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（来源：MITNews）

约莫 50 年前，神经科学家在大脑海马体中发现了一种与存储特定位置系念关联的细胞。这些细胞不仅对空间系念至关蹙迫，在存储情节系念方面相似弘扬着蹙迫作用。尽管科学界也曾长远了解这些位置细胞编码空间系念的机制，但它们怎样参与情节系念的编码仍然是一个未解之谜。

近期，MIT 盘考东说念主员竖立的一种新模子为这一问题提供了新的观点。该模子标明，位置细胞不错在莫得空间信息的情况下与内嗅皮层的网格细胞融合，充任一种支架，将系念组织成一个相互关联的序列。

“这个模子初步揭示了内嗅皮层与海马体在情节系念回路中的作用，为贯串情节系念的履行提供了基础。” MIT 大脑与领略科学系进修、麦戈文脑盘考所成员、这项新盘考的资深作家 Ila Fiete 暗意。

这个模子收效再现了生物系念系统的多个要害特征，包括巨大的存储容量、旧系念的徐徐零落，以及东说念主们通过“系念宫殿”时间存储广泛信息的才调。

这项盘考由 MIT 盘考科学家 Sarthak Chandra 和 Sugandha Sharma 共同主导完成，盘考效果已于近期发表在 Nature 上。加州大学戴维斯分校助理进修 Rishidev Chaudhuri 也参与了这项盘考。

系念的索引

为了编码空间系念，海马体中的位置细胞与网格细胞密切合作。网格细胞是一类极度的神经元，它们会在多个不同的位置被激活，并按照重复的三角形几何图案规章地胪列在一起。网格细胞群体共同酿成了一个三角形收罗，用于暗意物理空间。

这些海马-内嗅回路不仅匡助咱们回忆也曾去过的地点，还相沿咱们导航未知的地点。此外，盘考标明，这些回路在酿成情节系念时相似至关蹙迫。情节系念可能包括空间因素，但更多的是对于事件的系念，举例你怎样庆祝上一次诞辰，或是昨天午餐吃了什么。

“相似的海马体和内嗅回路既用于空间系念，也用于一般的情节系念。” Fiete 解说说念，“因此咱们不错进一步斟酌的问题是，空间系念和情节系念之间存在什么样的筹商，使它们未必分享统一个回路？”

针对这一功能近似，科学界提议了两种主要假定。第一种假定合计，这一趟路的主邀功能是存储空间系念（举例记取食品在那里或捕食者出现的地点，因为这类系念对于生计至关蹙迫）。在这种不雅点下，情节系念的编码被合计是空间系念的一种副居品。

第二种假定章相背，合计这一趟路主要用于存储情节系念，同期也能编码空间系念，因为地点常常是情节系念中的一个蹙迫构成部分。

在这项盘选取，Fiete 和她的团队提议了第三种可能性：网格细胞的特有平铺结构过火与海马体的相互作用，对情节系念和空间系念这两种系念类型相似蹙迫。为了竖立这一新模子，他们鉴戒了 Fiete 实验室畴昔十年中竖立的盘算模子，这些模子模拟了网格细胞怎样高效编码空间信息。

“咱们也曾到了这么一个阶段，我合计咱们对网格细胞回路的机制有了一定历程的贯串，因此现时是时候探索网格细胞与包括海马体在内的更大回路之间的相互作用了。” Fiete 说说念。

在这个新模子中，网格细胞与海马细胞的相互作用不错动作存储空间系念或情节系念的支架。网格中的每种激活模式界说了一个“井”，这些井按照礼貌的拆开胪列。需要正式的是，这些井并不径直存储特定系念的内容，而是充任指向特定系念的“指针”。具体的系念内容则被存储在海马体与嗅觉皮层之间的突触中。

当系念稍后被零落的片断触发时，网格细胞和海马细胞之间的相互作用会将回路景色指引至最近的“井”。这些井的底部景色与嗅觉皮层的相应部分相连，补充了系念的细节。由于嗅觉皮层的界限巨大于海马体，它未必存储广泛的系念信息，从而弥补海马体容量的斥逐。

“从意见上看，咱们不错将海马体视为一个指针收罗。” Fiete 解说说念，“它的作用类似于一个索引，通过罗致部分输入完成模式补全，然后将这些输入指向嗅觉皮层（即这些系念起原被体验和编码的地点），这种支架并不包含系念的具体内容，它只包含指向详细支架景色的索引。”

这么的结构使按步调发生的事件未必被承接在一起：网格细胞-海马收罗中的每个“井”有用地存储了激活下一个“井”所需的信息，从而使得系念未必以正确的步调被回忆。

建模系念断崖与系念宫殿

盘考东说念主员的新模子在再现多个与系念关联的激昂方面比基于 Hopfield 收罗的现存模子更为准确。Hopfield 收罗是一种未必存储和回忆模式的神经收罗，为系念的酿成提供了早期的蹙迫观点，尤其是对于怎样通过增强神经元之间的结合来存储信息。

关联词，Hopfield 收罗并不成完好模拟生物系念的履行使命容颜。在这种模子中，每个系念齐不错被深奥入微地回忆，直到达到存储容量的极限。一朝达到这个极限，模子不仅无法酿成新的系念，以致试图添加新系念会导致所有先前系念的齐备丢失。

这种“系念断崖”的激昂与生物大脑的真确机制并不相符。与之比较，生物大脑的系念系统愈加生动：旧系念的细节会跟着时辰逐步腌臜，但不会齐备隐匿，同期不错不断存储新系念。

MIT 的新模子收效捕捉了数十年来通过盘考网格细胞和海马细胞纪录所集会的要害发现。这些纪录主要来自啮齿动物在各式环境中探索和觅食活动的盘考。更蹙迫的是，该模子还匡助揭示了一种广为东说念主知的系念计策（即“系念宫殿”）背后的机制。

在系念力比赛中，参赛者的一项任务是记取一副或多副打乱步调的扑克牌。他们常常通过将每张牌分派到“系念宫殿”的特定位置来完成这一任务。系念宫殿常常是对童年家园或其他老练时局的脑海再现，当需要回忆这些牌时，他们会在脑海中溜达在这个宫殿中，一齐在每个位置次序看到这些牌。乍一看，将牌与位置关联联似乎增多了稀奇的系念背负，但履行上，这种要领让系念变得愈加自由和可靠。

MIT 团队的盘算模子未必出色地完成类似“系念宫殿”的任务，这标明这种系念计策履行上是期骗了系念回路的当然机制。通过将输入与海马体中的支架关联起来，并联结遥远存储在嗅觉皮层中的系念动作新的支架，这种要领权臣膨胀了系念系统的容量，使得东说念主类未必存储和回忆比正常更多的序列信息。

接下来，盘考东说念主员策划基于这一模子进一步探索几个蹙迫问题，比如情节系念怎样回荡为皮层中的语义系念，即与获得时的具体情境无关的事实性系念，举例“巴黎是法国的齐门”；事件怎样被界说和组织；以及怎样将类脑系念模子整合到当代机器学习系统中，从而擢升东说念主工智能的系念和学习才调。

这项盘考得到了好意思国舟师盘考办公室、国度科学基金会 Robust Intelligence 方式、ARO-MURI 奖项、Simons 基金会以及 K. Lisa Yang ICoN 中心的资助相沿。

https://news.mit.edu/2025/how-one-brain-circuit-encodes-memories-places-and-events-0115九游体育app(中国)官方网站