猕猴空間序列記憶任務 中國科學院腦科學與智能技術卓越創新中心 供圖
中新網上海2月11日電 (記者 鄭瑩瑩)人類大腦無時無刻不在處理序列資訊，運動員要記住比賽動作的順序，迷路的人在問路時要記住一系列方向指引。大腦如何處理這些序列資訊而不出現混淆？中國科學家的一項最新研究首次在群體神經元水準上闡述了序列資訊記憶的計算和編碼原理。
中原標準時間2月11日，國際學術期刊《科學》線上發表了相關論文。該研究由中國科學院腦科學與智能技術卓越創新中心王立平研究組、上海腦科學與類腦研究中心闵斌副研究員和北京大學生命科學學院唐世明課題組合作完成。王立平組博士後謝洋和研究助理胡沛烑為論文共同第一作者。
北京冬奧會上，中國選手谷愛淩大膽采用了她此前從未在比賽中用過的1620高難度動作，成功奪得金牌。她在賽後接受采訪時表示，訓練時在頭腦裡想過(1620動作)，從來沒在雪上或者蹦床上做過，在氣墊上可能做了一兩天。
就此，王立平分析，每個運動動作相當于一個點，映射到一個序列的不同時序當中去，形成獨特記憶，“先在腦中預演一遍，接下來的記憶提取就會更加順暢。”
王立平研究員(右)與謝洋博士後(左)讨論實驗資料 中國科學院腦科學與智能技術卓越創新中心 供圖
本實驗中，研究團隊訓練猕猴來記憶由多個位置點組成的序列。任務中，猕猴面前的螢幕依次閃現3個位置不同的點，猕猴需要在幾秒鐘後将這些點按之前呈現的順序記下來。
研究人員對猕猴大腦外側前額葉皮層進行了雙光子鈣信号成像。資料分析表明，與猕猴盯着看的電腦螢幕類似，猕猴的大腦神經元活動也編碼了“螢幕”，猕猴可以把出現過的點記在這個“腦螢幕”上，每個次序的資訊在大腦裡都有其對應的“螢幕”。
研究還發現，在猕猴的“腦螢幕”上，空間位置的表征與真實視覺刺激的環狀幾何結構保持了一緻，環的半徑大小會随次序的增加而減少，這可能是因為次序靠後的資訊，所配置設定到的注意資源會減少。這也解釋了為什麼日常生活中，如果我們記的内容越多，越往後的資訊便越容易出錯。(完)