我们的记忆非常丰富：我们可以生动地回忆起我们家的颜色、厨房的布局，或者我们最喜欢的咖啡馆的前面。大脑如何编码这些信息长期以来一直困扰着神经科学家。

在达特茅斯领导的一项新研究中，研究人员发现了一种神经编码机制，允许信息在大脑的感知区域和记忆区域之间来回传输。研究结果发表在《自然神经科学》杂志上。

在这项工作之前，对大脑组织的经典理解是，大脑的感知区域代表了世界的“本来面目”，大脑的视觉皮层根据光线落在视网膜上的方式“视网膜局部”来代表外部世界。相比之下，人们认为大脑的记忆区域以抽象格式表示信息，剥夺了有关其物理性质的细节。然而，根据合著者的说法，这种解释没有考虑到，当信息被编码或回忆时，这些区域实际上可能在大脑中共享一个共同的代码。

“我们发现与记忆相关的大脑区域就像太空中的‘底片’一样对世界进行编码，”心理和脑科学系博士后研究员、Neukom 计算科学研究所研究员 Adam Steel 说。在达特茅斯。“这种‘消极’是信息移入移出记忆、以及感知系统和记忆系统之间的机制的一部分。”

在一系列实验中，参与者接受了感知和记忆测试，同时使用功能磁共振成像（fMRI）扫描仪记录了他们的大脑活动。研究小组发现了一种相反的推拉式编码机制，它控制着大脑中感知区域和记忆区域之间的相互作用。

结果表明，当光线照射到视网膜时，大脑的视觉区域会通过增加其活动来表示光线模式来做出反应。大脑的记忆区域也会对视觉刺激做出反应，但与视觉区域不同，它们的神经活动在处理相同的视觉模式时会减弱。

合著者报告说，这项研究有三个不寻常的发现。第一个是他们发现记忆系统中保留了视觉编码原理。

第二，这种视觉代码在记忆系统中是颠倒的。“当你在视野中看到某些东西时，视觉皮层中的神经元就会开始活动，而记忆系统中的神经元就会安静下来，”达特茅斯学院心理学和脑科学助理教授、资深作者卡罗琳·罗伯逊说。

第三，这种关系在记忆回忆过程中发生翻转。“如果你闭上眼睛并记住同一空间中的视觉刺激，你就会翻转这种关系：你的记忆系统将被驱动，抑制感知区域的神经元，”罗伯逊说。

“我们的研究结果提供了一个清晰的例子，说明记忆系统如何使用共享的视觉信息来使回忆的记忆清晰可见。”共同主要作者、爱丁堡大学人类认知神经科学讲师埃德·西尔森（Ed Silson）说。

展望未来，该团队计划探索感知和记忆之间的这种推拉动态如何导致临床疾病（包括阿尔茨海默氏症）的挑战。