追问研讨会回顾 | 大脑如何编码记忆？（上）

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在3月18日进行的追问研讨会上，记忆领域的研究者共同探讨了记忆在大脑中表征与调控的机制。在主题报告中，嘉宾分享了各自的研究领域。管吉松研究员分享了记忆的编码与存储，罗欢研究员介绍了她们原创开发的操控人类序列记忆的方法，薛贵教授则带领我们一起追寻了记忆的痕迹。以下为文字稿回顾，祝您阅读愉快。

管吉松：长期记忆的存储与提取机制

大家好，今天很有幸被邀请来讨论记忆。我们研究组的主要兴趣在于记忆如何在大脑里稳定存储，不同记忆存储的空间分配机制是什么。我们研究发现了一些记忆存储的编码过程、大脑皮层内的记忆过程，今天我主要介绍这部分工作，同时我们也关心记忆的精度发生变化时造成的诸如孤独症或者抽动秽语症的一些神经系统疾病。

今天大家最关心的可能是记忆究竟是什么？我们不妨回顾一下照相机，我们面前的一个物体，可以用底片的方式记在照相机里。要理解这个记忆的过程，我们必须要知道记忆的介质是什么。最初照相机使用的是碘化银，它是一种对光有反应的物质，能够存储图像信息；现代照相机一般是将信息存在一个磁性材料或者相变材料里，然后放在一个小的SD存储卡中。SD卡里的这些信息是怎样存储的呢？它的存储算法有很多种，比较简单的是一个位图算法，如TIFF格式，还有一些是压缩算法，它可以把图像压缩成很小的数据进行存储。所以要想弄清楚大脑中的记忆，就需要知道它的介质是什么，存储单元是什么，存储算法是什么。这是记忆领域最关心的一个问题。

我们知道大脑中有140亿个细胞，这些细胞相互连接形成突触，大脑中总共约有36万亿个突触，大脑通过这些突触传递信息。随着近100年来的研究，大家发现记忆很可能是通过突触的可塑性进行存储的。任何一个神经元放出的电信号，通过它的轴突传递进入下一个细胞之前会进入突触，由突触把信息传递下去。一个非常重要的发现就是所谓的突触可塑性——神经元的电活动会造成突触强度变化。在一个特定的电信号情况下，突触强度可以发生非常持续的长时程变化，这个变化叫做长时程突触增强（long-term potentiation，LTP），与之相对应的有个长时程突触减弱（long-term depression，LTD），这些变化实际上反映的是生物体内电信号活动造成的信息写入。那么，突触在大脑中究竟写在哪里？

大概100年前，美国著名的生理学先驱卡尔·拉什利（Karl Lashley），就在大脑皮层中做了非常多的研究，来寻找哪一块大脑皮层损伤会造成记忆缺失。结果，他找了接近30年，得到的结论是大脑皮层中记忆是分布式存储的。后来有一个很著名的病人叫做H.M.，他因撞到头部导致了癫痫，医生帮他做了双侧病灶切除——他的双侧颞叶及海马被切除了。手术之后，人们惊奇地发现，这个病人完全失去了形成新记忆的能力。

根据这样的病例报道以及其他的一些病例，大家得出非常有意思的猜测——海马是记忆的一个中枢，新记忆的形成需要海马。大家进一步在哺乳动物身上做了很多研究，用一些行为测试方式来确定记忆的多少、记忆在哪里。其中一个很有名的实验是莫里斯的水迷宫实验。将小鼠放到水缸里，在水面之下有一个隐藏的平台，小鼠要在水缸里寻找这个平台。当它找到这个平台以后，就能记住这个位置，下一次被放入同一个水缸里时，它就可以直接站在这个平台上，而不用在水缸里一直游泳了。当海马损伤或海马被切除之后，小鼠的学习过程没有任何进展，它不会记得这个地方有一个平台，而正常小鼠在训练3~5天之后，就可以非常快速地找到这个平台。大量的洞穴实验都证明了，海马在记忆过程中起着非常关键的作用。

