北京大学、多伦多大学等 bioRxiv 四篇预印本精选 | θ扫掠、记忆提取、婴儿期印迹与清醒再激活

● 认知神经科学前沿文献分享

本期介绍四篇 bioRxiv 预印本，均未经同行评议。前两篇看记忆怎样被提取和学习：一篇用神经网络模型，看θ扫掠怎样让认知地图学得更快；一篇让成年人学习物体配对，6至48小时后用更典型的新线索去提取原来的记忆。后两篇关注记忆印迹和脑状态：一篇在小鼠中检验婴儿期形成的海马印迹，对成年后的学习有没有作用；一篇用 fMRI 看清醒静息时的记忆再激活，和全脑状态、之后的遗忘有什么关系。

θ扫掠如何让认知地图学得更快？

● 关键词：θ扫掠｜认知地图｜空间学习｜网格细胞｜位置细胞｜计算模型

Theta Sweeps Accelerate Cognitive Map Learning by Broadcasting Information to Unvisited Regions
DOI：https://doi.org/10.64898/2026.09.26.754738
作者：Tianhao Chu、Jinfan He、Zilong Ji、Fang Fang、Si Wu
通讯作者及单位：Si Wu — Peking University

认知地图（cognitive map）让动物把环境中的位置关系和感觉内容联系起来，用有限的经历支持记忆、导航和决策。连续空间很难逐点走遍，在一处获得的观察，能不能帮动物推断附近还没去过的位置？Chu 等人把这个问题交给了一个神经网络模型。

团队搭建了由方向细胞（direction cells）、网格细胞（grid cells）和位置细胞（place cells）组成的内嗅皮层（entorhinal cortex，EC）—海马（hippocampus，HPC）回路。θ扫掠（theta sweeps）由θ调制和放电率适应产生，位置细胞再通过赫布可塑性（Hebbian plasticity）把感觉输入绑定到扫掠经过的位置。模拟动物在一个10×10米、含4个地标的场地里探索，模型在三条独立轨迹上各跑400秒，并与没有θ扫掠的同一回路和 Vector-HaSH 基线比较。这是计算模型，没有动物或人类样本，感觉输入由预先设定的地标向量细胞函数生成。

加入θ扫掠后，模型在整个场地的感觉预测误差下降得更快：400秒时，平均相对 L2 误差为0.506±0.012，没有扫掠时为0.614±0.014，Vector-HaSH 更高。在示例轨迹没有走到的区域，带扫掠的模型误差也更低，说明扫掠可以把一处的观察关联到内部采样的附近位置。

θ调制的强弱会带来速度和精度的取舍：强调制在早期下降更快，但探索范围扩大后，较弱的调制在已访问位置上预测更准。作者让θ调制从1逐步降到0.2，4000秒时的全场误差为0.270，低于固定强调制的0.382和无调制的0.335。模型还给出三个可以用动物数据检验的预测：早期更强的θ调制应加快学习，空间相关范围更宽的环境应支持更长的θ扫掠，同一环境变熟悉后θ扫掠应逐渐缩短。这为有限探索下补全未访问区域提供了具体的计算机制；这是计算模型，目前还没有在真实动物记录或自然图像输入上检验，论文也尚未经同行评议。

记忆会借助更典型的线索提取，却不必丢掉原来的细节

● 关键词：情景记忆｜记忆提取｜典型性｜记忆转换｜知觉细节

Episodic memory adaptively expands retrieval through typicality-guided transformation while concrete details remain accessible
DOI：https://doi.org/10.64898/2026.09.24.754119
作者：Mattia Delmarco、Carlos González-García、Juan Linde-Domingo
通讯作者及单位：Mattia Delmarco、Juan Linde-Domingo — Mind, Brain and Behavior Research Center, University of Granada

记忆随时间推移常常更像类别概括：我们认得“这是一把椅子”，却未必记得那把椅子的具体样子。概括化是不是意味着原来的细节已经提不出来了，还是记忆只是开始更多地借助典型的线索？

Delmarco、González-García 和 Linde-Domingo 让177名成年人学习48组物体图片配对，在6、24或48小时后测试。线索可能是学习时见过的原图，也可能是同一类别里更典型或较不典型、但从未见过的新图。参与者先判断配对物体的类别，再回忆名称，最后辨认它的具体图像。

类别判断在6小时和24小时时都从原始线索获益；到48小时，原图和更典型新图的准确率都是0.372，较不典型线索为0.324，三种线索下都高于25%的猜测水平。从未见过但更典型的图像，也能像原图一样触发对配对物体的提取。

图像辨认的总体准确率没有随延迟系统下降。但选错的时候，更典型替代图被选中的比例（占全部试次）从6小时的11.5%升到48小时的15.5%，较不典型错误在48小时只有4.7%，约为3比1。项目层面的情景记忆（episodic memory）越强，图像辨认越准确（β=0.235，p<.001），却预测不了错误偏向哪一类图像。

