清华、剑桥等 bioRxiv 四篇预印本精选 | 回忆、语义与海马表征

● 认知神经科学前沿文献分享

本期介绍四篇 9 月下旬发布在 bioRxiv 上的预印本，均未经同行评议。前两篇看人脑的电活动：一篇用脑电看人回忆熟人面孔时，熟悉感的神经信号怎样变化；一篇用颅内脑电看物体的语义信息怎样分布在不同频段。后两篇看海马：一篇在小鼠中追踪海马怎样自发形成抽象的任务地图，并用它预测小鼠采用的策略；一篇在 18—87 岁的成人中，比较海马不同亚区的体积与来源记忆、一般认知的关系。

线索回忆中的熟悉度动力学

● 关键词：熟悉度｜线索回忆｜视觉意象｜EEG｜多变量模式分析

The neural dynamics of familiarity representation during cued recall
DOI：https://doi.org/10.64898/2026.09.21.753245
作者：Yeliz Dinç、Yang Shi、Gyula Kovács
通讯作者及单位：Gyula Kovács — Friedrich Schiller University Jena

看到熟人的脸，我们几乎立刻知道“认识这个人”；只看到和他有关的符号，比如他所在公司的标志，我们也能在脑海里想起他的样子。人们看到熟悉面孔时的脑电信号已有大量研究，但靠线索回忆、在脑中“看见”这张脸时，熟悉度信息是怎样表征的，又和亲眼看到时有多少重叠，还不清楚。

Dinç、Shi 和 Kovács 招募了 37 名参与者，最终分析了 34 人的脑电数据。感知阶段，参与者观看四位名人的面孔；回忆阶段，屏幕上只出现与这些人物相关联的抽象符号，参与者据此回忆对应人物的样子。研究者用随时间展开的多变量模式解码，追踪脑电中何时、何处能读出熟悉度信息，再用跨阶段的时间泛化分析，检验感知阶段的熟悉度模式能否在回忆阶段被读出。

看面孔时，枕颞部电极上能稳定读出熟悉度信息；抽象符号本身也携带类似的熟悉度信息。到了回忆阶段，熟悉度信息先出现在后部电极，随后转到右前部电极，并持续较长时间。跨阶段分析显示，感知阶段的熟悉度模式能在回忆阶段较晚的时段被读出，右前部的重叠明显而持久，左后部的重叠则较短。作者据此认为，熟悉度表征在感知和回忆之间有部分重叠，并从感知时变化较快的后部模式，转向回忆或想象时更稳定的右前部模式。

这是脑电解码的结果。感知时的模式能在回忆时被读出，说明两者的信号有相似之处，但不代表回忆时“重放”了同一批神经元。

多维语义表征与跨频学习

● 关键词：多维语义｜表征相似性学习｜ECoG｜腹侧前颞叶｜跨频编码

Multidimensional semantic representations emerge from multi-frequency representational similarity learning
DOI：https://doi.org/10.64898/2026.09.23.753859
作者：Saskia L. Frisby、Christopher R. Cox、Ajay D. Halai、Akihiro Shimotake、Takayuki Kikuchi、Katsuya Kobayashi、Takeharu Kuneida、Yoshiki Arakawa、Akio Ikeda、Riki Matsumoto、Timothy T. Rogers、Matthew A. Lambon Ralph
通讯作者及单位：Saskia L. Frisby、Matthew A. Lambon Ralph — University of Cambridge

狗和猫比狗和汽车更相近，但语义上的“相近”不止一个方向，物体的语义更像一个多维空间。这些多维信息在大脑电活动中怎样编码，现有理论还没有给出答案。可能的情况有三种：集中在某一个频段（比如 gamma）；每个语义维度各占一个频段；或者部分信息只有把多个频段放在一起时才能读出来，作者称之为“跨频”。

Frisby、Lambon Ralph 等人分析了 18 名患者的皮层脑电（ECoG）。这些患者因临床需要在腹侧前颞叶表面放置了电极，记录时为 100 张线描图命名，动物和非生命物体各 50 张。研究者用表征相似性学习，分别以单个频段（从 theta 到高 gamma）和 4—200 Hz 宽频的功率与相位作为输入，看能否重建这些物体在多维语义空间中的位置。

