北京大学纳家勇治研究组在《美国国家科学院院刊》发文阐明时序记忆的神经机制

来源: 北京大学心理与认知科学学院官网

概要:记忆是核心认知功能之一,使得人和动物能够根据经验改变自己的行为模式。


近日,《美国国家科学院院刊》(Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America,PNAS)在线刊发了北京大学心理与认知科学学院和麦戈文脑科学研究所纳家勇治课题组的研究论文“Contributions of primate prefrontal cortex and medial temporal lobe to temporal-order memory”,报道了该课题组采用清醒猴电生理技术研究时序记忆的神经机制所取得的重要进展。论文的第一和通讯作者是纳家勇治研究员,其他作者包括课题组博士研究生陈翮和杨岑以及纽约大学Wendy Suzuki教授。


记忆是核心认知功能之一,使得人和动物能够根据经验改变自己的行为模式。记忆系统具有多样性,其中的陈述性记忆是我们的“日常语言记忆”,它使我们能够去描述我们所记得的事情。陈述性记忆包含情景记忆与语义记忆。情景记忆是指对亲身经历的事件的记忆,包括事件发生时特定的时空背景。而语义记忆则代表着一种从经历中得到的事实或者知识。内侧颞叶(medial temporal lobe),特别是海马区,在这两类记忆中起到重要的作用(图1)。纳家勇治研究组主要研究时间背景下的情景记忆。


在大脑编码了一系列事件后,它们的时间顺序对于情景记忆非常重要(图2)。在以往的研究中,纳家勇治博士 (Science, 2011) 通过恒河猴的行为电生理实验,在单细胞水平上发现了内侧颞叶区的两种不同的时间表征方式。其中,海马区表征连续性的时间,而外嗅皮层(perirhinal cortex)则从海马区获取时间信号,再将其与特定事件进行整合,从而表征离散的时间点。从解剖结构上来看,外嗅皮层位于内侧颞叶区的入口处,这有助于它从联合皮质获取外部信息,再通过内嗅皮层(entorhinal cortex)输入到海马区。


前额叶是灵长类尤为发达的脑区,它和内侧颞叶在时序记忆(时间顺序记忆)中的作用颇有争议。在本研究中,纳家勇治研究组对前额叶神经元在时序记忆任务中的活动模式进行了探究,并与内侧颞叶区神经元进行了比较。在实验任务中,猴需要记住两个依次呈现的物体的身份和时序信息(编码阶段),并在随后的测试中“告知”研究人员(回忆阶段)这些信息。研究发现,在编码阶段,前额叶表征了特定的物体身份和时序的组合,并且有显著的物体选择性延时活动。相对地,内侧颞叶表征了受时序信号和递增时间信号调制的物体信息。因此,虽然前额叶、内侧颞叶两个脑区的神经元都表征了物体的身份、时序或两者的组合信息,但是它们的编码策略迥异。前额叶的神经元表现出对物体身份和时序更为独立的选择性,提示其可能以非线性算法整合任务相关的变量,从而表征更高维的信息,为解决多样的任务提供计算优势。而内侧颞叶则稳定地表征物体及其搭载的时间信息,实时编码我们正在经历的场景,为后续的记忆提取做准备。


纳家勇治博士于1991年和1993年分别毕业于东京大学文理学院和理学研究院,获基础科学学士和分子细胞生物学硕士学位。他于1993年在东京大学Yasushi Miyashita教授的实验室开始他的博士训练。1995年, 在完成博士学位课程之前获得了东京大学助理教授职位。2003年,他被日本神经科学协会授予青年研究员奖,同年被提升为东京大学讲师。2005年,他在纽约大学开始担任副研究员。纳家勇治博士自2013年9月起,担任北京大学心理与认知科学学院研究员、北京大学-清华大学生命科学联合中心研究员和北京大学麦戈文脑研究所研究员。


该研究受到国家自然科学基金委和北京大学-清华大学生命科学联合中心资助。



图1. 恒河猴的记忆相关脑区



图2. 实验流程及神经电生理结果




参考文献:


Yuji Naya*, He Chen, Cen Yang and Wendy A. Suzuki (2017) Contributions of primate prefrontal cortex and medial temporal lobe to temporal-order memory, Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America (in press).


Naya Y.* and Suzuki WA. (2011) Integrating what and when across the primate medial temporal lobe. Science 333: 773-776.