作者据此认为，记忆转换（memory transformation）可能同时扩展了能触发同一事件的线索，并保留了原始的知觉细节；在精确提取失败时，类别结构会把重建更多拉向典型图像。需要注意，6、24、48小时是不同参与者之间的比较，较长的延迟里通常还包含睡眠，所以这些差异不能单独归因于时间本身；论文尚未经同行评议。

小鼠婴儿期的记忆忘了，留下的印迹还能帮成年后学习吗

● 关键词：婴儿期遗忘｜记忆印迹｜齿状回｜情境性恐惧条件化｜成年学习

Latent dentate gyrus engrams formed in infancy scaffold adult learning
DOI：https://doi.org/10.64898/2026.10.05.756342
作者：Sam Haar、Cory McKenzie、Sheena A Josselyn、Paul W Frankland
通讯作者及单位：Paul W Frankland — Program in Neurosciences and Mental Health, The Hospital for Sick Children；Department of Psychology, University of Toronto

婴儿期遗忘常被理解为早年记忆已经消失。但在小鼠中，刺激婴儿期形成的记忆印迹（engram），可以让记忆在成年期恢复，说明印迹可能潜伏留存。Haar 等人想知道，它们不能被自然提取，还会不会影响成年后的学习。

研究者让小鼠在出生后第17天（P17）或成年期（P56—70）接受情境性恐惧条件化（contextual fear conditioning），并用活动依赖的标记追踪齿状回（dentate gyrus，DG）神经元集合。婴儿期训练的小鼠，两天后冻结明显，28天后却很少冻结；成年期训练的小鼠在两个时间点冻结水平相近。

一个月后，婴儿期训练的小鼠在原来的情境 A 或相似的情境 B 里重新训练。重训前各组冻结都很少，电击后，婴儿期受训小鼠在两种情境中的冻结都多于婴儿期未受训的对照鼠，婴儿期标记的 DG 印迹被重新激活的比例也更高。成年重训时，用蓝光抑制这些婴儿期标记的 DG 神经元，两种情境里的电击后冻结和印迹再激活都减弱了。

这些结果提示，婴儿期记忆虽不能自然唤回，仍会在相关经历中被重新调动，支撑后来的学习。实验对象是小鼠，不能直接外推到人类婴儿的记忆；论文尚未经同行评议。

清醒时的记忆再激活，可能也有脑状态窗口

● 关键词：清醒记忆再激活｜全脑状态｜默认模式网络｜全局信号｜记忆保持

Ongoing brain state dynamics shape spontaneous awake reactivation and its relationship with memory
DOI：https://doi.org/10.64898/2026.09.24.754200
作者：Hyun-Woong Kim、Ting Xu、Karl-Heinz Nenning、Alexandre Franco、Mark D'Esposito、Stan Colcombe、Michael Milham、Arielle Tambini
通讯作者及单位：Arielle Tambini — Nathan S. Kline Institute for Psychiatric Research；New York University School of Medicine

记忆再激活（memory reactivation）通常被认为有助于巩固，但清醒休息时并非随时发生。Kim 等人想知道，再激活出现时的大脑状态，会不会影响之后的记忆保持。

他们重新分析了一项既有实验的数据：52名18—26岁的成年人先学习180组物体—人脸配对，随后闭眼静息，接受总计27分钟的功能磁共振成像（functional magnetic resonance imaging，fMRI）。研究者在海马和外侧枕叶皮层（lateral occipital cortex，LOC）里寻找与学习阶段相似的活动模式，两处在同一或相邻时间点同时出现，就算作协调再激活，平均每人42.1次。参与者随机分到右侧 LOC 的经颅磁刺激（transcranial magnetic stimulation，TMS）组或躯体感觉皮层的对照刺激组。

再激活更常出现在默认模式网络（default mode network，DMN）活动较高、背侧注意网络活动较低的内部加工状态，也伴随学习时出现过的视觉相关全脑模式。不同状态与记忆保持的方向相反：再激活发生时，视觉网络占主导的状态越强，与越多遗忘相关；同时激活视觉、边缘和默认模式网络的状态越强，与越少遗忘相关。再激活还集中在全局信号（global signal，GS）慢波动的峰值附近（GS 峰值和高幅度过去被认为与较低唤醒有关）。在 GS 幅度高的时段，再激活越多，3小时后的联结记忆遗忘越少（r=-0.40，p=0.003），幅度低的时段没有这种关系。LOC 刺激改变了再激活与部分全脑状态的耦合，没有改变它与 GS 动态的耦合。清醒再激活与记忆保持的关系随全脑状态而不同，反复出现的脑状态可能是清醒巩固的有利窗口；GS 也受呼吸和心血管过程影响，不能直接当作低唤醒的指标；论文尚未经同行评议。

分享人：天天
审核：PsyBrain 脑心前沿编辑部

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