摘要：研究人员开发了一种模型，解释了海马体中的位置细胞如何锚定空间记忆和情景记忆。内嗅皮层中的网格细胞与海马体细胞相互作用，形成一个支架，将记忆与特定的神经模式联系起来。该模型模拟了生物记忆系统，解释了记忆逐渐退化、记忆宫殿技术等现象。与旧模型不同，它避免了“记忆悬崖”（即添加新记忆会抹去旧记忆），而是允许顺序和灵活的记忆提取。该模型整合了数十年来关于海马体回路的研究，为空间记忆和情景记忆的共存提供了新的见解。

关键发现

• 记忆机制：位置细胞和网格细胞形成一个支架，将空间记忆和情景记忆联系起来。

• 记忆准确性：该模型解释了记忆的逐渐衰退和顺序提取，避免了“记忆悬崖”。

• 记忆宫殿：它模拟了将记忆与空间环境关联以增强记忆提取的过程。

研究背景

近50年前，神经科学家发现海马体中的细胞能够存储特定位置的记忆。这些细胞在存储事件记忆（即情景记忆）中也起着重要作用。虽然位置细胞如何编码空间记忆的机制已被充分研究，但它们如何编码情景记忆仍是一个谜。

麻省理工学院的研究人员开发的新模型解释了位置细胞如何在没有空间成分的情况下被招募来形成情景记忆。根据该模型，位置细胞与内嗅皮层中的网格细胞共同作用，形成一个支架，用于将记忆锚定为一系列关联事件。

模型的核心

该模型假设网格细胞与海马体细胞的相互作用可以为存储空间或情景记忆提供支架。网格中的每个激活模式定义一个“井”，这些井以规则的间隔分布。井本身并不存储特定记忆的内容，而是作为指向特定记忆的指针，记忆存储在海马体与感觉皮层之间的突触中。

当记忆从片段中触发时，网格细胞和海马体细胞的相互作用将电路状态驱动到最近的井中，井底的状态连接到感觉皮层的适当部分以填充记忆的细节。感觉皮层比海马体大得多，可以存储大量记忆。

模型的优势

与基于Hopfield网络的现有模型相比，该模型更准确地模拟了与记忆相关的现象。Hopfield网络虽然可以解释记忆如何通过神经元之间的连接强化形成，但不能完美模拟生物记忆的工作方式。Hopfield模型中的记忆在达到容量之前会被完美提取，但一旦超过容量，添加新记忆会抹去所有旧记忆，形成“记忆悬崖”。而新模型则捕捉到了生物大脑中记忆逐渐衰退的特性。

记忆宫殿的机制

该模型还解释了记忆宫殿技术的底层机制。在记忆竞赛中，参赛者通常通过将每张卡片分配到记忆宫殿中的特定位置来记住洗牌后的卡片顺序。这种将记忆与空间环境关联的策略增强了记忆的提取能力。研究团队的模型能够很好地完成此类任务，表明记忆宫殿利用了海马体记忆回路自身的策略。

未来研究方向

研究人员计划进一步扩展该模型，探索情景记忆如何转化为皮层“语义记忆”（即与特定情境无关的事实记忆，如“巴黎是法国的首都”），以及如何定义事件。此外，他们还希望将类脑记忆模型整合到现代机器学习中。

研究资助

该研究由美国海军研究办公室、国家科学基金会（通过“鲁棒智能”计划）、ARO-MURI奖、西蒙斯基金会和K. Lisa Yang ICoN中心资助。

关于本研究

• 作者：Sarah McDonnell

• 来源：麻省理工学院

• 联系人：Sarah McDonnell – MIT