中新網(wǎng)上海2月11日電 (記者 鄭瑩瑩)人類大腦無(wú)時(shí)無(wú)刻不在處理序列信息，運(yùn)動(dòng)員要記住比賽動(dòng)作的順序，迷路的人在問(wèn)路時(shí)要記住一系列方向指引。大腦如何處理這些序列信息而不出現(xiàn)混淆？中國(guó)科學(xué)家的一項(xiàng)最新研究首次在群體神經(jīng)元水平上闡述了序列信息記憶的計(jì)算和編碼原理。

北京時(shí)間2月11日，國(guó)際學(xué)術(shù)期刊《科學(xué)》在線發(fā)表了相關(guān)論文。該研究由中國(guó)科學(xué)院腦科學(xué)與智能技術(shù)卓越創(chuàng)新中心王立平研究組、上海腦科學(xué)與類腦研究中心閔斌副研究員和北京大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院唐世明課題組合作完成。王立平組博士后謝洋和研究助理胡沛烑為論文共同第一作者。

北京冬奧會(huì)上，中國(guó)選手谷愛(ài)凌大膽采用了她此前從未在比賽中用過(guò)的1620高難度動(dòng)作，成功奪得金牌。她在賽后接受采訪時(shí)表示，訓(xùn)練時(shí)在頭腦里想過(guò)(1620動(dòng)作)，從來(lái)沒(méi)在雪上或者蹦床上做過(guò)，在氣墊上可能做了一兩天。

就此，王立平分析，每個(gè)運(yùn)動(dòng)動(dòng)作相當(dāng)于一個(gè)點(diǎn)，映射到一個(gè)序列的不同時(shí)序當(dāng)中去，形成獨(dú)特記憶，“先在腦中預(yù)演一遍，接下來(lái)的記憶提取就會(huì)更加順暢。”

本實(shí)驗(yàn)中，研究團(tuán)隊(duì)訓(xùn)練獼猴來(lái)記憶由多個(gè)位置點(diǎn)組成的序列。任務(wù)中，獼猴面前的屏幕依次閃現(xiàn)3個(gè)位置不同的點(diǎn)，獼猴需要在幾秒鐘后將這些點(diǎn)按之前呈現(xiàn)的順序記下來(lái)。

研究人員對(duì)獼猴大腦外側(cè)前額葉皮層進(jìn)行了雙光子鈣信號(hào)成像。數(shù)據(jù)分析表明，與獼猴盯著看的電腦屏幕類似，獼猴的大腦神經(jīng)元活動(dòng)也編碼了“屏幕”，獼猴可以把出現(xiàn)過(guò)的點(diǎn)記在這個(gè)“腦屏幕”上，每個(gè)次序的信息在大腦里都有其對(duì)應(yīng)的“屏幕”。

研究還發(fā)現(xiàn)，在獼猴的“腦屏幕”上，空間位置的表征與真實(shí)視覺(jué)刺激的環(huán)狀幾何結(jié)構(gòu)保持了一致，環(huán)的半徑大小會(huì)隨次序的增加而減少，這可能是因?yàn)榇涡蚩亢蟮男畔?，所分配到的注意資源會(huì)減少。這也解釋了為什么日常生活中，如果我們記的內(nèi)容越多，越往后的信息便越容易出錯(cuò)。(完)

關(guān)鍵詞： 前額葉皮層