点击【下方卡片】关注我们~最新前沿资讯抢先看开放转载,欢迎大家转发到朋友圈和微信群可添加小编微信【13295818579】获取原文 当我们使用工作记忆时,我们会暂时将信息保留在大脑中。例如,你能够理解这句话,因为你在工作记忆中短暂地存储了你正在阅读的每个单词,并把它们放在一起形成句子的含义。工作记忆对我们许多认知能力的重要性是众所周知的,但尚不太清楚这一过程的神经机制。 2023年8月13日,美国纽约大学的Hsin-Hung Li博士后研究员和 Clayton E Curtis教授在Current Biology(IF=9.2)上发表了题为“Neural population dynamics of human working memory”的文章,研究发现:工作记忆不仅存储信息,而且能够根据我们打算在未来如何使用它来来对其进行调整。与传统理论中提到的我们的记忆保持稳定不同,最近的研究表明这些记忆编码会随着时间的推移而动态变化。由此,工作记忆的神经动力学旨在重新格式化记忆,以与我们基于这些记忆的未来行为相关联。 理解工作记忆的关键不仅取决于一个人存储在记忆中的东西,还取决于为什么记忆这些东西。这是工作记忆的“工作”部分,它首先强调存储东西的目的。研究人员指出,“我们现在知道,我们的视觉记忆不仅仅是人们刚刚看到的东西,而是神经“编码”动态演变的结果,以整合你打算在未来如何使用这些信息。” 具体来说,这项研究的重点是我们如何将记忆的视觉特性存储在枕叶(也就是我们的视觉系统所在的位置),以及存储这些记忆的神经活动如何随着时间的推移而变化。 任务、行为、时间泛化和稳定子空间 研究人员解释说,“这项研究清楚地表明,记忆编码可以同时包含有关我们记得看到的内容以及依赖于这些视觉记忆的未来行为的信息,这意味着驱动我们工作记忆的神经动力学源于将记忆重新格式化为更接近依赖视觉记忆的后期行为的形式。” 教科书理论指出,我们工作记忆的存储代码随着时间的推移是稳定的。这意味着:无论是一秒后还是10秒后,存储给定视觉记忆的神经活动模式与首次看到和编码时相同。这些神经活动模式存储视觉记忆,在过去刺激和未来记忆引导反应之间架起一座跨越时间的桥梁。 然而,最近对动物的研究表明,这些神经模式更具有动态性。事实上,记忆编码并不稳定,它似乎随着时间的推移以令人费解的方式变化。为了探索这一点,研究人员结合之前发现了的工作记忆如何在大脑中格式化的过程,设计了创新方法来测量不断变化的神经动力学,并批判性地使该动态性可解释。 为此,他们将复杂的神经测量结果投影到一个简单的2D平面上,比如笔记本电脑或智能手机的屏幕。他们的视频描述了神经活动模式在工作记忆试验中是如何演变的。最初,被试可以在初级视觉皮层(V1)和高级视觉区域(V3AB)中看到对简要呈现的视觉目标(粉红色圆圈)进行编码的活动。 在 V3AB 中,此凸块在整个内存延迟期间都保持在目标位置。然而,在 V1 中,在人看的地方(粉红色十字)和延迟后移动眼睛之间的延迟期间,活动线会变化。 动态子空间 工作记忆动态性在V1和V3AB的可视化 研究人员认为,这条线反映了人们脑海中正在排练但尚未执行的目光转移轨迹。它们表明,动态反映了过去的感觉事件(我们刚刚看到的)转化为未来的记忆引导行为——我们可能用记忆做什么。 “我们现在已经证明,助记符代码可以同时包含有关过去记住的刺激以及依赖于该刺激的后续行为的信息,而且,我们工作记忆的神经动力学源于重新格式化记忆,以便使它们与我们未来使用它们的方式保持一致。” 参考文献Li HH, Curtis CE. Neural population dynamics of human working memory [published online ahead of print, 2023 Aug 13]. Curr Biol. 2023;S0960-9822(23)01039-4. doi:10.1016/j.cub.2023.07.067