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2022年4月20日K8·凯发集团【China版权】官方网站登录入口熊猫体育-【中国区】Panda SPORTS 官方直播平台网站，北京师范大学认知神经科学与学习国家重点实验室薛贵教授（IBT无疆科技首席科学顾问）课题组在Science Advances在线发表了题为Higher-dimensional neural representations predict better episodic memory的研究论文熊猫体育「中国Panda」直播认证官方网站熊猫体育-【中国区】Panda SPORTS 官方直播平台网站，揭示了人脑高维神经表征提高记忆能力的神经机制熊猫体育-【中国区】Panda SPORTS 官方直播平台网站。

记忆是人类拥有一切智能的基石球友会-qy球友会-（中国）千亿球友会U8国际·[集团]有限公司官网，不同个体的记忆能力存在显著差异U8国际·[官方网]有限公司官网，但影响个体记忆的神经表征机制目前尚不清楚九游·会(J.9)集团官网 - 真人游戏第一品牌（首页）标题杏宇娱乐-杏宇注册登录平台。薛贵教授课题组一直致力于揭示人脑记忆的神经表征机制（Xue et al., 2018, TICS）意昂4凯捷体育(中国)数字娱乐技术创新平台九游·会(J.9)集团官网 - 真人游戏第一品牌（首页）。他们以往的研究考察了大脑对单个材料的表征精度及其与记忆的关系熊猫体育「中国Panda」直播认证官方网站九游·会(J.9)集团官网 - 真人游戏第一品牌（首页），发现高精度的神经表征与更强的记忆能力表现相关（Xue et al., 2010, Science; Lu et al., 2015, Current Biology）K8·凯发集团【China版权】官方网站登录入口熊猫体育「中国Panda」直播认证官方网站球友会-qy球友会-（中国）千亿球友会，而老年人神经表征精度的下降导致了记忆能力的衰退（Zheng et al., 2017, Cerebral Cortex）意昂4凯捷体育(中国)数字娱乐技术创新平台熊猫体育「中国Panda」直播认证官方网站杏宇娱乐-杏宇注册登录平台。

在本研究中标题意昂4凯捷体育(中国)数字娱乐技术创新平台，作者采用了一个新的大脑神经表征的方法U8国际·[集团]有限公司官网球友会-qy球友会-（中国）千亿球友会，即表征维度（Representational Dimensional杏宇娱乐-杏宇注册登录平台，简称RD）九游·会(J.9)集团官网 - 真人游戏第一品牌（首页）意昂4凯捷体育(中国)数字娱乐技术创新平台，来刻画大脑如何表征以及区分同一类别的多个不同学习材料（如人脸）九游·会(J.9)集团官网 - 真人游戏第一品牌（首页）熊猫体育-【中国区】Panda SPORTS 官方直播平台网站U8国际·[官方网]有限公司官网。低的表征维度意味着个体利用少量的共同的特征（feature）来表征不同材料K8·凯发集团【China版权】官方网站登录入口意昂4凯捷体育(中国)数字娱乐技术创新平台U8国际·[官方网]有限公司官网，使得神经表征更加鲁棒和可迁移；而高维度的表征则意味着个体利用更多的特征来表征不同材料标题，使得表征信息更加丰富和可区分K8·凯发集团【China版权】官方网站登录入口意昂4凯捷体育(中国)数字娱乐技术创新平台熊猫体育-【中国区】Panda SPORTS 官方直播平台网站。但表征维度是否存在个体差异意昂4凯捷体育(中国)数字娱乐技术创新平台杏宇娱乐-杏宇注册登录平台，其与个体的记忆能力存在怎样的关系意昂4凯捷体育(中国)数字娱乐技术创新平台，以及影响表征维度的因素是什么U8国际·[官方网]有限公司官网？

为了回答这些问题U8国际·[集团]有限公司官网杏宇娱乐-杏宇注册登录平台，本研究利用了实验室在“中国青年成人认知神经遗传研究”（CNSCYA）项目收集的人脸-名字配对学习任务的功能磁共振成像数据（n = 468）标题杏宇娱乐-杏宇注册登录平台，以及新的神经表征维度分析指标（有效表征维度标题球友会-qy球友会-（中国）千亿球友会，RDeff）（图1）U8国际·[集团]有限公司官网，来揭示表征维度与记忆的关系U8国际·[集团]有限公司官网意昂4凯捷体育(中国)数字娱乐技术创新平台九游·会(J.9)集团官网 - 真人游戏第一品牌（首页）。

