由西北大学Elizabeth Johnson博士团队主导的国际合作研究,近日在《科学进展》发表突破性成果。研究通过分析癫痫患儿的颅内脑电图数据,首次揭示大脑记忆识别的双重神经机制:当受试者识别视觉场景时,颞叶皮层负责原始记忆的再启动,而顶叶皮层则执行记忆表征的转化处理。
这项突破性研究追踪了128名接受癫痫监测的儿童及青少年大脑活动,发现记忆提取并非简单的信息复现,而是包含两个关键过程——"记忆再启动"(reinstatement)与"记忆转化"(transformation)。前者在颞叶皮层实现原始记忆的精确复现,后者通过顶叶皮层对记忆进行动态调整,使大脑能适应性地提取不同格式的记忆内容。
研究团队创新性地构建了深度神经网络模型,成功模拟了记忆痕迹在不同脑区的表征转换。实验显示,当受试者识别熟悉场景时,神经网络的泛化(generalization)能力使大脑能提取抽象记忆框架,而分化(differentiation)机制则支持细节信息的精确恢复。这种双重编码机制解释了人类如何灵活应对相似情境中的记忆需求。
Johnson指出:"我们的发现颠覆了传统记忆模型,证明大脑通过不同区域的协同工作,既保持记忆稳定性又实现动态调整。"研究团队将持续利用该独特数据集,结合人工智能技术深入探索记忆发展的神经生理基础,这将为儿童认知发育研究开辟新方向。
该研究已开放数据共享,研究团队强调:"这个包含不同年龄阶段的神经电信号数据库,为开发先进AI记忆模型提供了真实生物基底。"
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