有關一篇《Nature》期刊論文。有一位朋友說「我超羨慕有人把全部看見的各種細節都記住不忘」，我說「不行，這種腦神經功能不太好，海馬迴的神經新生應該出了問題」。本文是我研讀一篇上個月發表於 《 Nature 》期刊有關「記憶的儲存與重組」的研究論文後 的心得分享……
（民國89年 我開始投入「神經科學、神經藥理」的研究時，“學習記憶、情緒記憶、神經可塑性”的醫學學理就是我一開始的研究興趣，因此，在這一篇裡面，我所提供有關 ”記憶“ 的科普知識會比較簡明扼要 且 豐富，有興趣的朋友可以仔細閱讀）
記憶如何轉變？
我們每個人都有過這種經驗：回憶一件事，剛發生時的細節非常清楚，比如當天穿的衣服、朋友說的話、空氣中的氣味，但過了一段時間後，那些細節開始模糊，腦中只剩下大概的「印象」——比如「那天很開心」「我們去了一個有趣的地方」。
為什麼記憶會這樣轉變？我們的大腦是如何重新整理（或說「重組」）這些記憶的？這正是這篇研究的核心問題。
🧠 海馬迴：記憶的搖籃
在神經科學中，海馬迴（hippocampus）被稱為「情節記憶（Episodic memory）的核心」，指的是我們對具體事件的回憶。過去的研究認為，隨著時間流逝，記憶會從依賴海馬體轉移到大腦的新皮質（neocortex），這就是所謂的「系統整合」（systems consolidation）過程。簡單一點來說，就是：記憶一開始存放在海馬迴 → 隨時間轉移到大腦的新皮質neocortex，海馬迴的任務可以移交出去了。
( Neocortex 新皮質是大腦皮質的最大部分，是構成大腦外表面的一層神經組織，在高等哺乳動物中因其褶皺的外觀而獨具特色。就是大腦的最外層，約2-4毫米厚，分為六層，為大腦皮質的一部分）
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插入 重要觀念補充（一）：
記憶的主要分類 ：陳述性記憶（Declarative Memory）和 非陳述性記憶（Non-declarative Memory）。
1️⃣ 陳述性記憶（Declarative Memory）
→ 你可以用語言「說出來」的記憶
（1） Episodic memory（情節記憶）：
記得某件事發生在什麼時候、哪裡、是什麼經驗，例如：上次生日派對、第一次出國旅行。
（2） Semantic memory（語意記憶）：
不帶時間地點背景的知識，例如：東京是日本的首都、地球繞著太陽轉。
2️⃣ 非陳述性記憶（Non-declarative Memory）
→ 你不一定能用語言說清楚，但行為上展現出來的記憶
（1） Procedural memory（程序記憶）：
像騎腳踏車、彈鋼琴、打字這些需要練習的技能，一旦學會，做起來很順手。
（2） Priming（啟動效應）：
之前看過或接觸過的東西會默默影響你之後的判斷或行為（例如：先看過醫院的畫面，再去解釋一張模糊圖時，你會傾向說是醫療相關）。
（3） Conditioning（制約記憶）：
像巴夫洛夫的狗那樣，對特定刺激產生反應的學習記憶。
（4） 非聯想學習（Non-associative learning）：
像習慣化（habituation）或敏感化（sensitization），例如：對重複的聲音慢慢不再在意。
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插入 重要觀念補充（二）：
記憶的「系統整合」（systems consolidation）就是：記憶一開始運作且短期存放在海馬迴 → 隨時間轉移到大腦的新皮質neocortex做長期儲存。
我做一個比喻 如下：
海馬迴就像是電腦的RAM（隨機存取記憶體）隨時可以直接用，但空間有限，你不能同時進行太多工作。當突然停電或你不小心關掉電腦，這些資料就會被清掉。
新皮質就像電腦的磁碟（硬碟、SSD） ，它容量大，可以長期儲存資料，只要你把檔案儲存在磁碟裡面，就算電腦關機，資料還是存在，不會消失。記憶「從海馬迴 轉移到大腦的新皮質」就像是把進行中的檔案移轉到磁碟的「儲存動作」。
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回到 論文的正題：
🔍 研究想回答什麼問題？
這篇論文提出一個有趣的觀點：
