《Nature Neuroscience》新理论挑战大脑记忆储存经典观点

一项新的理论认为，对未来情况的记忆的效用决定了它在大脑中的位置，要么在海马体，要么在新皮层。这挑战了传统的观点，强调记忆巩固到新皮层是基于它们的普遍性，而不是年龄。

　　

根据HHMI Janelia研究校区的研究人员和他们在伦敦大学学院的同事提出的一项新理论，一段记忆对未来情况的有用程度决定了它在大脑中的位置。

该理论提供了一种理解系统巩固的新方法，这是一个将某些记忆从海马体(它们最初存储的地方)转移到新皮层(它们长期驻留的地方)的过程。

在系统巩固的经典观点下，所有的记忆都随着时间从海马体转移到新皮层。但这种观点并不总是成立;研究表明，有些记忆永远存在海马体中，永远不会转移到大脑皮层。

近年来，心理学家提出了一些理论来解释这种更复杂的系统巩固观点，但还没有人从数学上找出是什么决定了记忆是留在海马体中，还是在新皮层中得到巩固。

现在，Janelia的研究人员提出了一种新的、定量的系统巩固观点，以帮助解决这个长期存在的问题，他们提出了一种数学神经网络理论，其中记忆只有在提高泛化能力时才能巩固到新皮层。                

概括是由记忆中可靠和可预测的组成部分构建的，使我们能够将它们应用于其他情况。我们可以概括记忆的某些特征来帮助我们理解世界，比如峡谷预示着水的存在。

这与情景记忆不同，情景记忆是对过去的详细回忆，具有独特的特征，就像我们徒步旅行到一个特定的峡谷，遇到一片水域的个人记忆。

根据这一观点，巩固并不是将记忆从大脑的一个区域复制到另一个区域，而是创造一种新的记忆，这种记忆是对以前记忆的概括。记忆的泛化程度——而不是年龄——决定了它是被巩固还是留在海马体中。

研究人员使用神经网络来展示巩固的数量是如何根据记忆的可归纳性而变化的。他们能够重现以前的实验模式，而这些模式无法用系统整合的经典观点来解释。

下一步是用实验来验证这一理论，看看它是否能预测记忆的巩固程度。另一个重要的方向是测试作者的模型，即大脑如何区分可预测和不可预测的记忆成分，以调节巩固。揭示记忆的工作原理可以帮助研究人员更好地理解认知的一个组成部分，可能有益于人类健康和人工智能。

参考文献:“Organizing memories for generalization in complementary learning systems” by Weinan Sun, Madhu Advani, Nelson Spruston, Andrew Saxe and James E. Fitzgerald, 20 July 2023,Nature Neuroscience.