我们是如何从突触中提取记忆的？
好问题，我也对这个问题非常感兴趣，但也仅仅知道一些皮毛。算是第一回好好答题吧。 首先纠正一个概念，记忆并不是从突触当中提取的，虽然突触连接的改变是学习记忆的基础，但学习的本质是将先天对刺激的反应（US，如对于电击的恐惧等）与一种中性刺激（CS，一个特定的环境，一种动作等）相联系起来。比如说一只老鼠学会了转一圈就会有小米吃，它饿了以后就会不停地转圈。我们将这种信息提取出来的能力，就是我们的记忆。 关于改变突触连接，我们知道长时程记忆形成的基础是突触的可塑性，通过LTP和LTD两个过程来调控突触的连接，从而编码学习记忆。那么诸如声音、文字、甚至包括画面等信息是如何编码存储在我们的大脑皮层当中的呢？ 现在的研究进展标明的理论是这样的：记忆在海马（hippocampus）当中形成，并短暂存储在海马当中。随后短时程记忆当中的大多数随着时间而遗忘掉（这里的遗忘是一个主动的过程，受到Rac的调控），而留下的记忆就会进行一个固化（consolidation）的过程，转移到大脑皮层当中，这个传递过程是时间编码的（temporal coding），通过对电信号的调谐（tuning），也就是你说的改变频率，来决定这股信号传向哪、代表着什么。记忆固化之后，就会散乱分布（sparse distribution）在不同神经元当中，而不是通常我们想象的，像计算机一样，这个神经元存储这个记忆，那个存储那个记忆，而是散乱分布在整个神经环路（circuit）上的。之前科学家们就这个问题做过一些实验，比如说经典的Grandma Cell实验，分别切除猫脑子的各个部分，发现都不会对同一种记忆产生显著的影响，而只有切除面积达到一定以后，才会有影响。也就是说，记忆是散乱存储在诸多神经元上的，哪一个神经元都不是必须的，但是当它们中的大部分受损之后，记忆便会受到影响。 现在对于神经环路的研究也仅仅停留在，当我们唤起（retrieval）某一种记忆时，可以通过G-CamP双光子成像或电生理记录等诸多手段，来判断哪些神经元对于这一种记忆有明显的响应，来将它们称为记忆痕迹（memory trace），然后再通过他们电信号/钙信号的发放频率来找出相互之间的相关性（correlation），认为相关性较大的神经元之间可能是通过突触相互连接的，以此来摸索记忆的痕迹。 当然，这些记忆痕迹也是随着时间变化的，今天是这几个神经元，可能明天就是另外几个了，直到其达到最稳固的状态，神经环路通过最少的突触连接达到存储记忆的目的。而同时，同一个神经元也可能兼顾多个记忆的memory trace cell的角色，当我们遇到能够唤醒我们记忆的外界刺激（CS，条件刺激，通过学习与非条件刺激US相联系起来）时，这些神经元能够发放电信号，唤起我们的记忆。 不知道说明白了没有，如果有人在关注这个问题的话欢迎在评论当中补充~~