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美国哈佛医学院（HMS）的最新研究在大脑中确定了与分类记忆相关的区域。该研究发表在《自然·神经科学》杂志上，揭示了神经元如何参与视觉刺激的分类。研究人员发现，大脑表皮层（即外纹状皮层）的神经元活动在学习过程中发生显著变化，从而形成分类编码。这一发现表明，事物的分类是通过单个神经元的活性被存储在大脑中，而表皮层作为大脑电路系统的一部分，负责学习和整理我们所看到的事物。

“以前人们并不知道大脑表皮层的活性模式能够在学习新事物的过程中发生如此大的变化，”研究第一作者、HMS神经生物学博士后研究员大卫·弗里德曼博士说。“大脑中的一些区域，特别是前额叶和颞叶，都与视觉分类记忆相关。由于这些区域内部互连，下一步的关键是确定它们在分类记忆过程中各自扮演的角色。”

我们并非天生具备对桌子、椅子等物体的分类认知能力，大多数分类记忆是通过经验学习获得的。分类记忆是复杂行为的基础，因为它赋予周围视觉和听觉信息以意义。例如，当被告知一种新型电子设备是电话时，大脑会立即激活一系列相关部件信息（如听筒、话筒、拨号按键）及其功能。

虽然我们基本了解大脑如何处理颜色、角度和运动方向等简单视觉特征，但对大脑如何学习和分类记忆外界刺激知之甚少。对相关视觉信息的分类处理使大脑能够根据含义整理外界信号，从而快速理解周围环境。

实验中，猴子被训练完成一种简单的计算机游戏，将一系列视觉运动模式分为两类。随后，弗里德曼和《自然·神经科学》高级作者、HMS神经生物学副教授约翰·阿萨德博士监测了猴子大脑中相互连接的外表皮层和中部颞叶层中神经元的活性。外表皮层中的神经元活性完全反映了猴子在归类每种运动模式时的决定，而中部颞叶层的神经元则对每种类别中运动模式的视觉差异更敏感，并不编码类别本身。

大脑表皮层的分类形式还随着学习和经验的增长而发生显著变化。数周后，猴子被再次训练将已归为一类的模式重新分为两类，其大脑表皮层的编码分类被彻底打破，并对新分类的视觉模式进行重新编码。

“这项研究帮助人们更深入地理解大脑如何学习和认识视觉影像的含义，并演示了新事物的学习过程如何引起大脑活性巨大而持久的变化，”弗里德曼说。“我们将继续研究，以确定大脑表皮层是否仅处理运动类视觉刺激的分类，还是能更普遍地对包括形状在内的其他视觉刺激进行分类。”

弗里德曼对这项研究持乐观态度，相信它最终会为神经疾病和神经紊乱的理解做出贡献。“了解大脑的学习、存储和认识过程，通过回忆视觉信息来帮助恢复由撞击、阿尔茨海默病及精神分裂症等大脑损伤引起的功能障碍。”

来源：美国哈佛医学院。