Suzuki W. A.*, and Naya Y.*, (2014) The perirhinal cortex. Annual review of neuroscience 37:39-53.


Naya Y.* (2016) Declarative association in the perirhinal cortex. Neurosci. Res 113: 12-18.


Naya Y.* (2016) Declarative association. In Neuroscience in the 21st century 2nd, DW Pfaff & N Volkow ed. (Springer Science+Business Media, New York), 2651-2677.



未来智能实验室是人工智能学家与科学院相关机构联合成立的人工智能,互联网和脑科学交叉研究机构。由互联网进化论作者,计算机博士刘锋与中国科学院虚拟经济与数据科学研究中心石勇、刘颖教授创建。


未来智能实验室的主要工作包括:建立AI智能系统智商评测体系,开展世界人工智能智商评测;开展互联网(城市)云脑研究计划,构建互联网(城市)云脑技术和企业图谱,为提升企业,行业与城市的智能水平服务。

  如果您对实验室的研究感兴趣,欢迎支持和加入我们。扫描以下二维码或点击本文左下角“阅读原文”

本文来自互联网用户投稿,该文观点仅代表作者本人,不代表本站立场。本站仅提供信息存储空间服务,不拥有所有权,不承担相关法律责任。如若转载,请注明出处:http://www.mzph.cn/news/497862.shtml

如若内容造成侵权/违法违规/事实不符,请联系多彩编程网进行投诉反馈email:809451989@qq.com,一经查实,立即删除!

相关文章

管道( Pipeline )模型--示例

类图 时序图 阀门接口 /*** 阀门接口* author administrator**/ public interface Valve {public String getName();public void invoke( Context context ); }基本阀门 /*** 基础阀门* author administrator**/ public class BasicValve implements Valve{private String name…

一文告诉你,NIPS 2017有多火爆 | 附PPT、视频、代码大总结

原文来源:Medium、GitHub作者:TarasSereda「雷克世界」编译:嗯~阿童木呀、KABUDA今年的NIPS是一场盛大的、极富教育意义和探索精神的、魅力十足且人数众多的会议。第一步,登记排队量子计算机Tutorials深度学习:实践与趋…

不入oracle数据库,Oracle数据库之操作符及函数

一、操作符:1、分类:算术、比较、逻辑、集合、连接;2、算术操作符:执行数值计算;--工资加1000select empno,ename,job,sal1000 from emp;3、比较操作符:--比较运算符(between and包头不包尾)select * from …

Facebook面部识别新突破:可识别未标记照片中用户

来源:凤凰科技据科技博客TechCrunch报道,Facebook公司希望用户了解和掌控人们上传的照片,即便用户没有在照片中被标记出来。周二,Facebook推出了一项新的面部识别功能:照片检查(Photo Review)。…

德扑 AI 之父解答 Libratus 的13个疑问:没有用到任何深度学习,DL 远非 AI 的全部

来源: AI科技评论概要:卡耐基梅隆大学计算机系在读博士生 Noam Brown 和计算机系教授 Tuomas Sandholm 来到 reddit 的机器学习分版,和网友们一起来了一场「你问我答」(ask me anything)。卡耐基梅隆大学计算机系在读博…

如何测量智能产品的AI智商水平,论AI的三种智商 |未来研究

前言:本文是未来智能实验室关于人工智能智商的最新研究文章,主要提出智能系统的智能水平会因为测试目的的不同,产生三种不同的智商类型,针对这三种AI智商,本文也提出对应的测试方法和数学公式。相关英文论文与2017年12…

硅谷顶级VC:“S曲线”看四大风口,创企成功机会巨大

来源:全球技术地图新技术走入产业应用阶段,在完成了前期基础的试水后,大企业往往以雄厚的资本实力、强大的人才团队和广阔的市场资源,迅速占领新技术高地。那么顺应新技术而诞生的创业企业,还是否有打造成功企业的机会…

新型量子计算机首个基本元件问世,扩展性更强运算速度更快

来源:科技日报概要:最新研究证明了建造这种量子计算机的可行性,其有潜力克服目前的量子计算方法面临的扩展问题。据物理学家组织网近日报道,瑞典和奥地利物理学家携手,研制出了单量子比特里德伯(Rydberg&am…

