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认知科学顶刊:挑战过去50年神经科学观点,人类智力的优势或来自于记忆储存方式

2020-11-16 10:05| 发布者: 炼数成金_小数| 查看: 11207| 评论: 0|原作者: brainnews团队|来自: brainnews

摘要: 先前的研究认为,海马体(大脑中的一个对记忆来讲至关重要的区域)的模式分离可以使神经元形成不同的神经元群组来存储记忆,这样记忆就不会发生混淆。而历经15年的研究,莱斯特大学系统神经科学系主任Rodrigo Quian ...
莱斯特大学的神经科学专家发表了一篇文章,打破了过去50年神经科学的观点,认为人类储存记忆的方式是其智力优于动物的关键因素。该文章发表在Trends in Cognitive Sciences杂志。


先前的研究认为,海马体(大脑中的一个对记忆来讲至关重要的区域)的模式分离可以使神经元形成不同的神经元群组来存储记忆,这样记忆就不会发生混淆。

而历经15年的研究,莱斯特大学系统神经科学系主任Rodrigo Quian Quiroga教授认为,事实上,人类海马体神经元的表征方式与模式分离是相反的。他认为,人类海马体呈现的模式与在动物中所观察到的模式是相反的,人类海马体中同样的一组神经元可以储存所有的记忆。这一结论的影响十分深远,因为这样的神经元表征(缺乏具体的背景细节信息的表征)能够解释人类智力中典型的抽象思维。

Quiroga解释道,“在记录单个神经元的活动时,我们发现了一种与大家期望的模式分离相反的替代模型,用以存储我们的记忆。模式分离是神经元编码的一个基本原理,它可以排除海马体中发生记忆干扰这一因素。不同动物物种中大量的理论、计算和实验结果均支持了模式分离的存在,但这些发现和结果从未直接在人类身上得到重复。

先前的人类研究结果大多是通过功能性磁共振成像(fMRI)技术获得的,但是功能性磁共振成像并不能记录单个神经元的活动。而令人震惊的是,当我们直接记录单个神经元的活动时,获得了与一些其他动物完全不同的结果。并且这很有可能是人类智力的基石。”

这一题为“人类海马体中没有模式分离”的研究认为,人类记忆编码中缺乏模式分离是人类与其他物种相比的一个关键区别,并且这一现象也有着十分深刻的含义,它可以解释人类相比于其它物种所具备的独特的认知能力,比如说:我们的泛化能力和创造性思维能力。

图1. 人类颞叶内侧皮层参与概念和联想的编码

图2. 编码重叠记忆的两种替代模型

Quian Quiroga教授认为,我们不应该再仅仅局限于对人类和动物之间的行为进行比较,而是应该要寻求更多的机制性的了解,探索究竟我们大脑中的什么结构导致人类具备了独特而广泛的认知功能。

尤其值得一提的是,他还认为大脑的尺寸或者大脑中神经元的数量不能全部解释人类与其它物种的认知差异。举例来讲,黑猩猩和人脑中的神经元数量及类型就十分相似,而且两个物种之间的解剖结构多少是有些类似的。所以说,我们的神经元(或者至少是部分神经元),一定在做着与其它物种完全不同的事情,其中一个差异就体现在这些神经元是如何存储我们的记忆的。

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