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一枕黄梁的神经生理（三分钟科普）
精选
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一枕黄梁的典故来自唐代李泌的《枕中记》。后来元人明人都改编过黄粱美梦的故事。大概情节是
卢生在旅店中遇见一道士,给了他一个枕头. 他枕着就睡着了。梦中自己做了大官,娶妻生子,荣华富贵一
辈子。可是一觉醒来却发现店主人刚蒸的一锅黄米饭还没熟。
注意，这里梦中和现实的时间很不协调，梦中时间长而现实时间短。去年好莱坞大片Inception(中译
盗梦空间）中也有类似的情节，几天中发生的惊心动魄的情节实际上只是飞机上几小时的一个梦。
梦中时间过得快有科学根据吗？我来讲点来自于研究老鼠梦境的证据。没错，老鼠也会做梦。老鼠夜里
在地洞里钻来钻去，到白天睡觉后会在梦中复习一下它睡前去过的地方。所谓梦就是神经网络中的记忆啦。
老鼠不管去哪里，都会随时在脑子里构建那地方的地图，没法子，鼠目寸光嘛，拐了几个弯如果不记住怎么走
出来后果很严重。
老鼠脑子里的地图是建在一个叫“海马”的神经网络里。如果把一些电极插入海马，当老鼠行走时，
电极就能记到神经细胞的放电。每当老鼠走到一个特定的地方的时候就会有一些神经细胞放电，由此这些神经
细胞叫“位置细胞”。成千上万个位置细胞 在不同的地方放电，就让老鼠知道自己现在在哪里，刚才在哪里。
通过这个方法，当科学家让老鼠走一条路线时，就会记录到一串位置细胞的顺序放电。比如记到五个细胞，
以A,B,C,D,E的顺序放电。当老鼠走到头原路退回时，五个细胞放电的顺序就变成了E,D,C,B,A。再跑一趟，
又是A,B,C,D,E, 回来还是E,D,C,B,A… 跑这条路需要20秒，五个细胞放电的一个循环也要20秒.说明老鼠在路
上的位置，和通过这些位置的时间几乎可以和位置细胞的放电顺序和时间完全对应（见图）。
图中的线是老鼠跑的路径。不同颜色代表十几个位置细胞在这个路径上放电的情况。
如果让刚跑完路的老鼠睡觉，就会发现这些细胞又在A,B,C,D,E,然后E,D,C,B,A地循序放电。哈，你猜对了，
老鼠确实在做梦！不仅在做梦，还在梦中复习它去过的地方，这些位置细胞放电顺序出现，就象录音带回放一样。见证奇迹的时刻到了：在现实世界中如果五个细胞放电的顺序需要20秒，在梦中却只需要３秒，整整快了７倍！这个结果于2007年发表在我崇拜的顶级科学期刊自然神经科学杂志上。
为什么梦中时间快呢？道理很简单，现实世界中老鼠要跑一个地方，相应的位置细胞才会放电。
所以花20秒也好，花200秒也好，每个顺序都必须与真实跑路的时间相符合。可在睡眠中的位置细胞回放顺序是由存
储在神经线路中的记忆引起的，神经回放的速度是由神经电路决定的，和现实世界中的速度无关。这个道理就好象
侯宝林相声里说的“唱戏的腿”快，一句话云南到了，云南就到了。你看，道理讲通了是不是特没意思？
一点也不神奇。
外一节： 梦中预见将来。
还是老鼠做梦的实验，发表在今年（2011)一月的自然杂志上。话说在老鼠头上装上电极，
睡眠中记录位置细胞的放电。发现除了回放白天跑路记住的那些顺序，还有一些没见过的新循序，比如A,D,C,B,E。到了第二天，把老鼠放在一个广场上老鼠居然按照昨天的梦里的顺序跑出A,D,C,B,E，在广场上跑出一个特异的轨迹。在广场上可能的轨迹无数，为啥只跑出一条，使位置细胞在梦里发放的顺序一样呢？这提示老鼠在梦中幻想着跑一些从未见跑过的新线路，而在第二天的实践中重复了梦中计划的将来。 老鼠的研究提示，你每天的行为，尤其是那些重大的决策，说不定已经在梦中预演过很多次了呢。
通过过去的经验预见将来，并做好应对决策，我们的大脑就是干这个用的。
文中引用文章的一篇是
Ji D, Wilson MA (2007). "Coordinated memory replay in the visual cortex and hippocampus during sleep."
Nature Neuroscience 10: 100-7.
另一篇是
Dragoi G, Tonegawa S. Preplay of future place cell sequences by hippocampal cellular assemblies.