隨著記憶從「依賴海馬迴」到「分散到大腦皮質」，不只是位置變了，連記憶的「性質」也變了。原本細緻入微的記憶，逐漸變成概括性的、能幫助我們在新情境中推理的「梗概式記憶」（gist memory）。換句話說，大腦不是單純把舊記憶保留，而是重組、精簡、提煉出對未來有用的部分。
🧬 關鍵角色：海馬體內的「記憶痕跡」
研究的重點在於所謂的「engram」——中文常譯為「記憶痕跡」，指的是在腦內負責儲存特定記憶的一群神經元。這一篇研究用老鼠作為實驗對象，利用先進的標記技術可以精準追蹤這些記憶痕跡在長時間內的變化。
發現了什麼？
1. 隨著時間流逝，原本只對特定記憶敏感的神經元，變得越來越「放鬆」，開始參與其他、類似的記憶。
2. 這種「多用途化」使得記憶更容易泛化（generalization），不再拘泥於原始細節，而是轉化為能在新情境下應用的知識。
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插入 重要觀念補充（三）：
gist memory（梗概記憶、概要記憶）指的是：你對一件事情或一段經驗，記得的是「大意、核心內容」，而不是所有細節。原來具體清晰的「Episodic memory（情節記憶）」被處理後，只剩下核心重點。
整理一下：
✅ episodic memory（情節記憶） → 記得很多細節：誰、什麼、在哪裡、怎麼發生。
✅ gist memory（梗概記憶） → 記得大概意思：重點、中心概念、整體輪廓。
🌟 舉例
👉 朋友昨天跟你講一段故事：他去咖啡廳遇到什麼好笑的事。
• 情節記憶：那家咖啡廳叫什麼、幾點去、坐哪個座位、穿什麼衣服。其實，假如敘述情節記憶太仔細，聽眾也會聽得很痛苦。。
• 梗概記憶：大意就是「他去咖啡廳，結果點餐時鬧了一個笑話」。其他的細節的記憶可能出現相當的模糊。
gist memory（梗概記憶）的研究 發現：
1. 隨著時間過去，我們對細節的記憶會慢慢消退，但梗概記憶常常保留下來。
2. 梗概記憶幫助我們快速做決策、推理、理解新情況，因為大腦不用重新檢索所有細節。
3. 不過，這也可能帶來「記憶扭曲」，因為我們有時會填補不見的細節、甚至「想像出合理的部分」。
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回到 論文的正題：
🌱 新生神經元的驚人影響
最令人驚訝的部分在於：這個過程和海馬體中的「新生神經元」（neurogenesis）密切相關：
1. 如果阻斷新生神經元 → 記憶痕跡維持細緻、具體，記憶保有高精準度。
2. 如果促進新生神經元 → 記憶痕跡重組加速，記憶快速轉變為概括型態。
這顛覆了以往「新生神經元只是幫助學習和記憶」的單純想法，顯示它們還參與了記憶的質量調整。
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插入 重要觀念補充（四）：
神經新生（neurogenesis):
過去神經科學家以為成年人的大腦完全不能新生出新神經元，但後來發現： 雖然大部分區域的神經元數目基本穩定，但研究證實 至少有兩個主要區域 持續發生神經新生（neurogenesis）：
1. 海馬迴（hippocampus）內的齒狀迴（dentate gyrus）
這是目前證據最明確的地方，也是學界研究最多的焦點。齒狀回的神經新生與記憶形成、學習、空間導航以及情緒調節有關。新生神經元被認為在記憶編碼和更新中扮演重要角色，幫助腦部適應新經驗。
2. 嗅球（olfactory bulb）
這個位於前腦、負責嗅覺處理的區域，在某些極依賴嗅覺的哺乳動物持續生成新的嗅覺神經元。不過在人類則非常有限或幾乎沒有。
我們身體的大部分細胞（像皮膚、腸道、血液細胞）壽命都不長，舊細胞經常被新細胞所替換。那麼，為什麼神經細胞「幾乎不換」？ 這當然跟神經細胞的特殊任務有關：
1. 儲存記憶和經驗
神經元透過彼此間的連結（突觸）來形成重要的網絡，這些網絡承載著我們的記憶、學習、習慣、情緒。
如果神經細胞一換掉，這些連結就會消失，等於抹掉了過去。
以電腦為例：你可以換滑鼠、鍵盤、螢幕、喇叭…，但是，主機板的核心電路如果換新，檔案資料就改變了。
2. 高度專門化
神經細胞不像皮膚細胞，結構和功能高度專門化，有複雜的樹突、軸突和突觸。這種複雜度讓它們難以「短時間內產生」，更別提如何正確地接回原來的電路。
3. 適應環境 延續生命
