大腦嘅記憶總機：點樣一路學新嘢又唔會忘記舊事

我哋個大腦每日都要做一個好犀利嘅平衡動作：一方面要有足夠嘅可塑性去記住新嘅經驗，另一方面又要夠穩定，咁先可以保存到成世人嘅記憶。過往幾十年，科學家一直都好想知，大腦喺神經迴路層面到底係點樣做到呢件事。最近，紐約大學朗格健康中心（NYU Langone Health）嘅研究團隊終於搵到一個關鍵機制：喺負責記憶嘅海馬體（hippocampus）入面，有一個好似「記憶總機」嘅嘢，可以將資訊分流，唔會撈亂晒新同舊嘅記憶。

呢項發現喺2026年5月13號刊登喺《自然》（Nature）期刊（DOI: 10.1038/s41586-026-10481-z），係目前為止對大腦點樣重用同一批細胞去儲存多个記憶，同時又保護到舊記憶唔會被洗走嘅最詳細解釋 。

記憶總機係點運作嘅？

呢個發現嘅核心，係海馬體入面一個叫CA1區域嘅特定神經細胞。研究人員喺識郁嘅老鼠身上，同步記錄咗幾個唔同腦區、數以百計嘅個別神經細胞活動，發現大約每四個CA1記憶細胞入面，就有一個扮演緊「共用樞紐」嘅角色，負責連接傳入同傳出嘅訊號 。

呢啲樞紐細胞犀利嘅地方在於：佢哋會接收大部份由CA3區域傳過嚟嘅訊息，但係當佢哋要將訊號傳送去同長期記憶儲存有關嘅「壓後皮層」（retrosplenial cortex）嗰陣，佢哋嘅發射模式會變咗 。呢個做法等同創造咗功能上分開嘅輸入同輸出頻道，好似一個電話總機咁，同一時間處理好多條線路，但又唔會搭錯線。

即係話，大腦唔係每次記新嘢都招募一批全新嘅神經細胞，而係重用少部份嘅細胞，透過改變佢哋發射訊號嘅時間同模式，嚟區分唔同嘅資訊流。呢個安排令大腦喺學習新嘢（可塑性）嘅同時，用嚟儲存舊記憶嘅迴路又可以保持穩定 。

瞓覺嗰陣嘅記憶鞏固

呢批處理日間通訊嘅CA1樞紐細胞，到咗夜晚並唔會收工。喺睡眠期間，佢哋會保持高度活躍，參與一種叫「尖波漣漪」（sharp-wave ripples）嘅短暫高頻神經活動，重播返清醒時嘅神經發射模式 。呢個晚間重播循環，就係記憶鞏固（memory consolidation）嘅核心——將啲脆弱嘅新記憶，慢慢固化成為穩定嘅長期記憶。

早前嘅研究都支持瞓覺係大腦整理同穩定記憶嘅時候。一個喺2025年由美國國家衛生研究院（NIH）資助嘅研究就發現，新同舊嘅記憶會喺睡眠期間，透過唔同嘅生理狀態（例如瞳孔大細）被重新激活，幫手將佢哋分開 。紐約大學呢個研究就進一步喺迴路層面補充咗解釋：呢個「總機」機制可以令海馬體通往皮層嘅路徑喺瞓覺嗰陣保持開通，確保重播過程可以鞏固新資訊，但又唔會搞亂舊嘅記憶痕跡。

對阿茲海默症嘅啟示

CA1區域係已知最早受阿茲海默症（Alzheimer's disease）影響嘅腦區之一 。事實上，有研究顯示，海馬體結構入面嘅突觸組織喺疾病早期已經好脆弱，就算整體突觸密度睇落正常，佢哋嘅突觸後目標分佈同形狀都可能已經出現差異 。

呢項研究嘅共同資深作者陳Zhe S.博士指出，呢個啱啱發現嘅「總機」機制，「可能會提供一啲線索，令我哋知道喺阿茲海默症同其他影響大腦回憶事件、辨認地方能力嘅病症入面，啲記憶迴路係點樣失靈嘅」。

假如CA1嘅樞紐細胞失去咗維持輸入同輸出訊號分開處理嘅能力，大腦就可能開始撈亂新同舊嘅資訊——又或者根本儲存唔到新記憶——出現阿茲海默症嗰種記憶障礙嘅症狀 。另外，海馬體嘅CA1神經細胞其實有分唔同嘅隱藏分層，每個層都有獨特嘅分子特徵，喺阿茲海默症或者腦癇症（epilepsy）等病患底下，呢啲分層嘅脆弱程度都可能唔同，令到我哋理解記憶迴路點樣退化嘅問題更加複雜 。

人工智能嘅藍圖

除咗神經科學同醫學之外，呢項發現對人工智能（AI）都有啟發。目前嘅AI系統有個好出名嘅問題，叫做「災難性遺忘」（catastrophic forgetting）：當一個神經網絡被訓練去學一個新任務嗰陣，好多時會覆蓋咗佢之前為咗舊任務學到嘅權重（weights）。相反，哺乳類動物嘅大腦就可以持續學習，但又唔會失去舊知識。

紐約大學呢個研究指出，大腦係透過喺共用嘅迴路入面，將輸入同輸出資訊流喺架構上分開處理，嚟達到呢個效果——呢個設計原則，係可以移植到下一代嘅AI系統入面嘅 。與其每次學新數據都要重新訓練成個網絡，AI架構可以考慮加入類似「總機」嘅模組，將新資訊經由專用頻道路由，同時保護好現有嘅數據表徵。

研究人員將佢哋嘅發現形容為一個潛在嘅「生物藍圖」，可以用嚟設計識得持續更新嘅AI，呢個係業界一直追求嘅聖杯 。

注意事項同下一步

要注意嘅係，呢項研究係喺受控實驗室環境入面嘅老鼠身上進行嘅。雖然海馬體嘅迴路組織喺哺乳類動物之間係保守嘅（即係結構相似），但要對人類大腦或者更自然嘅記憶行為作出確切結論，仲需要進一步嘅研究 。

紐約大學朗格健康中心嘅團隊計劃研究，喺CA1到皮層呢條路徑之外嘅其他記憶迴路，係咪都存在類似「總機」嘅頻道。理解呢個機制係咪普遍存在，將會擴大神經科學嘅見解，同埋為治療記憶障礙帶嚟更廣闊嘅應用前景。