我们的记忆细节丰富：我们可以生动地回忆起家里的颜色、厨房的布局，或者我们最喜欢的咖啡馆的前台。大脑如何编码这些信息长期以来一直困扰着神经科学家。

达特茅斯学院

1月8日消息

在达特茅斯学院（Dartmouth College）领导的一项新研究中，研究人员发现了一种神经编码机制，该机制允许信息在感知区域和大脑记忆区域之间来回传输。研究结果近日发表在《自然-神经科学》（Nature Neuroscience）杂志上。

研究于2024年1月2日发表在《Nature Neuroscience》（最新影响因子：25.0）杂志上

在这项工作之前，对大脑组织的经典理解是，大脑的感知区域代表“真实”的世界，大脑的视觉皮层根据光线如何落在视网膜上来代表外部世界，这被称为“视网膜地形编码”。相反，人们认为大脑的记忆区域以抽象的形式代表信息，去除了关于其物理性质的细节。

然而，根据该研究作者的说法，这种解释没有考虑到，随着信息的编码或回忆，这些区域实际上可能在大脑中共享一个共同的代码。

“我们发现，与记忆相关的大脑区域对世界的编码就像空间中的‘照片负片’一样，”共同主要作者 Adam Steel 说，他是心理与脑科学系的博士后研究员，也是达特茅斯学院纽科姆计算科学研究所（Neukom Institute for Computational Science）的研究员。

左起：心理学和脑科学助理教授Caroline Robertson、心理学和脑科学博士后 Adam Steel、

Robertson实验室的实验室经理Brenda Garcia

“而‘负片’是信息进出记忆以及在感知和记忆系统之间移动的机制的一部分。”

在一系列实验中，参与者接受了感知和记忆测试，同时使用功能性磁共振成像（fMRI）扫描仪记录了他们的大脑活动。

该团队发现了一种相反的推拉式编码机制，该机制控制着大脑中感知和记忆区域之间的相互作用。

结果显示，当光线照射到视网膜上时，大脑的视觉区域会通过增加活动来反应光线模式。

大脑的记忆区域也对视觉刺激做出反应，但与视觉区域不同，在处理相同的视觉模式时，它们的神经活动会减少。

研究人员报告说，这项研究有三个不同寻常的发现。

第一个是他们发现视觉编码原则在记忆系统中得到了保留。

第二个问题是，这种视觉代码在内存系统中是颠倒的。

“当你在视野中看到某些东西时，视觉皮层中的神经元在驱动，而记忆系统中的神经元则处于静默状态，”资深作者、达特茅斯学院心理与脑科学助理教授 Caroline Robertson 说。

第三，这种关系在记忆回忆中会颠倒。“如果你闭上眼睛，在同一个空间里记住视觉刺激，你会颠倒这种关系：你的记忆系统会驱动、抑制感知区域的神经元，” Robertson 说。

“我们的研究结果清楚地表明，说明记忆系统如何使用共享的视觉信息来使回忆的记忆清晰可见，”共同主要作者、爱丁堡大学（University of Edinburgh）人类认知神经科学讲师 Ed Silson 说。

接下来，研究小组计划探索这种感知和记忆之间的推拉动态如何有助于应对临床疾病的挑战，包括阿尔茨海默病。

创立于1769年的达特茅斯学院

参考文献

Source：Dartmouth College

How Information Is Transferred From Perception to Memory

Reference：

Steel, A., Silson, E.H., Garcia, B.D. et al. A retinotopic code structures the interaction between perception and memory systems. Nat Neurosci (2024). https://doi.org/10.1038/s41593-023-01512-3

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       原文标题 : 信息如何从感知转移到记忆