接下来，我们需要知道记忆究竟是如何编码的。想知道记忆如何编码就需要直接在大脑内读取，但是大脑内突触太多，很难直接解码。还有一个非常有意思的现象，就是在2017年发表在《科学》上的一篇文章，研究人员用电镜研究了6000多个突触，发现每天晚上睡觉之后18%的突触接触面会丢失，也就是说那些与记忆相关的突触的动态性非常大。其次，解码记忆要面对的是记忆功能的复杂性。前面我们讲了海马对记忆是非常重要的，海马如果损伤的话，新的长期记忆是无法形成的。但有人发现，如果在做记忆提取之前30分钟，用光遗传的方式抑制海马活动，远期的记忆仍然是可以提取的，但是如果只提前1分钟开始抑制海马，远期记忆就无法提取。所以海马在记忆形成中究竟起什么作用是非常复杂的一个问题。

我们实验室针对这些问题做了一些研究。我们通过在小鼠的头骨上开一个窗口进行实时观测，发现在大脑皮层第二层非常少量的细胞里面可以出现记忆，我们将它定义为皮层的记忆印迹。特定场景有特定的记忆印迹，这些记忆印迹非常稀疏。很有意思的是，我们照相的时候，相同的物体照出来的照片是相同的，但我们的记忆印迹则不是这样，当特定的事件联系在不同位置或不同感觉的时候，产生的记忆印迹是不一样的，也就是它和视觉输入并不是一一对应的，并且这个过程是海马进行存储的。那么，海马究竟怎样来调节记忆，使其存储在不同的记忆印迹细胞里？

我们最新的研究发现了一些有意思的现象。我们知道，大脑皮层的记忆印迹细胞里有一个特定的响应，这些记忆印迹细胞分散在大脑的不同位置，这些记忆是怎样整合在一起形成一个特定信号的？我们发现，在学习过程中，大脑皮层不同的区域具有脑电振荡，这些脑电振荡的频率具有同步性。在学习和记忆提取时都会出现θ-γ耦合同步增加。而且有意思的是，这种同步性增加的起点是海马，从海马到外侧内嗅皮层，然后扩步到全脑范围。我们知道，当海马损伤时是没有办法记忆的，在海马损伤的动物里，这种同步性完全消失了。很有意思的是，如果我们在海马损失的小鼠里，使用人工光电场方式人为诱导进入一个同步状态，然后在这些小鼠里做记忆提取、新记忆存储，结果发现这些小鼠可以产生和正常小鼠完全一样的记忆能力。

在这个过程中，我们并没有给小鼠任何场景相关的信息。也就是说，虽然海马完全损伤的小鼠的海马不能记住任何信息，但是当我们诱导皮层进入同步状态的时候，小鼠就能够将复杂的场景信息完全记录下来。我们的实验证明了，海马并不存储信息，而是给了皮层存储信息的能力。它是怎么提供这个能力的呢？我们发现，只要同步性增加，皮层里记忆印迹细胞的活动就会增加。这些记忆印迹细胞反映了一个特定的事件，叫做以自我为中心的空间图谱，因此我们认为海马很可能提供了记忆的线索，是一个索引信号，它通过同步不同皮层的记忆印迹来实现记忆的整合以及记忆的提取。我们的研究给出了一个记忆模型——记忆是以记忆印迹的神经网络的突触作为介质，它的存储单元是以记忆印迹细胞为基本单元，它的存储算法是用海马整合皮层的同步性来做存储。

罗欢：人脑的序列记忆

今天非常荣幸能够用这样的形式和大家交流，我今天要讲的题目叫《人脑的序列记忆》。我们实验室不是以工作记忆为主要研究方向，但是最近在这个方面做了一些工作，我在这里简单分享一下我们实验室近几年关于记忆的一些研究。

我们的研究集中在一个稍微特殊一点的方式，就是序列记忆。我们现在主要研究的一种记忆类型叫工作记忆。什么叫工作记忆？我可以做一个非常简单的比喻，工作记忆就像一个即时贴，它可以暂时把我们需要记住的信息存在脑中一段时间，主要是为了完成一些工作或者一些决策。比如说在一段时间内，我们可以非常容易地记住一些色块和它们的空间位置，并且通过测试；我们也可以很容易地快速记住好几个数字，甚至对于一幅非常美丽的照片，我们也可以把它暂时存储在工作记忆里。

