Science Advances文章揭示长时记忆的神经动态表征机制

记忆，即人类回忆过去发生的事情的能力，是神经科学家和心理学家最广泛研究的主题之一。过去的研究收集了大量的证据，表明记忆是一个动态的过程，而不是静态的。换句话说，记忆似乎是由一系列复杂的过程形成的，包括想象和情感，而不仅仅是大脑中事件或信息的存储和随后的回忆。

近年来，一些神经科学家一直在仔细研究记忆被编码和提取时，大脑中发生了什么，以更好地理解它们的神经基础。他们发现，在编码和提取相同记忆时观察到的神经表征模式在某些方面是相似的（即它们之间存在重叠），但是从它们被存储的那一刻到在以后的某个时间点被回忆起来，他们的神经表征可能会发生重大转变。

北京师范大学和其他研究机构的研究人员最近开展了一项研究，旨在进一步调查这些发现，以进一步说明支持记忆的神经表征随时间变化的神经机制及其对记忆形成的影响。研究人员发表在《Science Advances》杂志上的一篇论文表明，表明记忆表征在大脑中被编码和整合时会经历多次转换。

在实验中，该团队使用了一种被称为颅内脑电图(EEG)的技术，这种技术能够以高时空分辨率收集大脑图像。利用脑电图，他们要求16名癫痫患者完成短时和长时记忆任务，研究人员向他们展示图像和单词的关联，然后要求他们在不同的时间后回忆它们。

图1 实验范式，电极位置和表征相似性分析示意图

随后，研究人员使用深度学习方法分析了他们在参与者完成记忆任务时收集的记录。这使他们能够检验神经表征转换对记忆编码和形成的长期影响。

研究人员在他们的论文中写道：“将颅内 EEG 记录与深度神经网络模型相结合，我们提供了从编码到短时记忆维持和长时记忆提取的表征转换的详细图片，这是成功的情景记忆的基础。”

研究人员刘婧博士等人还比较了在记忆编码、短时记忆维持和长时记忆提取阶段与特定实验项目(如图像)相关的神经表征。他们专门研究了这些表征的独特特征以及它们如何随时间变化，试图更好地了解记忆转换在不同记忆阶段中的作用。

研究人员在论文中解释说:“我们在编码过程中观察到大量的表征转换。”

编码阶段表征的动态性对长时记忆的影响受到编码晚期的项目特异性表征的中介

研究人员观察到，参与者被要求记住的项目的神经表征在这些项目出现后就开始发生变化。此外，他们发现在长时记忆任务的提取阶段这些项目的神经表征与在短时记忆任务的提取阶段的神经表征更相似，而和记忆编码阶段的神经表征存在差异。

项目特异性神经表征从编码到保持再到提取经历多阶段转变

该项研究结果表明，记忆表征要经过多个阶段的转换，才能成功地形成和回忆长时记忆。

总的来说，研究结果进一步证明了记忆特异性神经表征在记忆编码、维持短时记忆和长时记忆巩固阶段的转变。在未来，他们的工作可以为进一步研究这些神经表征的转换提供信息，同时也可以增强目前对记忆过程的理解。

参考：

薛贵课题组在《Science Advances》发文揭示长时记忆的神经动态表征机制

Jing Liu et al, Transformative neural representations support long-term episodic memory, Science Advances (2021). DOI: 10.1126/sciadv.abg9715

https://medicalxpress.com/news/2021-10-memories-stages-encoded.html