北京大学生命学院唐世明课题组与合作者揭示大脑序列记忆的编码机制

2022年2月11日,北京大学生命科学学院、北京大学IDG麦戈文脑科学研究、北大-清华生命科学联合中心唐世明研究员课题组与中国科学院脑科学与智能技术卓越创新中心(神经科学研究所)王立平、上海脑科学与类脑研究中心闵斌研究员合作,在Science发表题为“Geometry of sequence working memory in macaque prefrontal cortex”的研究论文,报道猕猴前额叶皮层群体神经元对序列记忆的编码机制。

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。

北京大学生命学院唐世明课题组与合作者揭示大脑序列记忆的编码机制

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。

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原文链接:https://news.pku.edu.cn/jxky/90de248ca55544c4894468233ae4ea1a.htm

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