只有把 4—200 Hz 的宽频信息放在一起，才能显著解码出渐变的多维语义信息；单独任何一个频段都做不到。这一结果不支持“语义集中在某一频段”或“每个维度各占一个频段”，更符合“跨频”的设想。

这里的“跨频”描述的是信息怎样分布、能否被读出来，并没有证明跨频耦合就是语义形成的机制。数据来自命名任务中的临床患者，能否推广到其他语义任务还需要检验。

海马抽象表征与结构化策略

● 关键词：海马 CA1｜抽象表征｜虚拟现实导航｜奖励序列｜行为策略

Abstract representation in the hippocampus predicts spontaneously adopted structure-based behavioral strategy
DOI：https://doi.org/10.64898/2026.09.20.752934
作者：Yuhan Jiang、Yaorui Liu、Xinyu Zhao
通讯作者及单位：Xinyu Zhao — 清华大学

走迷宫时，动物可以记住每个路口的具体样子，也可以摸清“奖励按什么顺序出现”这样的规律，在线索缺失时靠规律推断。海马被认为能形成环境的“认知地图”。在没有被要求的情况下，它会不会自己提炼出这种抽象结构？

清华大学 Zhao 团队让小鼠在虚拟现实中完成一项结构化的线索导航任务，任务并不要求小鼠发现其中的规律。研究者先确认这项任务离不开海马：用 muscimol 暂时抑制背侧海马后，小鼠的成功率从八成多跌到不足两成。随后，他们在 12 只小鼠的整个学习过程中，用双光子钙成像持续追踪海马 CA1 神经元的活动。

随着学习推进，多数小鼠的 CA1 表征逐渐从对具体感官线索的反应，转向一种不随线索变化、对应奖励顺序的表征。群体活动中出现了一张“潜在状态地图”，能够预测下一步会转移到哪个状态。抽象地图是否出现，还能预测小鼠在部分感官信息缺失时会不会采用依赖规律的策略。计算建模进一步提示，“预测下一状态”和“表征正则化”是形成这类结构的两个关键原则。

抑制实验说明的是整个任务依赖海马；抽象地图与策略选择之间仍是预测关系，还不能说明前者决定了后者。

海马亚区、来源记忆与一般认知

● 关键词：来源记忆｜一般认知｜海马亚区｜成人生命周期｜结构 MRI

Different hippocampal subfield volumes predict source memory performance and general cognitive ability in an adult lifespan sample
DOI：https://doi.org/10.64898/2026.09.25.754488
作者：Anjana S. Anandan、Marianne de Chastelaine、Ambereen Kidwai、Mingzhu Hou、Claire McIntyre、Michael D. Rugg
通讯作者及单位：Marianne de Chastelaine — Center for Vital Longevity, University of Texas at Dallas

海马常被当作一个整体来测量体积，但它由 CA1、CA2–3、齿状回、下托等亚区组成。不同类型的记忆和认知能力，会不会对应不同的亚区？

Anandan、de Chastelaine、Rugg 等人对 163 名 18—87 岁、认知健康的成人做了高分辨率结构 MRI，自动分割出 CA1、CA2–3、齿状回和下托。参与者在扫描仪内完成一项来源记忆任务，也就是不仅要记住学过什么，还要记住是在什么情境下学的；他们还接受了一套神经心理测验，测验得分被归纳为 2 个记忆成分和 3 个非记忆成分。

来源记忆的好坏只与 CA2–3 的体积有关；神经心理测验中的记忆和非记忆成分，则都只与齿状回体积有关。这些关联在各个年龄段都差不多，没有随年龄改变。

这是横断面数据，不能说明体积大小导致了表现差异，也不能用来推断个人的衰老轨迹，或当作神经退行性疾病的标志物。

分享人：天天
审核：PsyBrain 脑心前沿编辑部

● 原文信息与获取方式

获取原文：

1. 三连后添加小助手：PSY-Brain-Frontier 获取

2. 点击文中各篇论文的 DOI 链接，查看对应原文。

版权归属作者团队和出版社，本文仅做分享