记忆的缺陷有时会困扰我们，比如当我们急忙寻找丢失的钥匙或手机时。投资研究不起眼的山雀是值得的，它们显然拥有钢铁般的记忆。事实上，这些鸟类可以非常准确地记住事物，以至于它们可以帮助我们理解记忆是如何形成的。
哥伦比亚大学 Zuckerman 研究所的研究人员仔细研究了黑顶山雀的大脑，这项工作揭示了记忆形成过程中的一个令人兴奋的发现。
事实证明，山雀大脑中的神经活动使它们能够以独特的“条形码”形式存储位置记忆。研究人员认为，这种活动甚至可能发生在其他动物和人类的大脑中。他们的发现已在期刊 Cell 上 发表的一篇新论文 中进行了详细介绍。
为生存而记忆
山雀每天能记住成千上万个地点，这在冬天非常有用；当其他鸟类在此时迁徙时，山雀却不。回忆起它们在温暖月份藏食物的确切地点对其生存至关重要。
与其他所有脊椎动物（包括人类）一样，山雀也拥有 海马体，这是一个促进记忆的重要大脑结构。然而，海马体中编码记忆的具体神经活动一直让科学家们困惑。
“我们试图回答的问题是，‘记忆在物理上是什么？’”该研究的联合第一作者 Selmaan Chettih 在一份新闻稿中说。
为了找到这个难题的解释，研究团队转向了山雀。他们为这些鸟类设置了室内场地来储存食物，并在观察它们大脑活动的同时进行研究。
“几十年来，科学家们一直惊叹于这些鸟类的记忆力，但令人费解的是它们大脑中支撑这些记忆的活动是什么，” Zuckerman 研究所的首席研究员、哥伦比亚大学 Vagelos 医学院和外科医学院神经科学助理教授 Dmitriy Aronov 在一份新闻稿中说。“现在我们拥有了神经记录和行为追踪工具，可以增进我们对这些鸟类是如何做到这些惊人记忆力的了解。”
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形成条形码
在实验中，一只黑顶山雀会将葵花籽藏在场地中的孔洞里，同时团队监测其海马体的活动。还设置了六个摄像头来记录鸟类的移动，人工智能系统在它们储存和取出种子时对其进行追踪。
团队发现，当山雀储存种子时，海马体神经元会以一种突然的模式放电，当鸟类取出特定食物缓存时，这种模式会再次激活。
“这些是极其引人注目的活动模式，但它们非常短暂——平均只有大约一秒钟，” Chettih 说。“如果你不知道它们何时何故发生，很容易就会错过它们。”
通过分析数据，团队得出结论，将这些模式描述为神经“条形码”似乎很贴切。
研究人员表示，条形码模式独立于位置细胞的活动而存在，位置细胞是编码位置记忆的海马体神经元。每个条形码代表一次独特的食物储存事件，即使这些储存发生在同一地点但不同时间，或者在短时间内快速进行了多次储存。
Aronov 说：“我们发现，当鸟类形成新记忆时，位置细胞实际上并没有改变。相反，在食物储存过程中，除了位置细胞的活动之外，还有额外的活动模式。”
研究人员仍然存在的一个问题是，这种条形码过程是否在其他动物和人类中普遍存在，未来的研究希望能够解决这个问题。
Chettih 说：“如果你想想人们如何定义自己，认为自己是谁，他们的自我意识，那么对特定事件的偶发记忆是其中最重要的部分。这就是我们试图理解的。”
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Cell. 食物储存鸟类海马体中偶发记忆的条形码化。
Britannica. 海马体
