脑科学家眼里的“翊鸣”惊人是怎样回事？“大圣”帮上海科学家破解大脑序列记忆秘密本文转自：新民晚报来源

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来源/中国科学院脑科学与智能技术卓越创新中心（除署名外下同）
想更好理解上海科学家的最新成果，先来按序记四个无关联音符：bi、da、ku、pa 。
在我们大脑的认知活动中，语言通讯、情景记忆等都与序列信息有关。正是凭借着大脑中对时序信息和空间信息的完美融和，中国小将才在北京冬奥会上有了“翊鸣”惊人的表现。可你想过没有，序列记忆又是如何在大脑中存储的？
中国科学院脑科学与智能技术卓越创新中心（神经科学研究所）王立平研究组、上海脑科学与类脑研究中心闵斌副研究员与北京大学唐世明课题组合作，通过训练猕猴解答了这一科学问题。科学家们首次在群体神经元水平阐释了序列工作记忆的计算和编码原理，为神经网络如何进行符号表征这一难题提供了新的见解。相关成果在北京时间今天凌晨以长文形式在国际顶级学术期刊《科学》（Science）上发表。

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图说：中国科学院脑科学与智能技术卓越创新中心研究员王立平新民晚报采访人员郜阳摄
猴子怎么记顺序
研究团队训练猕猴记忆由多个位置点组成的序列。猴子面前的屏幕上会依次闪现三个不同位置的点，猴子需要在几秒钟之后，通过眼神将这些点按之前呈现的顺序汇报出来，汇报正确能得到奖励。在汇报前的几秒记忆保持期内，空间序列的信息便以工作记忆的形式被暂时储存在大脑中。

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图说：猕猴空间序列记忆任务
研究人员猜想：猕猴的大脑中也有一块“屏幕” ，可以把出现过的点记在这个屏幕上。可如果三个点同时在记忆保持期内显示在了这个屏幕上，每个点的次序又该如何体现呢？猕猴的大脑里面是否会同时存在三块不同的屏幕？这样每个屏幕只需要记下一个点的信息，而且屏幕之间不会互相干扰。
钙信号可反映神经元的脉冲放电活动。通过分析双光子钙信号成像数据，研究人员发现每个次序的信息都有其对应的二维子空间，即一块“屏幕” 。由于展现给猕猴的是六边形结构，神经元数据也反映了现实，即每块“屏幕”上不同点的空间位置与真实视觉刺激的环状结构保持了一致。而且，不同次序所对应的子空间几乎没有重合，表明大脑确实用到了三块不同的“屏幕”来表征序列信息。

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图说：王立平研究员（右）与谢洋博士后（左）讨论实验数据
序列记忆有何奥秘
“序列记忆的行为学有这样几个特点：一是长度效应，即记忆容量是非常有限的；其次是首、尾效应，离得较远的内容不会记混；还有就是错误模式。”王立平解释。这些行为学特征也在实验中显现——

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图说：序列记忆在神经高维向量空间的表征
研究人员发现了个有意思的现象：不同次序的“屏幕”之间共享了类似的环状结构，只是环的半径大小会随次序的增加而减小。“一个可能的解释是，次序靠后的信息所分配到的注意资源更少，导致对应的环变小、区分度降低。”王立平补充说， “就像我们日常生活中如果记忆的内容越多，越往后的信息便更容易出错。”