Strut2中单元测试实例

项目文件结构图: 椭圆框中的Jar 包是单元测试时候需要引入的。 矩形框 MainTest 每个包下一个,为 JUnit4 的 Suite 套件,其作用是执行本包下的“测试类”和子包的 MainTest。 例如:jp.co.snjp.ht.MainTest package jp.co.snjp.h…

德国图宾根大学发布可扩展「对抗黑盒攻击」,仅通过观察决策即可愚弄深度神经网络

原文来源:arXiv作者:Wieland Brendel、Jonas Rauber、Matthias Bethge「雷克世界」编译:嗯~阿童木呀、哆啦A亮不知道大家有没有注意到,许多机器学习算法很容易受到几乎不可察觉的输入干扰的影响。到目前为止,我们还不清…

Understanding node.js

来源:http://debuggable.com/posts/understanding-node-js:4bd98440-45e4-4a9a-8ef7-0f7ecbdd56cb Node.js has generally caused two reactions in people Ive introduced it to. Basically people either "got it" right away, or they ended up being …

腾讯AI Lab刷新人脸检测与识别两大测评国际记录,技术日调用超六亿

来源:腾讯AI实验室概要:人脸检测是让机器找到图像视频中所有人脸并精准定位其位置信息,人脸识别是基于人脸图像自动辨识其身份,两者密切相关,前者是后者的前提和基础。腾讯AI Lab在国际最大、最难的人脸检测平台WIDER …

Jeff Dean| 面向系统的机器学习和面向机器学习的系统

来源:全球人工智能概要:我们将发布一系列内容,展示 Google 在 NIPS 2017 上发布的工作成果。首当其冲的便是来自 Jeff Dean 的 PPT 《面向系统的机器学习和面向机器学习的系统》。第 31 届神经信息处理系统年会(NIPS 2017&#xf…

mysql linux附加数据库文件夹,Linux全攻略--MySQL数据库配置与管理

MySQL是一种精巧的,多用户和多线程的中小型SQL数据库系统,由一个服务器守护进程mysqld和很多不同的客户程序和库组成.现在形成了一个"LinuxApachePHPMySQL"构建电子商务网站的黄金网站的黄金组合.MySQL不是开放源代码的产品,但在某些情况下可以自由使用.由于它的强大…

互联网如何促进经济发展?腾讯、谷歌、Facebook的实践和经验

来源:腾讯研究院右起:司晓 腾讯研究院院长李刚 腾讯研究院首席研究员Nicole Sremlau 牛津大学比较媒体法与政策项目负责人Pankaj Venugopal Facebook公司副总法律顾问Olivia Hatalsky Alphabet公司高级项目经理互联网正在成为社会生态的连接器&…

汇真科技李利鹏 :人工智能的应用边界

人工智能分为几个层面,首先是基础层,要有大数据云计算,因为你数据量大的话,要放到云端去处理,大数据、云计算、GPU/FPGA等硬件加速、新形态神经网络芯片等计算能力提供商。在技术层就是做机器学习、深度学习、增强学习…

CES 2018即将揭幕:AI平台之争烽烟骤起

来源:机器人创新生态概要:一年一度的国际消费电子展(CES)即将揭开序幕,今年有哪些值得观察的热门技术呢?一年一度的国际消费电子展(CES)即将揭开序幕,今年有哪些值得观察…

后缀表达式转变成表达式树

后缀表达式:abcde** 转换的表达式树: 转换步骤: 如果符号是操作数,那么就建立一个单节点树并将它推入栈中。 如果符号是操作符,那么就从栈中弹出两颗树 T1 和 T2 (T1 先弹出)并形成一棵新的树…

linux用户组登录,linux用户和用户组

1.用户组和权限管理用户分为三类:1.1 超级用户:root uid0,简单来说uid为0的用户就是超级用户。1.2 虚拟用户:存在linux中,满足文件或者程序运行的需要,而创建的。不能登录,不能使用。uid1-499,1-999(centos…

人工智能和厨房电器的结合:厨房助理机器人

来源:人工智能学家AItists概要:从智能家居到无人驾驶,人工智能正在落地的道路上。而其中一个让人觉得有点意外也很有趣的场景是:厨房。从智能家居到无人驾驶,人工智能正在落地的道路上。而其中一个让人觉得有点意外也很…