著名的病人亨利·莫莱森(Henry Molaison，简称H.M.)在一次试图治疗癫痫的手术后，海马体受损。结果，他患上了顺行性健忘症，这意味着他学到的东西永远不会超过他的短期记忆。虽然H.M.的童年记忆依然完整，但他可能会去见他的医生，五分钟后说:“哦，我想我从没见过你。”你叫什么名字?”
H.M.帮助科学家们理解了海马体在学习中的作用，但一个谜仍然存在:当我们学习时，海马体的信号如何以某种方式与整个皮层中数十亿个神经元共享，这些神经元以协调的方式变化。
在一个研究今天发表在著名杂志上科学，渥太华大学和柏林洪堡大学的一项合作研究揭示了大脑中一个叫做外嗅皮层的区域在管理学习过程中起着关键作用。
这项研究涉及小鼠和大鼠学习一种相当奇怪的基于大脑的技能。感觉皮层中的一个神经元被刺激了，啮齿动物必须通过舔饮水机来表示它感觉到了嗡嗡声，以获得一些甜味水。没有人能确定这种大脑刺激对动物来说是什么感觉，但该团队最好的猜测是，它模仿了什么东西触摸它的胡须的感觉。
当他们观察大脑对这种学习经验的反应时，研究小组观察到，周围皮层是附近处理地点和背景的海马体与皮层外层之间的中转站。
“周围皮层恰好是大脑皮层中处理信息的最顶层。它从多种感觉中积累信息，然后将其发送回皮层的其他部分，”理查德·诺德博士说，他是医学院细胞与分子医学系以及大脑与心智研究所的助理教授。“我们的研究表明，大脑在协调学习过程中起着非常重要的作用。如果没有这些来自概念区域的投影，动物就无法再学习了。”
之前的研究关注的是从海马体向上到大脑的决策区域(如周围皮层)的交流，但很少关注周围皮层对这些信息的处理，以及它向下发送到皮层第一层的信息。事实证明，这一步是整个过程的关键部分，没有它，学习是不可能的。
“当从周围皮层回到第一层神经元的连接被切断时，这些动物的表现很像H.M.。它们有所改善，但不会持续下去。”他们只会学习和忘记，学习和忘记，学习和忘记，”诺博士说。
作为一名具有物理学背景的计算神经科学家，诺德博士负责统计分析，以及绘制大脑信息处理的计算模型的创建。他特别感兴趣的是证实了他长期以来的怀疑:除了慢速的电活动，神经元快速爆发的放电有独特的意义。当动物在学习过程中，这些快速的动作电位会点亮被监控的细胞。
该团队也能够人工重现爆炸效果。
诺德博士说:“如果你强迫相同数量的动作电位，但频率较高，那么动物就能更好地检测到它。”“这意味着情绪爆发与学习有关，与感知有因果关系。”也就是说，如果某件事在你的神经元中产生脉冲，你就更有可能感知到它。”
下一个挑战是弄清楚从周围皮层到低阶大脑区域的学习信号到底是什么样的。诺德博士正忙于研究一种计算模型，将我们现有的生理学知识与实验所见联系起来。
