我校脑功能基因组学研究所林龙年副教授与美国波士顿大学教授、我校教授钱卓（现任我校脑功能基因组学教育部重点实验室主任）在世界上首次发现了大脑记忆的编码单元，为解读大脑记忆编码提供了一种新的可能途径。
4月12日，美国波士顿环球报（《Boston Globe》）科学版全面报道了这一重大发现。一天后，我校脑功能基因组学研究所召集新闻发布会，公布了这项重要科研成果。据介绍，这一发现使得科学家能够通过检测大脑编码单元的活动状态去解读大脑在学习记忆过程中的神经元编码规律；而过去，科学家只能通过测试动物的外显行为去进行间接观测，即使用脑电图、核磁共振等检测仪器，也只能观测到大脑活动的“大致”情况，难以达到神经元网络编码水平。
“这一发现无疑会对神经科学领域产生较大影响。”国际神经科学著名学者、美国科学院院士汤姆.休得豪夫（Tom Sudhof）说。
在最新一期即将出版的《美国科学院院报》上，林龙年和钱卓合著的论文《海马神经元网络对情景记忆实时编码单元的鉴别》详细介绍了在神经元网络水平研究大脑记忆编码之旅。
人类大脑是一个由约140亿个神经元组成的繁复的神经网络。记忆在神经网络层面上是如何编码的？或者说，记忆在大脑中的物理形式是怎样的？两年来，通过设计巧妙的实验和应用最新记录技术，林龙年和钱卓共同寻找这个对揭示大脑工作原理至关重要的答案。
据林龙年介绍，整个研究以小鼠为对象，运用了最新的高密度多通道在体记录技术。为了记录小鼠海马（与记忆密切相关的大脑结构，因形似海马而得名）的活动，研究小组研制了世界上最轻巧的精细微电极推进器，将96根比头发还细得多的微电极插入小鼠的海马区域，一次性同时成功记录了多达260个神经元的活动情况，而传统方法在小鼠上只能记录到几个至二十几个神经元的活动。“这个技术非常关键，”林龙年说：“如果只能观察到几个神经元，就谈不上对神经元网络的编码进行分析了。”
为了观察到学习记忆过程中更多的活动神经元，研究人员还设计了几种新颖的小鼠情景记忆行为模式。一种是在小鼠背上突然吹上一阵冷风，这样的刺激让小鼠感到惊恐。另一种有趣的模式是，将小鼠放在特制的小电梯中做自由落体下降，这种极其刺激的经验令小鼠印象深刻。
“这样的一些刺激能产生难忘的记忆，我们猜想大脑中会有许多神经元参与这类记忆编码。”林龙年说。
经过无数次的试验观察，研究人员最终得出结论：一批特定的神经元组成了记忆编码的神经网络单元，或者说稳定的记忆是由一组神经元而不是单个神经元来完成的；更有意义的是，根据这些记忆编码单元的激活状况，就可以把任何一种惊吓经历转化成一串二进制数字，而数字化的记忆编码有可能使科学家们能对不同的个体乃至不同种群动物的大脑编码活动进行直接分析和比较。
“大脑记忆系统这种精美的操作设计令人叹服，我们认为大脑很有可能利用同样的原理来完成情绪、思维、意识等其他高级认知功能。”钱卓说。
我校党委书记张济顺、副校长陈群出席了新闻发布会并致贺。据了解，此项课题研究得到了科技部、教育部和上海市的支持，学校为建设该实验室，在前期投入了800万元的创新基地建设经费，为这一课题的顺利执行提供了优良的硬件条件。