2024年10月17日，Martina Lamberti在特温特大学公开为她的博士论文《知过去知未来：体外皮质神经元的记忆与预测》辩护。她的研究揭示了大脑是如何预测未来事件并形成记忆的。这些发现可能为理解痴呆症等神经系统疾病打开了新的大门。
虽然人们对记忆进行了广泛的研究，但对于大脑如何在细胞水平上利用过去的经历来预测未来的事件，人们知之甚少。长期以来，科学家们一直认为预测是一种实际的大脑功能，但关于这种功能及其与记忆的联系的实验证据有限。Lamberti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的工作证明了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，记忆不仅存储过去的经历，还帮助大脑预测接下来会发生什么。这一发现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存在困难。
其中一个关键突破是体外神经网络模型的创建。这个模型模拟了大脑的情况，使研究人员能够研究神经元是如何形成记忆的，并在体外做出预测。在这个模型中，神经网络被证明可以形成长期记忆，并使用最近的过去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，神经元被一种病毒处理，使它们对光做出反应。
这种设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长期记忆，对短期记忆的依赖就会减少。相反，在全局光刺激下，当没有形成长期记忆时，预测仍然完全依赖于短期记忆。
通过开发这个系统，Lamberti为科学家提供了一个有价值的工具来研究记忆形成和预测背后的详细过程。这项研究特别有希望探索大脑疾病如何影响这些功能，并最终导致改善记忆相关疾病的治疗方法。
Lamberti的发现为理解大脑的预测能力和记忆过程开辟了新的途径。通过展示记忆和预测在网络层面上的紧密联系，她的研究有助于阐明大脑复杂的决策功能。这项工作不仅增强了我们对我们如何与周围世界相互作用的理解，而且为未来研究神经系统疾病提供了坚实的基础。
更多信息：论文：研究。引用：神经网络如何帮助大脑预测未来事件（2024,10月17日）检索自https://medicalxpress.com/news/2024-10-neural-networks-brain-future-events.html此文档受版权保护。除为私人学习或研究目的而进行的任何公平交易外，未经书面许可，不得转载任何部分。内容仅供参考之用。
