记忆是如何在大脑中存储和提取的？这一问题长期以来困扰着神经科学家。2005年，华东师范大学脑功能基因组学研究所的林龙年副教授与美国波士顿大学的钱卓教授合作，在小鼠海马神经元网络中首次发现了编码惊吓情景经历的神经编码单元。这些编码单元通过其激活状态，能够将任何一种惊吓经历转化为一串二进制数字，从而使得科学家能够对不同个体乃至不同种群动物的大脑编码活动进行直接比较和分析。这一发现被美国科学院院士、著名神经学家Tom Sudhof教授评价为“肯定会对神经领域的研究产生深远影响”。

记忆并非由单个分子或神经元代表，而是存储在大脑神经元的网络上。人脑由约140亿个神经元组成，每个神经元与其他神经元之间有多达数万个连接，形成一个极其复杂的网络。在与记忆密切相关的大脑结构中，海马体（因其形似海马而得名）发挥着关键作用，负责将新的经历转化为长期记忆。海马体对记忆的重要性早在1957年就被发现：一名被称为H.M.的癫痫患者在接受双侧海马切除术后，无法将新的短期记忆转化为长期记忆，但长期记忆和短期记忆均完好。这一病例揭示了海马体在记忆巩固中的核心地位。

1999年，钱卓教授通过调节小鼠海马和前脑中的NR2B基因，在普林斯顿大学制造了著名的“聪明鼠”，揭示了学习与记忆过程中的重要分子机制。然而，记忆究竟如何以神经元网络的形式编码和存储，仍是未解之谜。2002年，林龙年决定通过记录小鼠在强烈刺激下海马区神经元的反应，来探索记忆编码的奥秘。

海马CA1区仅有半粒米大小，却紧密排列着20-30万个神经元，每个神经元之间形成复杂的网络。林龙年利用多通道在体记录技术，研制了世界上最轻巧的96通道微电极驱动装置，能够同时记录小鼠海马区260个神经元的电活动，而此前最高纪录仅为40多个神经元。实验中，小鼠被施加三种强烈刺激：冷风惊吓、快速晃动（模拟地震）和自由落体（模拟过山车）。每种刺激重复7次，间隔进行。结果显示，海马神经元只有两种状态：活动或不活动。在刺激下，部分神经元放电频率变化，但单个神经元的反应不稳定。然而，当将神经元分组分析时，发现某些神经元组只对特定刺激有稳定反应，而对其他刺激无反应。林龙年将这些对惊吓刺激有特异性反应的神经元组命名为“神经编码单元”。

这些编码单元通过其激活与否，将每种惊吓经历转化为一串二进制数字，形成数字化的编码形式。这种编码方式使得科学家能够直接比较不同个体甚至不同物种的大脑活动。目前，研究仅涉及惊恐刺激，已发现7-8个编码单元。林龙年指出，小鼠和人类大脑的底层结构相似，神经元编码方式相同，因此破解小鼠海马记忆编码的奥秘，将极大推动对人脑记忆机制的理解，甚至可能为开发具有人类思维方式的机器人奠定基础。