2022年2月11日,北京大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院、北京大學(xué)IDG麥戈文腦科學(xué)研究、北大-清華生命科學(xué)聯(lián)合中心唐世明研究員課題組與中國(guó)科學(xué)院腦科學(xué)與智能技術(shù)卓越創(chuàng)新中心(神經(jīng)科學(xué)研究所)王立平、上海腦科學(xué)與類腦研究中心閔斌研究員合作,在Science發(fā)表題為“Geometry of sequence working memory in macaque prefrontal cortex”的研究論文,報(bào)道獼猴前額葉皮層群體神經(jīng)元對(duì)序列記憶的編碼機(jī)制。

序列記憶是大腦的一項(xiàng)基本認(rèn)知功能,比如我們常常需要臨時(shí)記住由一串?dāng)?shù)字組成的電話號(hào)碼,這就涉及到同時(shí)對(duì)數(shù)字(事件item)及其順序(rank)的記憶,大腦如何存儲(chǔ)序列記憶還是一個(gè)未解之謎。唐世明課題組與王立平、閔斌合作,利用長(zhǎng)時(shí)期清醒猴雙光子成像技術(shù),記錄獼猴在執(zhí)行序列記憶過程中,前額葉皮層數(shù)千個(gè)神經(jīng)元的活動(dòng)。研究者發(fā)現(xiàn),序列記憶維持期間的神經(jīng)活動(dòng)狀態(tài)空間由相互正交的順序子空間(ranksubspace)構(gòu)成,每個(gè)事件(item)存儲(chǔ)在對(duì)應(yīng)的順序子空間中,各順序子空間采用分布式群體編碼。該研究揭示了大腦神經(jīng)元群存儲(chǔ)序列記憶的簡(jiǎn)單編碼規(guī)則。

北京大學(xué)生命學(xué)院唐世明課題組與合作者揭示大腦序列記憶的編碼機(jī)制-肽度TIMEDOO

大腦序列記憶的神經(jīng)編碼機(jī)制:A, 獼猴記憶光點(diǎn)位置序列;B-D, 雙光子成像監(jiān)測(cè)前額葉皮層PFC群體神經(jīng)元活動(dòng);E-F, 序列記憶中的神經(jīng)群體編碼與解碼

王立平研究組博士后謝洋和研究助理胡沛烑為論文共同第一作者,唐世明、閔斌、王立平為共同通訊作者。該研究項(xiàng)目得到國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目、北大-清華生命科學(xué)聯(lián)合中心資助。

來(lái)源:北京大學(xué)