“巴甫洛夫的狗”这个词长期以来让人联想到铃铛、食物和流口水的狗。尽管这种经过验证的重复模式模型模仿了各种学习过程，但大脑细胞水平上发生的情况尚不清楚。新罕布什尔大学的研究人员仔细研究了海马体，这是大脑中对长期记忆形成至关重要的部分，发现参与所谓巴甫洛夫学习的神经元在此过程中改变了它们的行为并变得更加同步当记忆形成时——这一发现有助于更好地理解记忆机制，并为未来开发治疗记忆相关疾病(如痴呆症、自闭症和创伤后应激障碍 (PTSD))提供线索。
“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，”神经生物学助理教授陈轩茂 (Mao) Chen 说。“在进行巴甫洛夫条件反射之前，这些神经元高度活跃，几乎是混乱的，彼此之间没有太多协调，但在记忆形成过程中，它们的模式从随机变为同步，很可能在大脑中形成新的连接回路以桥接两个不相关的事件。
在最近发表在The FASEB Journal上的这项研究中，研究人员研究了小鼠的巴甫洛夫学习模式或反应条件反射。一开始，在进行任何重复性学习练习之前，老鼠并不知道会发生什么，研究人员使用内窥镜进行特殊成像，发现神经活动是无序的。但在重复与条件刺激(如音调或铃声)相关的不同任务后，老鼠开始识别这种模式，并且高度活跃的神经元变得更加同步。研究人员假设，如果不形成同步，动物就无法形成或恢复这种类型的记忆。
在 1890 年代，俄罗斯心理学家 Ivan Pavlov 发现了经典条件反射，即通过重复的铃声模式向他的狗发出信号，表明食物即将送达并刺激唾液分泌。这种习得的行为对于情景知识很重要，情景知识是学习词汇、课本知识和记忆帐户密码等事情的基础。异常的学习过程和记忆形成与许多疾病有关，如痴呆症、自闭症和创伤后应激障碍。与这些与认知功能障碍相关的疾病作斗争的人可能难以保留记忆，甚至可能形成太强的记忆，与 PTSD 患者一样。新罕布什尔大学的研究人员认为，了解经典条件反射如何塑造大脑神经连接的基本原理可以加快未来对这些疾病的治疗方法的开发。
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