实现,这道门只有在两件事同时发生时才会打开——发送方释放出信使化学物质谷氨酸,而接收方此刻本就处于兴奋状态。当两个条件同时满足时,钙离子会涌入接收细胞,触发一系列变化,让这个突触从此变得更灵敏,比如增添更多受体来接住涌来的谷氨酸。这条“一起放电,就连到一起”的规则,解释了大脑如何把同时发生的事件联系起来,也说明了为什么重复和主动练习能让学习扎根。
LTP 最早是在海马体中被观察到的,海马体是一个形似海马的结构,对形成新记忆至关重要;如今它已成为研究最多的细胞层面模型,用来说明经验如何重塑大脑。它并不是记忆的全部故事,但它以具体、实在的方式表明:大脑里的连接并非一成不变——它们可以因为被使用而被“调大”,而这正是学习所需要的。
LTP 有一个相反的过程,叫长时程抑制(LTD),它会削弱很少被用到的突触——两者配合,让大脑既能增强连接,也能修剪连接。
又称
另见