Nature. 2011 Jan 20;469
这位Susumu Tonegawa 就是因发现免疫抗体多样性机制而得1987年若贝尔奖的利根川進同学吆。
瞧人家那精神，又在神经科学开了一片天地。
https://wap.sciencenet.cn/blog-91685-477929.html
上一篇：两个人团结得像一个人（一分钟科普）
下一篇：三分钟科普 巴金森氏病和脑深部电刺激
卢生在旅店中遇见一道士,给了他一个枕头. 他枕着就睡着了。梦中自己做了大官,娶妻生子,荣华富贵一
辈子。可是一觉醒来却发现店主人刚蒸的一锅黄米饭还没熟。
注意，这里梦中和现实的时间很不协调，梦中时间长而现实时间短。去年好莱坞大片Inception(中译
盗梦空间）中也有类似的情节，几天中发生的惊心动魄的情节实际上只是飞机上几小时的一个梦。
梦中时间过得快有科学根据吗？我来讲点来自于研究老鼠梦境的证据。没错，老鼠也会做梦。老鼠夜里
在地洞里钻来钻去，到白天睡觉后会在梦中复习一下它睡前去过的地方。所谓梦就是神经网络中的记忆啦。
老鼠不管去哪里，都会随时在脑子里构建那地方的地图，没法子，鼠目寸光嘛，拐了几个弯如果不记住怎么走
出来后果很严重。
老鼠脑子里的地图是建在一个叫“海马”的神经网络里。如果把一些电极插入海马，当老鼠行走时，
电极就能记到神经细胞的放电。每当老鼠走到一个特定的地方的时候就会有一些神经细胞放电，由此这些神经
细胞叫“位置细胞”。成千上万个位置细胞 在不同的地方放电，就让老鼠知道自己现在在哪里，刚才在哪里。
通过这个方法，当科学家让老鼠走一条路线时，就会记录到一串位置细胞的顺序放电。比如记到五个细胞，
以A,B,C,D,E的顺序放电。当老鼠走到头原路退回时，五个细胞放电的顺序就变成了E,D,C,B,A。再跑一趟，
又是A,B,C,D,E, 回来还是E,D,C,B,A… 跑这条路需要20秒，五个细胞放电的一个循环也要20秒.说明老鼠在路
上的位置，和通过这些位置的时间几乎可以和位置细胞的放电顺序和时间完全对应（见图）。
图中的线是老鼠跑的路径。不同颜色代表十几个位置细胞在这个路径上放电的情况。
如果让刚跑完路的老鼠睡觉，就会发现这些细胞又在A,B,C,D,E,然后E,D,C,B,A地循序放电。哈，你猜对了，
老鼠确实在做梦！不仅在做梦，还在梦中复习它去过的地方，这些位置细胞放电顺序出现，就象录音带回放一样。见证奇迹的时刻到了：在现实世界中如果五个细胞放电的顺序需要20秒，在梦中却只需要３秒，整整快了７倍！这个结果于2007年发表在我崇拜的顶级科学期刊自然神经科学杂志上。
为什么梦中时间快呢？道理很简单，现实世界中老鼠要跑一个地方，相应的位置细胞才会放电。
所以花20秒也好，花200秒也好，每个顺序都必须与真实跑路的时间相符合。可在睡眠中的位置细胞回放顺序是由存
储在神经线路中的记忆引起的，神经回放的速度是由神经电路决定的，和现实世界中的速度无关。这个道理就好象
侯宝林相声里说的“唱戏的腿”快，一句话云南到了，云南就到了。你看，道理讲通了是不是特没意思？
一点也不神奇。
外一节： 梦中预见将来。
还是老鼠做梦的实验，发表在今年（2011)一月的自然杂志上。话说在老鼠头上装上电极，
睡眠中记录位置细胞的放电。发现除了回放白天跑路记住的那些顺序，还有一些没见过的新循序，比如A,D,C,B,E。到了第二天，把老鼠放在一个广场上老鼠居然按照昨天的梦里的顺序跑出A,D,C,B,E，在广场上跑出一个特异的轨迹。在广场上可能的轨迹无数，为啥只跑出一条，使位置细胞在梦里发放的顺序一样呢？这提示老鼠在梦中幻想着跑一些从未见跑过的新线路，而在第二天的实践中重复了梦中计划的将来。 老鼠的研究提示，你每天的行为，尤其是那些重大的决策，说不定已经在梦中预演过很多次了呢。
通过过去的经验预见将来，并做好应对决策，我们的大脑就是干这个用的。
文中引用文章的一篇是
Ji D, Wilson MA (2007). "Coordinated memory replay in the visual cortex and hippocampus during sleep."
Nature Neuroscience 10: 100-7.
另一篇是
Dragoi G, Tonegawa S. Preplay of future place cell sequences by hippocampal cellular assemblies.
Nature. 2011 Jan 20;469
这位Susumu Tonegawa 就是因发现免疫抗体多样性机制而得1987年若贝尔奖的利根川進同学吆。
瞧人家那精神，又在神经科学开了一片天地。
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