但是另外一点，我想大家在生活中会经常有这样的感受，就是记忆的碎片化是一个非常大的问题。我们的生活中会有很多记忆，但是这些内容非常碎片化，以至于它很难被组织起来，自然也就会降低我们记忆的效率。对于拼图中的一块碎片，除了记住它是什么形状的以外，更为重要的一点是，我们需要把它放在一个合适的组织结构里。一旦把它放在一个合适的组织里，那么这个内容就会和它的结构有一个很好的绑定，就能够有效地提高我们这个记忆的效果。这就是记忆的结构对内容组织的影响。比如对于一块拼图碎片，我们很想知道它在拼图上的位置，也就是在一个组织中所处的位置。

同时，结构和内容也可以用一种非常不同的方式所组织，即使是同样的内容，也可以被不同的结构所组织。比如一幅包含小男孩和车的图片，你记住的内容是完全一样的，都是一个小男孩和一辆车，但是他们两者之间的关系可以非常不同，在心理学里叫知觉组织，这个小男孩可以坐在车里，也可以在推车，内容相同，组织结构不同。不同的结构和不同的内容相组织，也就产生了新的记忆。

那么什么样的结构是非常基本的？序列是一个非常基本的组织形式。比如我们记一个电话号码时，除了记这11个数字，我们还需要把这11个数字放在序列的不同位置上，如果位置放得不对，那么这个电话号码是无效的。当你记住一段音乐旋律时，你不但需要知道这个旋律里每一个音符，还需要知道音符在序列中的位置，不然音乐听上去就像噪音或者是不同的音乐。同样，我们可以记住一系列视觉图片，甚至于我们在做一个动作的时候，动作里面也包含着在序列不同时刻的不同的内容，所以序列是非常基本的一种组织结构。

我们实验室的研究问题主要集中在以下四个方面：从人脑中读取序列记忆；序列结构如何影响记忆内容的存储；是否有分离的结构和内容的存储；是否能操控序列记忆。我今天会非常简短地给大家讲一下基本的结论。

对于记忆，我们中国人有一个非常美化的比喻，就如同苏轼词中一个非常美丽的意象——雪泥鸿爪，记忆就是我们大脑中留下的一点点痕迹。科学家很多的研究发现，这样的痕迹主要是存储在大脑神经元和神经元之间的突触连接上，经验塑造记忆，记忆存储在神经元的突触权重上。我们如何从人脑中读取记忆痕迹呢？可能我们无法直接记录人类的单细胞记录，只能用一种非侵入式的办法获取一个群体的神经活动。但这个时候我们会碰到一个问题，和动物研究不一样，很多人类的研究都发现，当把信息存储在工作记忆中以后，再去观察我们人类大脑的群体神经活动，会发现它处于一个相对静默的状态中。如果你对它的信息进行解码，亦或是去记录它的信号，会发现它的信息是非常弱的，处于一个接近于0的很安静的静默态。

我们知道信息这时候存在里面，我们也知道信息存储在突触和突触的短时程连接上，如何从一个静默态读取记忆的信息，是我们最近感兴趣的一个问题。我们采用了一种叫做冲击响应手段的方法，简单来说就是我们可以对网络进行一个非常短暂的干扰，干扰过程会使得突触和突触之间的神经元信息被激发出来，然后我们通过读取这个激发信息对它进行神经的编解码，就能够知道人脑里面存储了什么记忆。借用了《猫和老鼠》中的一个片段来给大家介绍这个概念，Tom弹钢琴的时候Jerry从钢琴里跳了出来，我们可以把钢琴想象成是一个记忆系统，Jerry这只小老鼠就像是存储在记忆系统中的一个信息，Tom如果想知道钢琴里到底藏的是什么，有一个最简单的办法，那就是使劲地敲一下钢琴，即对钢琴进行一个瞬时的干扰，然后由于Jerry存在钢琴里，它就会被激发出来。这是一种被动的激发，就是我所说的冲击响应手段。

