UNH Today

“巴甫洛夫的狗”这个词一直让人联想到铃铛、食物和流口水的狗. 尽管这种反复模式的可靠模型模仿了各种学习过程, 大脑细胞层面发生了什么还不清楚.

UNH的研究人员仔细研究了海马体, 大脑中对长期记忆形成至关重要的部分, 他们发现，参与所谓巴甫洛夫学习的神经元在这个过程中改变了它们的行为，并在记忆形成时变得更加同步——这一发现有助于更好地理解记忆机制，并为未来治疗记忆相关疾病和痴呆症等疾病提供了线索, 自闭症和创伤后应激障碍(PTSD).

“海马体中有数千万个神经元，但只有一小部分参与了这个学习过程,” says Xuanmao (Mao) Chen, assistant professor of neurobiology. 在进行巴甫洛夫条件反射之前, these neurons are highly active, almost chaotic, 彼此之间没有太多的协调, 但在记忆形成过程中，它们的模式从随机转变为同步, 很可能在大脑中形成新的连接回路，将两个不相关的事件连接起来.”

In the study, 最近发表在FASEB杂志上, 研究人员研究了巴甫洛夫学习模式, or respondent conditioning, in mice. In the beginning, 在任何重复的学习练习之前, the mice did not know what to expect; using special imaging with an endomicroscope the researchers saw that the neural activity was disorderly. 但在重复与条件刺激相关的不同任务后, like a tone or bell, 老鼠开始认识到这种模式，高度活跃的神经元变得更加同步. 研究人员假设没有形成同步, 动物无法形成或恢复这种类型的记忆.

在进行巴甫洛夫条件反射之前, these neurons are highly active, almost chaotic, 彼此之间没有太多的协调, 但在记忆形成过程中，它们的模式从随机转变为同步.”

In the 1890s, 俄罗斯心理学家伊万·巴甫洛夫通过不断重复的铃声模式发现了经典条件反射，铃声向他的狗发出食物来了的信号，刺激了它们的唾液分泌. 同样的习得行为对于情景性知识也很重要, 学习词汇的基础是什么, 课本知识和记忆账户密码. 异常的学习过程和记忆形成与许多疾病和障碍有关，比如痴呆症, autism and PTSD. 与这些认知功能障碍相关的疾病作斗争的人可能难以保持记忆，甚至可能形成过于强烈的记忆, as with PTSD patients.

UNH的研究人员相信，了解经典条件反射如何塑造大脑中的神经连接的基本原理，可以加速未来治疗这些疾病的发展.

为这些发现做出贡献的是博士生周玉新和研究科学家邱丽艳, both at UNH, and Haiying Wang, 康涅狄格大学的助理教授.

This work was supported by the National Institutes of Health 以及科尔神经科学和行为学院研究奖.