動物需要累積學習來適應環境，大腦選擇了「保護現有細胞、穩定性為先」的策略，而不是進行更新。然而，大腦有一套強大的「維修隊」：膠質細胞負責清除廢物、修補環境，而不是簡單地直接換掉神經元。
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再回到 論文的正題：
根據上述本篇研究新生神經元的表現結果 及「重要觀念補充（四）」的說明，神經新生（neuro-genesis)並不是幫助記憶更清楚，反而是讓記憶模糊化。
🏃♀️ 為什麼要讓記憶模糊？
大家可能會想：「精確記憶不是更好嗎？為什麼大腦要把它模糊化？」 答案其實也很有道理：當環境變化快速時，細節記憶可能反而成為負擔。我們需要的是從過往經驗中提煉出「規律」和「原則」，才能在新情境下做出靈活判斷。
比方說：
• 如果你只記得「那隻黑色的中型狗…昨天下午3：15時 在那條巷子裡對我叫了10聲」→ 太具體，沒法迅速應對新情況。
• 如果你記得「小巷裡的狗不友善，要小心」→ 泛化記憶，能幫助你在類似情境中做出反應。
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插入 重要觀念補充（五）：
什麼是 記憶痕跡神經元 （engram neurons）？
engram neurons（記憶痕跡神經元），就是大腦中負責「存放特定記憶」的那一群特定的神經元。當你學會一件事、記住一段經驗時，會有特定的神經元群組被選中，改變它們之間的連結強度、活化方式，形成一個獨特的「記憶痕跡」（engram）。
這群「記憶痕跡神經元」就是：
👉🏽 存放記憶的地方
👉🏽 以後回想、重現那段記憶時會被重新激活的單位
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再回到 論文的正題：
接下來，我來深入淺出的說明實驗方法與結果：
如何從細節豐富的情節記憶（episodic memory）轉換為能廣泛適用的概括性記憶（gist memory）呢？ Ko 等人這篇發表於《Nature》的研究，提供了重要的細胞與迴路層面證據，證明海馬體自身參與記憶重組，且此過程依賴新生神經元介導的內在迴路重塑。
實驗設計與方法
研究團隊使用轉基因小鼠模型與精細的 engram 標記技術（engram labeling），長期追蹤與特定記憶相關的神經元群體（engram cells），並分析其在不同時間點的功能與結構變化。
主要實驗方法 包括：
1. 光遺傳學（optogenetics）操控特定神經元群體。
2. 鈣影像技術（calcium imaging）觀察神經元活動。
3. 行為學分析檢驗記憶的精確度與泛化程度。
研究探索重點放在 CA3 與 CA1 區段的 engram 神經元，特別關注它們如何從支持具體記憶檢索，轉變為支持泛化記憶。
🧬 新生神經元的作用
重要發現包括：
1️⃣ 阻斷新生神經元生成 → 記憶精度維持，engram 迴路保持特異性，對於精確細節的檢索仍具高敏感性。
2️⃣ 促進新生神經元生成 → 迴路重組加速，engram 神經元間的連結變得寬鬆、交錯，促進記憶泛化與事件連結。
此現象與齒狀回（dentate gyrus）的迴路分離（pattern separation）功能密切相關，新生神經元的介入可能促進了不同記憶痕跡間的融合與整合。
研究結果揭示了：
1. 隨時間推進，CA1 區 engram 神經元活動逐漸轉向支持泛化的記憶回溯，而非僅限於原始訓練條件下的精確檢索。
2. 當新生神經元被活化並整合進既有迴路時，engram 神經元的活動變得更為「promiscuous」（廣泛、非專一），反映出記憶重組的可塑性。
3. 這表示記憶重組並非僅靠區域間的轉移（hippocampus → cortex），而是內在的微觀層級重塑。
這篇研究告訴我們：
1. 記憶不是死板的檔案，而是一個會隨著時間流逝、在大腦中被不斷重新整理的活體系統。
1. 海馬體不只是保存細節，還負責「塑形」記憶。
2. 新生神經元參與記憶重組，平衡記憶的精細度與靈活性。
3. 記憶模糊化是大腦的適應性策略，幫助我們應對多變的環境。
期刊論文：
Nature 2025-05-14
Systems consolidation reorganizes hippocampal engram circuitry