神經所關于視覺時序回憶的研究取得新成果

　　近日，《自然—神經科學》雜志在線發表了中科院上海生科院神經所蒲慕明研究組的關于視皮層神經元集群中的時序回憶的研究成果。

　　回憶能利用過往經歷中的部分提示性信息來提取記憶中與此經歷相關的全部信息。其中，基于時序信息的提示性回憶(cue-triggered recall)被認為是大腦高級區域所具有的一項重要認知功能，它有助于人們根據當前的感覺輸入來預測將來可能發生的事件。然而，迄今為止，人們仍不清楚在初級感覺皮層中能否發生時序學習與記憶。

　　在這項研究中，研究人員運用多道電極陣列記錄，證實了無論是在麻醉還是清醒大鼠的初級視皮層中都存在對視覺時序信息的回憶。研究人員用一個單方向直線運動的光點作為視覺訓練刺激，這種刺激能夠有效地引起感受野排布在此運動軌跡上的初級視皮層神經元的順序放電。給大鼠反復地呈現視覺訓練刺激，訓練后，即使僅在運動光點的起始位置閃現一個提示性靜止光點也能更頻繁地誘發出類似于運動光點所引起的全序列放電。在清醒大鼠中，這種時序回憶現象能在局部場電位為高幅低頻的同步化腦狀態(安靜清醒態)下觀察到，而不能在局部場電位為低幅高頻的非同步化腦狀態(活躍警覺態)下觀察到。這種訓練增強的、提示性信息誘發的初級視皮層神經元集群的序列放電可能會以腦狀態依賴的方式，在視覺運動序列的回憶和經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、姜宛辰在蒲慕明研究員和丹揚教授(美國加州大學伯克利分校教授、神經所客座研究員)指導下完成。該研究得到了中國科學院、科技部和國家自然科學基金委等機構的支持。

　　彩色橢圓為多道電極陣列記錄到的神經元集群的感受野。白色虛線圓圈為訓練光點的起始位置(S)和終止位置(E)。訓練過程中，光點反復從S運動到E，從而反復地引起感受野排布在此路徑上的神經元的順序激活。訓練后，即使僅在S閃現一個靜止光點也可更頻繁地誘發出類似于運動光點所引起的全序列放電。