在研究中，我们让人类受试记住三个纯频声音构成的序列，比如说哆来咪，当然它的频率是不一样的，不是简单的哆来咪，受试需要记住这三个声音以及这三个声音在序列中的不同位置。接着，在记忆保持阶段，也就是我们认为的记忆进入静默态的时候，我们给人类受试放没有任何频率的白噪声，这个白噪声就是对记忆系统的一个短时冲激，看看白噪声能不能把存储在记忆系统的“哆来咪”激发出来。结果发现确实是可以的，仅仅是呈现一个白噪声，我们就能够把“哆来咪”这样的一个音调信息从你的大脑中激发出来，并且这个激发响应可以预测之后的记忆成绩，你的记忆成绩越好，正确的试次你就能够看到激发，如果是错误的试次激发基本上接近于0，所以它好像是真正表征我们工作记忆的一个指标。

除了激发出这个内容信息，我们还能够激发出这个序列的结构信息。我们又设计了一套实验，我们发现在记忆保持阶段简单呈现一个零标志，就可以把它记住的位置信息（比如是第一个位置还是第二个位置）从脑电中激发出来，并且和之后的行为有关系。这就是我们采用的能够从人脑中读取序列记忆的一个手段。

我们的研究支持序列的结构和内容是分离存储的这一观点。在我们的具体实验中，我们发现中性的声音（如白噪声）能够把音调内容激发出来，但没办法激发结构信息，同样中性的冲激（如零）能够激发结构信息，但不能激发内容信息，还有一些其他的分析，就让我们得到这样一个结论：内容和结构并不是绑定在一起存储的，而是采用一种分离存储方式。我们的内容是一些碎片化的信息，而我们的结构是一些非常稳定的结构。如何产生一个序列记忆，其实就是把结构和内容再重新整合绑定起来。

如果对网络进行激发，我们能够读取信息，但这是一种被动的检测，Jerry还是Jerry，你是不能改变Jerry的。如何改变Jerry，也就是如何操控记忆呢？其实有一个非常简单的手段，就是先把Jerry激发出来，再对它进行操控，即我们需要先激发记忆再操控记忆。这是我们实验室自己原创开发的一种手段，我们称为动态扰动手段。基本的方式就是让受试记住两个小棒的朝向，颜色完全无关，然后这两个信息就会进记忆静默态。在静模态过程中，我们会呈现两个闪动的圆盘。为什么要闪动？因为闪动就是把刚才的朝向信息从受试的记忆系统中激发出来。接着通过操控这两个闪动的圆盘的亮度序列之间的时序关系，我们就可以修改背后的序列。

总的来说，我们的研究结果表明序列的结构和序列的内容是分离存储的。为什么要分离存储？我们认为结构是一种非常稳定的东西，你可以把它想象成一个大的模板，这样的模板可以应用在完全不同的变化的内容上。有了一个稳定的模板就可以产生更多的序列记忆，可以对这些碎片化信息进行有效组织。其实我们日常生活中有很多这样的应用，比如说我现在做报告会给一个大纲，大纲就是一个结构，每次我的报告不一样，但我的基本结构一样，我只需要把新的不同的内容填在这个大纲里就可以了。

薛贵：追寻人脑记忆的痕迹

各位线上的朋友晚上好。感谢TCCI的邀请，很高兴在周五的晚上，在北京大雪纷飞的夜晚，跟大家一起来探讨有关记忆的问题，今天想跟大家分享是关于人脑记忆痕迹的问题，刚才两位老师都讲得非常好，讲了很多关于不管是从动物还是从人类的角度来探索记忆的一些有意思的现象，从哲学或者传统心理学的观念来看，记忆真是一个非常神奇的现象。

宇宙有一个亘古不变的定律，就是时间它永远是单向的，至少在我们能超过光速之前。但是人脑有一个特别有意思的功能，就是我们的记忆，它能够让我们突破这种宇宙规律的束缚，能够让我们不仅能够回到的过去，还能畅想未来，从而进行自由的时光旅行。

除此之外，记忆也在很大程度上深刻地塑造了“我是谁？”。从某种意义上来讲，有的研究者认为整个大脑就是一个记忆体，而我们是由人脑这个记忆体所决定，这样的一个记忆体它深刻地决定了我们自己的身份，还决定了有朝一日人类需要面临的永生问题。从科学上讲，人类永生面临的一个最大阻碍，就是如何能把我们的记忆进行克隆，复制到另外一个生命体之上。

