人类记忆中特有神经“指纹”解码
2020年12月14日08:36 来源：科技日报
虽然人类大脑的一般结构和组织是普遍的，但日前发表在《自然·通讯》上的一项新研究表明，可通过大脑活动观察并量化人们重新构想常见情景之间的差异，这些独特的神经系统特征最终可用于理解、研究甚至改善诸如阿尔茨海默症等疾病的治疗。
当人们想象相似类型的事件时，每个人都会做不同的事情，因为他们有不同的经历。美国罗彻斯特大学德尔蒙特神经科学研究所的研究表明，可解码与人脑相关的复杂信息并确定每个人记忆中所特有的神经“指纹”。
研究人员让26名受试者回忆起常见的情景，例如开车、参加婚礼或在餐厅吃饭。这些场景足够广泛，因此每个参与者都会以不同的方式重新构想它们。参与者的口头描述被映射到计算语言模型，该模型近似于单词的含义并创建描述上下文的数字表示。他们还被要求对记忆中的各个方面进行评分，例如与声音、色彩、运动和不同情感的关联程度。然后，将受试者置于功能性磁共振成像设备（fMRI）中，并要求他们重新想象经历，研究人员则观测大脑的哪些区域被激活。
利用fMRI数据以及受试者的言语描述和评分等级，就能分离出与该人的经历相关的大脑活动模式。例如，如果受试者想象场景中闯了红灯，则与回忆运动和颜色相关的大脑区域被激活。研究人员利用这些数据建立了每个受试者大脑的功能模型，从本质上创建了他们神经活动的唯一特征。
研究人员能够识别出大脑的多个区域，这些区域是处理整个大脑网络信息的枢纽，这些信息有助于回忆有关人、物体、位置、情感和感觉。他们还能够观察到这些网络中的激活模式在各个等级上有何不同，具体取决于每个人的回忆和想象力的细节。
研究人员表示，认知科学的目标之一是了解人脑是如何表示和操纵记忆的。这项研究表明，fMRI可通过足够的信号来观测大脑活动，从而识别出反映每个人独特经历的神经表征中有意义的人际差异。
研究表明，随着年龄的增长，确定的许多关键区域趋向于功能下降，并且很容易遭受因疾病而引起的退化，如像阿尔茨海默症。这些发现有望带来诊断和研究记忆缺陷相关疾病（如痴呆、精神分裂症和抑郁症）的新方法，甚至采用个性化治疗并预测哪种疗法会更有效。（记者冯卫东）
(责编：许心怡、崔元苑)
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