读一句话、跟上一段对话、解一道题、决定下一步做什么——这些都要靠工作记忆（working memory）。它让大脑在刺激消失之后，仍能把信息在脑海里保持几秒，以便与新信息比较、加以操作，并用来指导行为。因此，它在"从知觉到思维、从思维到行动"的过渡中扮演着关键角色。
日内瓦大学（UNIGE）的科学家发现，这项功能在一定程度上依赖一个位于大脑深处的小结构——屏状核（claustrum）：它的神经元能帮助把信息的痕迹保留数十秒。而且，一旦抑制屏状核，工作记忆表现就会出现明显下滑。
这些结果发表在 Nature Communications 上，为"思维背后的神经环路"这块拼图补上了一片。对那些工作记忆受损的疾病——尤其是注意缺陷多动障碍（ADHD）和精神分裂症（schizophrenia）——这是一个关键问题。
信息没了，痕迹怎么留住
没有工作记忆，思考、理解、决策或调整行为都会变得困难。它不可或缺，对大脑而言也极为吃力：刺激一结束，感觉信息转眼就消失，但它的表征必须保持稳定，以便稍后使用。
大脑究竟是如何留住"已经不在场"的信息的？目前已知，工作记忆并不依赖单一脑区，而是依赖庞大网络的互动，涉及前额叶皮层（prefrontal cortex）、感觉区域、顶叶皮层（parietal cortex）、丘脑（thalamus） 以及其他皮层下结构。但这些网络如何随时间维持信息的表征，在很大程度上仍是谜。
为了破解这些机制，由医学院基础神经科学系（Department of Basic Neurosciences）正教授 Alan Carleton 与理学院遗传与进化系（Department of Genetics and Evolution）正教授 Ivan Rodriguez 领衔的团队，着手探究屏状核在工作记忆中的作用。这片薄薄的结构深埋于脑内，位于岛叶皮层（insular cortex）与纹状体（striatum）之间。
"它的神经元几乎与皮层所有区域都有连接，这让它在接收并影响来自不同网络的信息上占据了有利位置，"Carleton 解释说。
一种比等待更持久的痕迹
为验证这一点，科学家用小鼠做实验：先给小鼠一个信息——气味或触觉刺激；然后让它等上几秒，再接受第二个刺激，并判断第二个刺激与第一个相同还是不同。在这段间隔里，最初的刺激早已消失。而要完成任务，小鼠必须把它在脑内"留着"。
"我们对屏状核神经元活动的实时记录显示，最初信息的痕迹在整个等待期间一直存在，"Rodriguez 描述道，"它远非一段静止的记忆——神经元活动是随时间变化的。尽管如此，刺激的身份特征仍然保留得足够充分，直到 30 秒之后仍可被解码。"
没有屏状核，记忆就打折扣
为确定这个结构究竟是工作记忆必不可少的一环，还是仅仅"伴随"它发生，科学家暂时降低了屏状核神经元的活动。
团队特别用到了光遗传学（optogenetics）——一种通过特定蛋白质让某些神经元对光敏感、从而能用光纤在任务的精确时刻控制其活动的技术。当这些神经元活动被打乱时，小鼠的工作记忆表现掉了一半。
"无论刺激类型是嗅觉还是触觉，也无论干扰发生在两次刺激之间等待期的哪个时点，结果都相似，"Carleton 补充说，"而且，干扰屏状核专门损害的是'利用临时保持的信息来指导行为'的能力，并不影响知觉本身。"
对认知障碍意味着什么
由此可见，工作记忆依赖的是神经网络的动态活动——它们既要保住信息，又得让大脑继续感知、思考和行动。屏状核凭借与众多相关皮层区域的连接，在这一复杂架构中处于中枢位置。
"我们的发现或许能帮我们更好地理解那些工作记忆受损的认知障碍，比如精神分裂症或 ADHD，"Carleton 解释说。
"识别出让信息得以随时间维持的脑环路，是理解这些功能如何被扰乱的重要一步。接下来，我们需要弄清屏状核如何与皮层网络通讯，以及这种互动如何维持工作记忆中所保存表征的保真度（fidelity）。"
参考文献：Anindya S. Bhattacharjee et al., The claustrum contributes to working memory maintenance in mice, Nature Communications (2026). DOI: 10.1038/s41467-026-78363-6
编辑：周敏
排版：李丽
评论 (0)