除此之外，记忆还代表了人脑核心的高级功能之一。没有学习和记忆的功能，个体没有办法进行发展，人类社会也无法演变。所以，记忆虽然是这么特别重要的功能，但是我们对其了解相对来讲还非常的少。

刚才管老师也讲到，我们经常把记忆比喻成是一个照相机。这个“照片”反映了我们对记忆的一种朴素的理解。但是科学的发现让我们知道，人脑的记忆并不像“照片”。现在我们有计算机，有高容量的硬盘，能存储大量的信息，包括精准的记忆的痕迹，但是你会发现这样的一种记忆，其实对我们而言，它并没有什么太大的意义，是吧？这样的“记忆”没有智能，不可以解决问题。

而另一方面，人脑的记忆虽然不像计算机这样精准，这样牢靠，但是它却好像成为了我们自己的一个核心，这似乎是一种悖论，是吧？好像记忆的精准反倒成了一个问题。记忆的不准确性，反倒可以反映人脑的记忆的很多本质和特点，以及人脑的智能。基于这些非常令人好奇的问题，我们试图在前人对记忆的研究基础上，来探索人脑的记忆究竟是怎么工作的？

在人类追寻记忆的痕迹的过程中，用了很多不同的方法。比如说最开始的时候，我们没有很多无创的脑研究手段，只能在做手术的时候用电极来刺激不同的区域。当时做这些实验是为了保护一些重要的大脑功能区，比如运动，语言等。这样在手术过程中，我们不会破坏这些区域。但在这个过程中你会发现很神奇的现象，刺激大脑的不同的区域，不同的记忆就会被唤醒。这样的手段相对来说比较碰运气，也只能在特定的身上完成。

另外有一批研究者在癫痫病人的大脑扎入不同的电极，然后记录这些电极的活动。神奇的是，研究者发现某个电极所记录了一些神经元，它只对某一个材料有反应，好像这个细胞就存储了这个材料的记忆。但是，你马上也会意识到，可能人的记忆是不是这样，有单独的细胞在存储我们关于某个特定事物的信息。因为如果你把这个细胞破坏掉，好像对记忆也没有大的受损。

所以人的记忆究竟是怎样存储的？为了回答这个问题，人们转向了动物研究。通过一些非常精密的研究的仪器，包括刚才管老师讲的，不管是用双光子，还是其它一些更高精度的手段来追踪每个细胞活动。例如，用光遗传学的方法来标记一群特定的神经元，比如小鼠实验发现有一些细胞在被电击以后，它会活动；然后通过操控这些细胞，然后小鼠又会恢复电击样的行为。

通过这样的手段，我们似乎能够标记出一些特定的记忆痕迹。但是对动物的研究它可能会用到一些特定的研究范式，相比于人类的丰富的记忆活动，它还是存在一些主要的不足。更重要的是，它没有办法揭示复杂记忆中全脑分布式的存储特征，因为我们人脑中能记住的事情太多了，如何能够追寻我们每一个记忆究竟存储在大脑深处的哪一个位置，实际上对我们构成了一个巨大的科学的挑战。

为了探索这样一些问题，我们实验室过去一段时间试图发展一些能够适用于研究人的分布式记忆表征的一些技术。10多年前，我们采用了一种所谓的表征相似性的分析技术，分析大脑分布式的活动模式。虽然大脑通过核磁或者脑电记录的信号本身比较粗糙，但是如果你用一种复杂模式分析的技术，你会发现同样的一个材料，比如说同样一个字，它产生的大脑活动模式比两个不同的字的模式更为相似，或者同样的一张脸诱发的活动模式比两张不同的脸诱发的模式更为相似。这说明这种大脑活动模式包含着记忆的痕迹。

