脑机启侦 | 单神经元机制弥合工作记忆和长期记忆的差距（1.16）

人类的工作记忆（WM）是负责临时存储和处理任务完成所需信息的认知系统，而长期记忆（LTM）则是保存信息较长时间，并将获取的知识组织成不同类别的系统，如事实、事件、技能和习惯。几十年来，大多数心理学家和神经科学家认为这两个记忆系统是独立的，分别支持短期和长期任务，并由不同的神经过程支撑。因此，以往的研究大多只关注其中一个系统，而忽略了探索工作记忆与长期记忆之间潜在联系的可能性。

最近，来自西达赛奈医疗中心（Cedars-Sinai Medical Center）及其他研究机构的科学家们进行了一项新研究，旨在同时探究工作记忆和长期记忆的神经基础，以确定这些系统是否利用某些共同机制来存储信息。他们的研究结果发表在《神经元》（Neuron）杂志上，表明这两个系统在海马体内相互作用，工作记忆的持续活动可以预测长期记忆的形成。

研究方法

研究人员招募了41名被诊断为癫痫的患者，这些患者通过侵入性手术植入了脑电极，用于监测大脑活动。这些电极使研究人员能够记录内侧颞叶（包括海马体和杏仁核等与记忆编码和信息处理相关的大脑区域）中单个神经元的活动。

参与者首先完成了一项旨在激活工作记忆的任务，然后完成了一项涉及长期记忆的任务。研究人员比较了参与者在这两项任务中的单神经元记录，以确定这两个系统是否共享任何单神经元机制。

关键作用

“我们记录了患者在维持工作记忆并随后对相同项目进行识别记忆测试时，人内侧颞叶中单个神经元的活动。”研究人员写道，“在海马体中，但不在杏仁核中，工作记忆内容选择性持续活动水平在工作记忆维持期间预测了项目是否会在后续被高信心识别或遗忘。”

相比之下，在同一细胞中由视觉刺激引发的活动并不能预测长期记忆的形成。在长期记忆检索过程中，记忆选择性神经元对那些在工作记忆维持期间表现出高水平持续活动的熟悉刺激反应更强。

有趣的是，研究人员发现，当参与者在工作记忆中存储信息时，海马体中类别选择性神经元的持续活动预测了长期记忆的形成。此外，与长期记忆相关的选择性神经元在呈现与强工作记忆活动相关项目时会更强烈地放电。

研究未来

“我们的研究表明，相同的细胞在海马体中的持续活动既支持工作记忆的维持，也支持长期记忆的编码，从而揭示了这两种记忆系统的共同单神经元成分。”研究人员总结道。

这项研究为我们理解工作记忆和长期记忆过程的神经基础提供了新的见解，表明它们可能通过一种共同的单神经元机制相互关联。未来，这一发现可能会启发更多关于该机制的研究，并进一步探索两个记忆系统之间的联系。

新闻来源：Neuron

参考文献：DOI：10.1016/j.neuron.2024.09.013