大脑“编码”时间和经历之谜揭示 可为医疗及AI领域研究确定新方向

美国加州大学洛杉矶分校健康中心领导了一项前沿性研究——人类大脑究竟如何“编码”并理解时间及经历的信息。该成果为神经科学领域的一个基本谜团带来了答案，还可用于开发神经假体装置，为未来医疗和人工智能（AI）领域带来新的研究方向。相关论文发表在25日的《自然》杂志上。

科学家曾利用脑部记录和神经成像来探索大脑如何处理空间导航，结果表明，人类大脑的海马体和内嗅皮层两个区域都发挥了关键作用。进一步研究发现，类似神经活动还可代表非空间体验，如时间、声音频率和物体特征。

在新研究中，团队招募了17名难治性癫痫患者。他们的大脑中曾植入深部电极以接受临床治疗。团队为参与者设计了一项涉及行为任务、模式识别和图像排序的复杂任务，在整个过程中，团队记录了他们的神经活动。

由于此次直接记录了人类单个神经元的活动，团队得以发现特定类型脑细胞的放电方式，这能反映出一个人经历事件的顺序和结构。当经历结束后，大脑会保留这些独特的放电模式，并在休息时快速重现。不仅如此，大脑还能凭借这些习得的模式，为未来将接受的刺激做好准备。

这一发现首次提供了证据，证明特定脑细胞是如何整合时间与经历信息，并对其提取和保留的。新研究的另一项开创性发现是，人类海马体和内嗅皮层中的一种“概念细胞”，会对特定的个体、地点或不同的物体作出反应，这似乎成为了人们记忆能力的基础。

对大脑来说，空间和时间这两个信息类型截然不同，而这项研究首次向人们展示了大脑如何使用类似的机制来表达不同的信息，这一重大发现为神经科学的发展开辟了新的道路。

大脑的海马体和内嗅皮层两个区域，在人类的记忆功能中举足轻重。现在，科学家在神经层面上证明了这两个系统是如何将事件按时间轨迹进行结合的。这个奇妙的探索不限于理论研究，还可帮助开发出神经假体装置，切实增强人们的记忆力或其他认知功能。随着时间的推移，科学界对大脑识别模式的发掘必将逐步加深，进而真正理解人类大脑如何形成记忆、预测未来潜在结果以及指导人们的行为。