Nat Hum Behav：记忆系统“殊途同归”？情景记忆与语义记忆在大脑中竟共用一套系统！

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基本信息

Title:Neural activations and representations during episodic versus semantic memory retrieval

发表时间：2026.1.27

发表期刊:Nature Human Behaviour

影响因子：15.9

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研究背景

记忆是我们构建自我意识的基石。在经典的认知神经科学教科书中，记忆通常被二元对立地划分为情景记忆（Episodic Memory）和语义记忆（Semantic Memory）。前者是“心理时间旅行”，带我们重温过去发生的具体事件（比如“我昨天早餐吃了什么”）；后者则是“心理百科全书”，存储着非情境化的事实知识（比如“早餐”这个词的定义）。

这一经典的二分法主要源于神经心理学的双重分离证据：海马体受损的患者往往丢失情景记忆，而前颞叶受损的患者（如语义性痴呆）则表现为语义知识的崩塌。然而，当我们把目光转向健康的成年人大脑时，事情变得扑朔迷离起来。大量的fMRI研究发现，负责这两种记忆提取的脑区存在惊人的重叠。

这不禁让人产生疑问：这种重叠是因为大脑本来就共用一套系统，还是因为我们过去的实验设计不够精细？毕竟，大多数实验中使用的情景任务（如回忆生活片段）和语义任务（如判断物体功能）在认知负荷、视觉输入和任务难度上往往并不匹配。

为了解开这个谜题，来自诺丁汉大学和剑桥大学的研究团队在 Nature Human Behaviour 上发表了一项注册报告（Registered Report）。他们设计了一项精巧的“配对-联想”任务，试图在严格控制变量的前提下，通过高分辨率的fMRI技术，探索健康大脑中情景记忆与语义记忆的神经机制究竟是“分道扬镳”还是“殊途同归”。

研究核心总结

本研究利用多回波（Multi-echo）fMRI技术，对36名健康被试进行了扫描。研究者设计了一套高度匹配的实验范式：被试需要通过“商标（Logo）”这一线索，分别提取新近习得的情景联想（在实验室中学习的虚构配对）和长期持有的语义知识（现实生活中的真实品牌配对）。

Fig. 1 | Schematic illustration of the test phase of the two critical tasks.

核心发现：支持“零假设”的强有力证据

研究结果出人意料地指向了统一性。无论是通过单变量分析（Univariate Analysis）考察脑区的激活强度，还是通过多体素模式分析（MVPA/RSA）考察神经表征的内容特异性，研究均未能发现支持情景记忆与语义记忆神经分离的确凿证据。

Fig. 2 | Locations of interest.

• 具体而言，贝叶斯统计分析结果显示：

1. 先验网络无分离：在经典的“核心回忆网络（Core Recollection Network）”和“一般语义网络（General Semantic Network）”中，贝叶斯因子（Bayes Factor）结论性地支持零假设（Null Hypothesis），即这两个网络在执行两种任务时的激活模式并没有显著差异。

2. 表征相似性无差异：表征相似性分析（RSA）显示，大脑在提取情景信息和语义信息时，并未表现出内容特异性的神经编码模式，贝叶斯因子同样倾向于零假设。

3. ATL的功能非特异性：即便使用了能优化前颞叶（ATL）信号覆盖的多回波序列，研究发现该区域同样平等地参与两种记忆任务，而非传统认为的仅负责语义加工。

Fig. 3 | Behavioural results from n = 36 participants.

Fig. 4 | Data from n = 36 participants in the two a priori-defined networks and the two data-defined clusters.

探索性发现与机制解释

尽管整体结果支持共享机制，探索性全脑分析确实发现了一些细微的差异。右侧中央前回/额中回（Right PrG/MFG）在情景记忆提取中表现出更强的激活。然而，研究者指出，这一区域通常与检索监控（Retrieval Monitoring）及注意控制有关，而非记忆表征本身。这可能暗示情景任务需要更多的认知控制来克服语义干扰，而非调用了独立的记忆存储系统。

Fig. 5 | Data from exploratory data-defined ROIs with n = 36 participants.

Fig. 6 | Results of univariate and similarity exploratory analyses, conducted for 16 data-defined ROIs.

研究关键意义

这项高严谨度的注册报告对经典的“双系统模型”提出了挑战。它表明，在健康大脑的提取阶段，情景记忆和语义记忆并非由截然不同的神经模块负责，而是高度依赖于一个共享的神经架构。

这一发现更有力地支持了“连续体模型（Continuum Approach）”或“多维表征模型”。即记忆并非非此即彼的二元对立，而是沿着具体性、个人相关性等维度在同一套神经网络中进行动态加工。神经心理学中观察到的分离，可能更多反映了编码阶段的差异或病理状态下的代偿机制，而非记忆提取的本质神经属性。

Abstract

Although the distinction between episodic and semantic memory is supported by numerous neuropsychological studies, neuroimaging data have shown considerable overlap between regions that are activated during semantic and episodic remembering. This might indicate similar or shared mechanisms but might also result from inadequate task designs or poor functional magnetic resonance imaging signal coverage. Here we compared neural activations and representations associated with successful retrieval of episodic and semantic memories, using tasks that are more closely matched. A total of n = 40 participants recalled pairings between logos and brand names, where the pairings corresponded to real-world knowledge (semantic task) or were learned in an initial study phase (episodic task). Neither a priori-defined networks nor clusters generally activated by our task provided evidence for any difference between successful semantic and episodic retrieval, with the Bayes factor for the a priori networks supporting the null hypothesis of no difference. Protocol registration The Stage 1 protocol for this Registered Report was accepted in principle on 15 September 2021. The protocol, as accepted by the journal, can be found at https://osf.io/dm47y/.

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分享人：饭鸽儿

审核：PsyBrain 脑心前沿编辑部