大家好，我是来自神经可塑性组的闫行健，今天我要给大家介绍的是感知记忆与细胞集群。希望通过我的介绍能让大家对细胞集群与感知记忆的关系有一个大概的认识。

　　声音、气味、景色、口味、触感这些环境中的感觉信息，会通过我们的耳朵、鼻子、眼睛、嘴、皮肤等感受器输入大脑，以电脉冲的形式存在，并且在大脑的神经元之间传播，最终被我们所感知，而这些环境信息在我们脑中形成的记忆是感知记忆。

　　感知记忆是如何形成的，是神经生物学中一个重要的问题。

　　关于感知记忆的形成，一个最著名的理论，是由加拿大科学家Hebb在1949年提出的。他在 The Organization of Behavior 一书中提出：细胞能够通过在关联电活动的过程中，加强彼此之间的连接来记录这些环境的信息，而当这些细胞集群被激活的时候，它能够通过产生持续的电活动来重现这些感知记忆的信息，这个假说当时还很超前，还没有手段来进行验证，但在后面的实验中，越来越多的实验证据开始支持这个假说，让我们与感知记忆形成的真相离得更近。

　　最初也是最重要的实验证据，来自于突触可塑性的研究。我们脑中处理信息的基本单位是神经元，神经元包括树突、胞体、轴突，轴突会连接到其他细胞的树突，形成突触结构。在胞体产生的动作电位会沿着轴突传递到轴突末端，释放出神经递质，使得突触后结构产生兴奋性突触后电位，这样使得我们脑中的电信号，从一个细胞传播到另外一个细胞。

　　在对突触结构研究的过程中，发现突触具有可塑性。如果突触前的细胞与突触后的细胞同时或者按前后次序发生电活动，在一段时间重复之后，突触前细胞的动作电位会使突触后细胞产生更强的兴奋性突触后电位，也就是这个两个细胞之间的突触联系变强，变得对电信号的传播效率更高，这为hebb的理论提供了细胞层面的实验证据。

　　另一方面，科学家们还模拟神经元电信号在脑的神经网络之间的传播。他们发现单个细胞的电信号是无法在网络中进行有效的传播，它会很快衰减，最后消失，而只有多细胞的同步放电才能够在网络中一级一级的传播下去。我们所接受的感知信息所产生的电脉冲，往往就是这种多细胞的同步放电，这也符合Hebb的细胞集群理论，在记忆感知信息的过程中，细胞集群是真正感知记忆的单位，而不是单个的细胞。

　　根据Hebb的细胞集群理论，以及我们后面所了解到的神经生物学研究进展，我们可以简单地展示一下，细胞感觉记忆在神经环路层面上形成的一个效果。我们如果以A作为一个环境信息的输入，那么在整个网络中，我们用一个圆圈代表一个细胞集群，圆圈之间的连线表示他们之间的突触连接，那么绿色部分表示在A的输入过程中，感觉信息使细胞集群被激活，如果这种感知信息重复出现，根据Hebb理论，以及我们已知的实验结果，可以发现它们之间在重复放电的过程中，突触连接会增强，这个过程就把环境信息印刻到了大脑的神经网络之中。如果给予部分的感觉信息的输入，在网络中会产生这样的效果：首先是部分的神经元集群被激活，但由于他们之间的网络联系增强，使得其余的部分也被激活，这样就呈现出与完整A相同的网络放电模式，也就是重现了我们之前感知的信息。

　　这个过程就是用细胞集群理论来解释感知记忆实现的过程，当然，现在这个理论在神经环路层面上还有更多的工作需要进行验证，而我们实验室也在进行相关的工作。

　　这就是我们目前对于感知记忆过程的认识，希望在后续的工作中能够拿到具体的信息，离真相更近一步，这就是今天的介绍，谢谢大家。