图1 实验范式K8·凯发集团【China版权】官方网站登录入口，感兴趣区定义和表征维度估计示意图

研究發現人腦中的表征維度低于最大可能維度K8·凯发集团【China版权】官方网站登录入口九游·会(J.9)集团官网 - 真人游戏第一品牌（首页），但遠高于深度神經網絡模型識別個體面孔所需的維度标题九游·会(J.9)集团官网 - 真人游戏第一品牌（首页），表現出高維且魯棒的特性熊猫体育「中国Panda」直播认证官方网站九游·会(J.9)集团官网 - 真人游戏第一品牌（首页）。有趣的是K8·凯发集团【China版权】官方网站登录入口U8国际·[集团]有限公司官网熊猫体育「中国Panda」直播认证官方网站，越高級的面孔區的表征維度越高球友会-qy球友会-（中国）千亿球友会，同時海馬則具有最高的維度（圖2）杏宇娱乐-杏宇注册登录平台U8国际·[集团]有限公司官网球友会-qy球友会-（中国）千亿球友会。這些結果支持了大腦進行面孔加工時層級性的信息表征模式意昂4凯捷体育(中国)数字娱乐技术创新平台球友会-qy球友会-（中国）千亿球友会九游·会(J.9)集团官网 - 真人游戏第一品牌（首页），以及海馬的高度稀疏的神經表征特征标题。

图2 人脑中面孔表征维度的层级性

本研究的一個重要發現是神經表征維度促進了人類情景記憶的有效編碼熊猫体育-【中国区】Panda SPORTS 官方直播平台网站标题U8国际·[官方网]有限公司官网。具體來說九游·会(J.9)集团官网 - 真人游戏第一品牌（首页）熊猫体育-【中国区】Panda SPORTS 官方直播平台网站熊猫体育「中国Panda」直播认证官方网站，隨後記住的面孔比隨後遺忘的面孔具有更高的表征維度意昂4凯捷体育(中国)数字娱乐技术创新平台，同時表征維度更高的個體具有更好的記憶表現（圖3）；這些結果提示高維神經表征可能優化了信息編碼並且可以促進記憶标题杏宇娱乐-杏宇注册登录平台。

图3 面孔表征维度促进情景记忆的有效编码

進一步探索影響表征維度的可能機制标题九游·会(J.9)集团官网 - 真人游戏第一品牌（首页）意昂4凯捷体育(中国)数字娱乐技术创新平台，本研究發現低維變異與額頂腦區的活動以及記憶能力均表現出顯著的負相關（圖4）意昂4凯捷体育(中国)数字娱乐技术创新平台。中介分析顯示熊猫体育-【中国区】Panda SPORTS 官方直播平台网站，額頂腦區的活動通過降低後部腦區（尤其是颞上溝）不同體素之間的反應相關性從而增加該後部腦區的表征維度（圖4）球友会-qy球友会-（中国）千亿球友会杏宇娱乐-杏宇注册登录平台。這些結果說明自上而下的注意控制可以抑制神經元共享的低維變異杏宇娱乐-杏宇注册登录平台U8国际·[集团]有限公司官网意昂4凯捷体育(中国)数字娱乐技术创新平台，降低局部神經反應的相關性杏宇娱乐-杏宇注册登录平台九游·会(J.9)集团官网 - 真人游戏第一品牌（首页），從而增加了神經元集群的編碼空間和表征維度K8·凯发集团【China版权】官方网站登录入口意昂4凯捷体育(中国)数字娱乐技术创新平台，最終導致更好的情景記憶表現熊猫体育-【中国区】Panda SPORTS 官方直播平台网站标题。

图4 表征维度受到自上而下的注意调控

本研究发现了一个预测人脑记忆能力的新指标杏宇娱乐-杏宇注册登录平台，并揭示出相关影响因素熊猫体育「中国Panda」直播认证官方网站九游·会(J.9)集团官网 - 真人游戏第一品牌（首页）熊猫体育-【中国区】Panda SPORTS 官方直播平台网站。研究成果在发现预测个体记忆能力以及老年记忆衰退的神经标记物U8国际·[集团]有限公司官网K8·凯发集团【China版权】官方网站登录入口U8国际·[官方网]有限公司官网，开发改善个体记忆的能力的新技術手段等方面都具有潜在的价值九游·会(J.9)集团官网 - 真人游戏第一品牌（首页）熊猫体育-【中国区】Panda SPORTS 官方直播平台网站U8国际·[集团]有限公司官网。

論文：

Jintao Sheng, Liang Zhang, Chuqi Liu, Jing Liu, Junjiao Feng, Yu Zhou, Huinan Hu, Gui Xue*. Higher-dimensional neural representations predict better episodic memory. Science Advances, 2022, 8(16), eabm3829.

論文網址：

https://www.science.org/doi/10.1126/sciadv.abm3829

其他相关論文：

1. Xue G*. 2018. The Neural Representations Underlying Human Episodic Memory. Trends Cogn Sci. 22(6): 544-561. Review.

2. Zheng L, Gao Z, Xiao X, Ye Z, Chen C, Xue G*. 2017. Reduced Fidelity of Neural Representation Underlies Episodic Memory Decline in Normal Aging. Cereb Cortex. doi: 10.1093/cercor/bhx130.

3. Lu Y, Wang C, Chen C, Xue G*. 2015. Spatiotemporal Neural Pattern Similarity Supports Episodic Memory. Current Biology. 25(6): 780-5

4. Xue G, Dong, Q, Chen, C, Lu ZL, Poldrack RA. 2010. Greater neural pattern similarity across repetitions is associated with better later memory. Science. 330(6000): 97-101

薛貴課題組網站：

http://cbls.bnu.edu.cn/