猕猴大脑揭秘:工作记忆的奥秘之旅
中科院脑科学与智能技术卓越创新中心研究人员揭示大脑工作记忆空间模式
近日,中国科学院脑科学与智能技术卓越创新中心(以下简称“脑智卓越中心”)的研究人员在《科学》(Science)杂志上发表了一篇题为《猕猴额叶皮层对空间序列信息的工作记忆编程》的研究论文,通过对猕猴执行心理排序任务时神经元活动的记录和分析,揭示了大脑工作记忆底层逻辑。
在神经认知科学领域,工作记忆与排序任务的关系被认为是密切相关的。工作记忆主要负责短期记忆的维持与操作,以应对马上需要面对的认知情境。然而,尽管工作记忆涉及复杂的认知功能,其底层逻辑仍然不为人所知。本研究旨在填补这一空白。
研究团队利用微驱动电极阵列记录了猕猴前额叶皮层数千个神经元的电活动,并对结果进行数学描述,分析其中表现出的模式。研究发现,次序信息被记录在单独的“子空间”中,并通过临时子空间进行交换排序。此外,当猕猴需要以顺序或倒序的不同规则来调用次序信息时,还存在一个存储规则的子空间来控制信息的流向。
通过对猕猴的研究,研究人员进一步认识到,大脑工作记忆底层逻辑的理解有助于我们更好地理解认知现象,如意识等更为复杂的认知现象。为了进一步研究这些问题,脑智卓越中心的研究团队正在与数学、计算机、物理、化学等多学科展开深入合作。