中级视觉皮层V4区的稀疏编码与群体反应一致性支撑一次性视觉识别记忆

《Nature Communications》：Neuronal signatures of successful one-shot memory in mid-level visual cortex

　　

摘要

大容量、一次性视觉识别记忆挑战了学习和神经编码理论，因为它要求快速、稳健且持久的表征。大多数研究都集中在海马体和其他高级区域。然而，证明图像属性与可记忆性之间联系的行为证据，以及揭示视觉记忆图像特异性的证据，都表明中级视觉皮层起着重要作用。我们在两只雄性恒河猴中测试了 V4 区包含对识别记忆至关重要的信号的假设。我们的任务增加了难度，允许比较正确试验和错误试验中的神经元群体反应。我们观察到几种推测的记忆机制的特征，包括幅度编码、重复抑制、稀疏编码和群体反应一致性，但只有稀疏编码和群体反应一致性预测了行为。熟悉的图像也引起了更快的动态，与模式补全一致。这些发现表明，快速、大容量记忆由中级感觉皮层中的神经编码支持，独立于刺激特征本身，突出了其在分布式记忆网络中的作用。