序列记忆是大脑的一项基本认知功能,比如我们常常需要临时记住由一串数字组成的电话号码,这就涉及到同时对数字(事件item)及其顺序(rank)的记忆,大脑如何存储序列记忆还是一个未解之谜。唐世明课题组与王立平、闵斌合作,利用长时期清醒猴双光子成像技术,记录猕猴在执行序列记忆过程中,前额叶皮层数千个神经元的活动。研究者发现,序列记忆维持期间的神经活动状态空间由相互正交的顺序子空间(ranksubspace)构成,每个事件(item)存储在对应的顺序子空间中,各顺序子空间采用分布式群体编码。该研究揭示了大脑神经元群存储序列记忆的简单编码规则。
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大脑序列记忆的神经编码机制:A, 猕猴记忆光点位置序列;B-D, 双光子成像监测前额叶皮层PFC群体神经元活动;E-F, 序列记忆中的神经群体编码与解码
王立平研究组博士后谢洋和研究助理胡沛烑为论文共同第一作者,唐世明、闵斌、王立平为共同通讯作者。该研究项目得到国家自然科学基金项目、北大-清华生命科学联合中心资助。