近日，《自然·神經(jīng)科學(xué)》雜志在線發(fā)表了來自上海生科院神經(jīng)所蒲慕明研究組的關(guān)于視皮層神經(jīng)元集群中的時(shí)序回憶的研究成果。

回憶能利用過往經(jīng)歷中的部分提示性信息來提取記憶中與此經(jīng)歷相關(guān)的全部信息。其中，基于時(shí)序信息的提示性回憶（cue-triggered recall）被認(rèn)為是大腦高級(jí)區(qū)域所具有的一項(xiàng)重要認(rèn)知功能，它有助于人們根據(jù)當(dāng)前的感覺輸入來預(yù)測(cè)將來可能發(fā)生的事件。然而，迄今為止，人們?nèi)圆磺宄诔跫?jí)感覺皮層中能否發(fā)生時(shí)序?qū)W習(xí)與記憶。

在這項(xiàng)研究中，研究人員運(yùn)用多道電極陣列記錄，證實(shí)了無論是在麻醉還是清醒大鼠的初級(jí)視皮層中都存在對(duì)視覺時(shí)序信息的回憶。研究人員用一個(gè)單方向直線運(yùn)動(dòng)的光點(diǎn)作為視覺訓(xùn)練刺激，這種刺激能夠有效地引起感受野排布在此運(yùn)動(dòng)軌跡上的初級(jí)視皮層神經(jīng)元的順序放電。給大鼠反復(fù)地呈現(xiàn)視覺訓(xùn)練刺激，訓(xùn)練后，即使僅在運(yùn)動(dòng)光點(diǎn)的起始位置閃現(xiàn)一個(gè)提示性靜止光點(diǎn)也能更頻繁地誘發(fā)出類似于運(yùn)動(dòng)光點(diǎn)所引起的全序列放電。在清醒大鼠中，這種時(shí)序回憶現(xiàn)象能在局部場(chǎng)電位為高幅低頻的同步化腦狀態(tài)（安靜清醒態(tài)）下觀察到，而不能在局部場(chǎng)電位為低幅高頻的非同步化腦狀態(tài)（活躍警覺態(tài)）下觀察到。這種訓(xùn)練增強(qiáng)的，提示性信息誘發(fā)的初級(jí)視皮層神經(jīng)元集群的序列放電可能會(huì)以腦狀態(tài)依賴的方式，在視覺運(yùn)動(dòng)序列的回憶和經(jīng)歷依賴的知覺推斷過程中起著一定的作用。

該課題由博士生徐圣進(jìn)、姜宛辰在蒲慕明研究員和丹揚(yáng)教授（美國加州大學(xué)伯克利分校教授、神經(jīng)所客座研究員）指導(dǎo)下完成。該研究得到了中國科學(xué)院、科技部和國家自然科學(xué)基金委等機(jī)構(gòu)的支持。