近日Cerebral Cortex在線發(fā)表北京大學心理與認知科學學院楊炯炯副教授課題組的“Reactivation of schema representation in lateral occipital cortex supports successful memory encoding”研究。該研究揭示了圖式促進學習記憶的皮層機制。郭丁榮為本研究的第一作者，楊炯炯為通訊作者。
人們在日常生活中通常會有這樣的體會，相比于自己不熟悉的領域，學習自己熟悉領域的新知識要更快，也會記得更好，更能與先前的知識融為一體。這種新信息與已有圖式相關或一致時記憶增強的效應，被稱為圖式效應。但這種記憶的促進效應是如何發(fā)生的，其神經(jīng)機制尚不明確。以往的研究多從海馬與內(nèi)側前額葉的功能及其相互聯(lián)系來解釋。近年來的研究提示，有可能在圖式情境下，還會引起通過皮層的快速學習，這種機制會促進新知識與先前知識系統(tǒng)的整合，從而促進學習記憶。
由此，郭丁榮在其攻讀博士學位期間，首先訓練被試學習有關物體-位置聯(lián)系的空間圖式，之后在圖式一致和不一致條件下，要求被試學習新的物體-位置之間的聯(lián)系，發(fā)現(xiàn)海馬前部表現(xiàn)出顯著的圖式效應，而且vmPFC與海馬前部和后部連接分別參與圖式一致和不一致時的記憶提取，表現(xiàn)出海馬前、后部與vmPFC連接的功能分離。進一步地，采用這一實驗范式，在訓練被試建立了物體-位置聯(lián)系的空間圖式后，要求被試學習圖式訓練中的物體和新場景之間的聯(lián)系，并采用 fMRI表征相似性分析技術，研究圖式影響記憶編碼的神經(jīng)機制。結果發(fā)現(xiàn)，與圖式不一致條件相比，圖式一致條件可以促進物體與場景之間的聯(lián)想記憶。編碼時海馬前部與vmPFC的激活，以及物體加工腦區(qū)LOC的再激活都可預測隨后的記憶成功，這可能通過加強LOC與表征新場景腦區(qū)PPA的連接來實現(xiàn)。
該研究提供了海馬外系統(tǒng)參與學習記憶的神經(jīng)機制，其結果有助于大腦皮層與內(nèi)側顳葉之間如何協(xié)同活動參與學習記憶。這些結果也為老化及腦損傷后的記憶障礙提供了可能的記憶訓練和康復手段，具有良好的應用前景。
本研究得到了國家自然科學基金面上項目的資助。
Guo DR, Yang JJ. Reactivation of schema representation in lateral occipital cortex supports successful memory encoding. Cerebral Cortex. 2022. https://doi.org/10.1093/cercor/bhac475
2023-11-07