通过这样的分析，我们知道大脑的哪些区域里面可能包含着我们关于某些特定材料的记忆。但是更为重要的一个问题是，这个痕迹究竟是什么？它长得和我们所看到的材料是一模一样吗，还是可能存在很多差异？比如说，同样是看到一个苹果，在你的记忆当中，你记忆的是苹果的颜色、形状、气味，还是仅仅是一个抽象的模糊的概念。刚才罗欢老师给我们呈现了一幅美丽的北大未名湖的图片，但是你现在回忆的时候，你回想出有多少精细的细节？在你的记忆的痕迹当中，究竟只是一个模糊的概念，还是有很多精确的细节？很多时候如果我们仅仅依赖我们自身的类型，或者我们主观的描述。我好像记住了丰富的细节，但实际上可能在你的头脑中并不是这样的一种具体的模式。为了探索记忆痕迹里面所包含的内容，我们又借助深度学习的方法。这个我们下面会具体讲到。

总之，通过一些手段，我们可以具体的去看大脑里面究竟哪些地方在存储我们的记忆，它存储的究竟是什么内容。我们试图来研究一些非常有意思问题，去追寻人脑的记忆痕迹。

首先，在人脑的记忆的过程当中，从我的工作记忆的短时的存储，到我睡觉时候的记忆巩固，再到后面我提取它的时候，随着时间的流逝，我们大脑的记忆痕迹究竟发生什么样的变化，它还是不是像我们看见的第一眼那样，一个完整的没有任何变化的记忆痕迹，还是经过了复杂的变化。这是我们试图探讨的在人脑的记忆痕迹当中发生什么样的变化。

另外一个很有意思的现象是，在人脑的记忆当中，你会发现每一个记忆之间它不是单独存储，不像在计算机一样，这个文件放在这个文件夹，另外一张图片放在另外一个文件夹。即使是非常相似的内容，它们也没有相互影响，这种孤立的存储方式可能限制了他的问题解决的能力。在人脑当中，这样的一些复杂的记忆，它究竟存在什么样复杂的交互作用，这样的交互作用，是不是有助于我们形成一个完整的知识的、记忆的网络，并帮助我们去创新性地解决一些问题，这也是我们希望关心的问题。

除了这些以外，人类对记忆当然还存在很多美好的这种愿望。有什么样的办法来提升我们的记忆？每个人可能都在抱怨自己的记忆能力太差，基于我们对记忆的机制的一些了解，我们能发明什么样的方法来干预提升，这是我们实验室所关心的第三个问题。

接下来我会用几分钟时间跟大家简单地介绍一些研究案例。

第一个研究是在人脑的工作记忆里面，它究竟存储了什么样的内容？比如说，我给你一个香蕉的图片，并告诉你这个图片会消失，然后在你的头脑中你要非常生动且准确地记录这张图片，过一会儿会有测试。即使在很短的时间内，我让他要记住这样的细节，在头脑中他究竟保存了什么样的信息呢？

我们试图用深度神经网络（Deep Neural Networks, DNN）等方法，用视觉的DNN方法去看它的视觉信息，然后用语义DNN去看它语义信息。我们发现几个很有意思的现象。其中一个重要的现象是，我们所保持的工作记忆信息并没有包含所有的细节，它只有一些抽象的视觉形状信息和抽象的语义的信息。

第二个现象就像罗欢老师所说，我们所保存的信息它并不是稳定的。它有的时候是处在一种活动的状态，有的时候它是处在一种静默的状态，它在整个这段时间不是持续的稳定的，它出现了不同的一种波动。不同的信息，它的波动的相位是不一样的，但都绑定在海马的Theta振荡上。这样的动态存储机制，其实有很多价值。比如说为什么是动态的，为什么不是持续的。持续的话，有一个重大的问题，它就会受到外在信息的干扰。如果你是持续的活动，然后现在有一个新的信息进入，他会对头脑中已有的信息进行干扰。所以如果是一种动态的变化的话，它预防干扰的能力会比较强，而这种方式又会比较节省能量。

同时它又不存储太多的细节了，它能够对信息进行压缩，能够存储更多的工作记忆的内容。所以这样的动态表征的机制，它可能带来一种进化上的优势，虽然它可能会牺牲一些细节，但是它有很多优势。

短时记忆以后，部分记忆会变成长时记忆。在长时记忆当中，我们发现更有意思的现象。如果你让一个人尝试回忆长时记忆的内容，你会发现更多视觉的信息消失了，而留下的更多是一些语义的信息。

