Nat Neurosci：科学家识别出一种能将信息从感知传输到记忆的新型编码机制

我们的记忆中拥有非常丰富的细节，我们能生动地回忆起家的颜色，厨房的布局或者我们最喜欢的咖啡馆的布置，然而大脑中如何编码这些信息，一直困扰着神经科学家们。近日，一篇发表在国际杂志Nature Neuroscience上题为“A retinotopic code structures the interaction between perception and memory systems”的研究报告中，来自达特茅斯学院等机构的科学家们通过研究识别出了一种神经编码机制，其或能允许信息在大脑的感知区域和记忆区域之间来回传递。

在这项研究之前，研究人员对大脑组织架构的经典理解是，大脑的感知区域代表了“真实”的世界，大脑皮层能代表外部世界，而这是基于光线落在视网膜中的方式，即视网膜拓扑定位；相反，研究人员认为，大脑的记忆区域能以一种抽象的方式来代表相关信息，剥离了其物理性质的相关细节；然而，根据研究人员的描述，这种解释或许并未考虑到但信息被编码或回忆时，这些区域实际上可能会在大脑中共享一种共同的代码。

研究者Adam Steel说道，记忆相关的大脑区域对世界的编码就好比是太空中的“照片底片”（photographic negative），而这种底片是信息进出记忆以及感知和记忆系统之间机制的一部分。在一系列实验中，研究人员测试了参与者的感知和记忆能力，同时利用功能性磁共振成像（fMRI）扫描仪来记录其大脑活动，随后他们识别出了一种相反的推拉式编码机制，其控制着大脑中感知和记忆区域之间的相互作用。

科学家识别出一种能将信息从感知传输到记忆的新型编码机制。

图片来源：Nature Neuroscience (2024). DOI:10.1038/s41593-023-01512-3

研究结果表明，当光线照射到视网膜上时，大脑的视觉区域就会通过增加活性来代表光线的模式从而产生反应，大脑中的记忆区域也会对视觉刺激做出反应，但与视觉区域不同的是，当处理了相同的视觉模式时，其神经活性就会减少。研究者表示，这种研究有三个不寻常的发现，首先他们发现机体大脑的记忆系统中保留了视觉编码原理；其次，这种视觉编码在记忆系统是颠倒的，当你在视野中看到某些东西时，视觉皮层的神经元就会开始活动，而记忆系统中的神经元则处于安静状态；第三，这种关系在回忆过程中会颠倒过来，研究者Robertson说道，如果你闭上眼睛并记住同一空间肿的视觉刺激，你就会改变这种关系，这时你的记忆系统就会被驱动，从而抑制感知区域中的神经元的活性。

研究者Ed Silson表示，本文研究结果提供了一个清晰的例子来揭示记忆系统是如何利用共享的视觉信息来集中和分散大脑中的回忆的；下一步研究人员计划深入探索感知和记忆之间的这种推拉动态变化如何促进对临床疾病所面临挑战的研究，包括阿尔兹海默病等。综上，本文研究结果揭示了大脑感知和记忆神经系统之间的视网膜定位编码结构的相互作用，从而就为研究其动态相互作用提供一种新的框架。（生物谷Bioon.com）

原始出处：

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