从上面的结果所以我们了解到，从编码到长时记忆，记忆的内容发生了很多变化。很有意思的是，在我们编码的时候，从我看到这个材料的第一眼，我从它的视觉信息会快速加工到它的语义信息，而且这种加工转换的速度越快的话，你的记忆就越容易长期的保存。这是为什么？是因为这样的快速加工能让我们形成一种非常稳定的神经的表征。这里面有一些相对复杂的机制，简而言之，如果我们对加工的材料进行一种快速的语义转换，它能够和我们头脑中已有的知识进行一个很好的联系，从而让我们可以形成稳定的表征，也能够形成更为长久的记忆。

基于这样的一些发现，我们正在发展一个人类记忆的动态表征模型。它的一个核心思想是我们在编码的过程中，我们接收到很多的感知觉信息。但是随着时间的流逝，随着我们记忆的巩固，这种感知觉的信息会越来越少。相反我们在高级皮层的语义的信息，或者说抽象的感知信息会越来越多。这样的一个过程能够让我们实现从具体的感知觉信息到抽象知识的转换，帮助我们形成记忆网络，以促进记忆的可迁移性和问题解决的能力。

第二个例子是有关虚假记忆的形成。我们的研究发现，上面提到的记忆的动态变化，很多时候依赖于我们的记忆表征之间的复杂的交互作用。 举一个简单的例子，在我们看到一系列图片的时候，或者一系列文字时候，如果你看见很多的词都跟睡觉有关，但是睡觉这个词可能根本没出现过。当别人在问你的时候，你会产生错误记忆的现象。这是因为我们更多的时候依赖语义的信息来形成我们记忆。这种方式让我们的真实记忆变得更多，但也会产生很多基于语义的错误记忆。我们的研究发现，这个过程中会产生一系列复杂的交互作用，包括我们的感知觉皮层，语义皮层，以及执行监控的系统都会参与其中。

基于这样的发现，我们认为可能基于这种交互的、抽象的、记忆加工方式，会帮助我们更好地形成基于理解的记忆，而不是死记硬背的。

所以我们觉得这种“虚假”记忆的形成，可能可以成为我们去揭示人脑记忆工作的一种工具和一个窗口，来帮助我们更好地理解人脑的记忆是怎么工作的。而这个可能对启发新一代的人工智能也有一定的意义。

最后一个例子，也是大家非常关心的，就是我们对记忆工作机制的理解，我们如何促进记忆。

有一个做法，大家其实都知道对吧？叫记忆术。

现在市场上很多人也在教大家记忆术，记忆术有它的好处，也有很多的不足。我们今天不分析它，我们通过脑功能影像的分析，发现记忆术为什么管用，有一些大脑的机制能解释。在记忆术过程当中，我们用了一条空间地图和路径，用了很多联系记忆的方法。所有的过程都需要用到海马的功能，因为海马就是负责联系记忆的，海马负责这种空间记忆的表征。用记忆术这样的方法正好把海马的功能完全发挥出来，而海马又是一个进行这种快速记忆的一个重要的大脑区域，所以基于这样的机制，你能够很好地提升记忆。

更重要的是，在这个过程当中，海马还能够对记忆进行快速的灵活的转变，能够把我们记在同一个记忆宫殿的材料或者时间距离更近的材料进行表征的分离。依据这样的记忆模式分离，我们可以区分相似的记忆，从而来形成一个非常准确的记忆。

这些结果表明，如果你充分调用海马的在空间加工，联系记忆，模式分离等上的一些重要的机制，它可以帮助你形成一个很好的长时记忆。另外，我们还可以通过别的手段，比如通过直流电刺激的手段，帮助我们去加强神经表征的精确度或者激活模式的再现，来提升自己的成绩？我们其实有一系列的发现，通过对大脑的某些区域的直流电刺激，你可以调节它的神经激活模式，从而促进这些记忆。

我就讲到这个地方，非常感谢实验室的同学以及合作者，还有我们宣武医院神经外科和功能神经外科的医生，他们给我们很多帮助，谢谢大家！

整理&编辑：EY，Aaron，Lixia，Jiahui

排版：许靖童

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