简易50年前，神经科学家在大脑海马体中发现了一种与存储特定位置驰念关联的细胞。这些细胞不仅对空间驰念至关病笃，在存储情节驰念方面通常发挥着病笃作用。尽管科学界如故潜入了解这些位置细胞编码空间驰念的机制，但它们何如参与情节驰念的编码仍然是一个未解之谜。

近期，MIT商议东说念主员成就的一种新模子为这一问题提供了新的观点。该模子标明，位置细胞不错在莫得空间信息的情况下与内嗅皮层的网格细胞合作，充任一种支架，将驰念组织成一个相互关联的序列。

“这个模子初步揭示了内嗅皮层与海马体在情节驰念回路中的作用，为知道情节驰念的现实提供了基础。”MIT大脑与瓦解科学系讲授、麦戈文脑商议所成员、这项新商议的资深作家IlaFiete默示。

这个模子奏效再现了生物驰念系统的多个要道特征，包括巨大的存储容量、旧驰念的安祥败落，以及东说念主们通过“驰念宫殿”时刻存储多数信息的才气。

这项商议由MIT商议科学家SarthakChandra和SugandhaSharma共同主导完成，商议后果已于近期发表在Nature上。加州大学戴维斯分校助理讲授RishidevChaudhuri也参与了这项商议。

驰念的索引

为了编码空间驰念，海马体中的位置细胞与网格细胞密切合作。网格细胞是一类颠倒的神经元，它们会在多个不同的位置被激活，并按照重复的三角形几何图案规章地陈设在一起。网格细胞群体共同造成了一个三角形聚集，用于默示物理空间。

这些海马-内嗅回路不仅匡助咱们回忆也曾去过的地点，还撑握咱们导航未知的场合。此外，商议标明，这些回路在造成情节驰念时通常至关病笃。情节驰念可能包括空间身分，但更多的是对于事件的驰念，举例你何如庆祝上一次诞辰，或是昨天午餐吃了什么。

“通常的海马体和内嗅回路既用于空间驰念，也用于一般的情节驰念。”Fiete确认说念，“因此咱们不错进一步探究的问题是，空间驰念和情节驰念之间存在什么样的关连，使它们粗略分享并吞个回路？”

针对这一功能肖似，科学界提议了两种主要假定。第一种假定以为，这一趟路的主邀功能是存储空间驰念（举例记取食品在那边或捕食者出现的场合，因为这类驰念对于糊口至关病笃）。在这种不雅点下，情节驰念的编码被以为是空间驰念的一种副家具。

第二种假定章相悖，以为这一趟路主要用于存储情节驰念，同期也能编码空间驰念，因为地点频繁是情节驰念中的一个病笃构成部分。

在这项商议中，Fiete和她的团队提议了第三种可能性：网格细胞的独有平铺结构过甚与海马体的相互作用，对情节驰念和空间驰念这两种驰念类型通常病笃。为了成就这一新模子，他们模仿了Fiete实验室畴前十年中成就的瞎想模子，这些模子模拟了网格细胞何如高效编码空间信息。

“咱们如故到了这么一个阶段，我以为咱们对网格细胞回路的机制有了一定历程的知道，因此当今是时候探索网格细胞与包括海马体在内的更大回路之间的相互作用了。”Fiete说说念。

在这个新模子中，网格细胞与海马细胞的相互作用不错算作存储空间驰念或情节驰念的支架。网格中的每种激活模式界说了一个“井”，这些井按照规定的终止陈设。需要介意的是，这些井并不径直存储特定驰念的内容，而是充任指向特定驰念的“指针”。具体的驰念内容则被存储在海马体与嗅觉皮层之间的突触中。

当驰念稍后被零碎的片断触发时，网格细胞和海马细胞之间的相互作用会将回路景色指点至最近的“井”。这些井的底部景色与嗅觉皮层的相应部分连续，补充了驰念的细节。由于嗅觉皮层的限制广阔于海马体，它粗略存储多数的驰念信息，从而弥补海马体容量的收尾。

“从宗旨上看，咱们不错将海马体视为一个指针聚集。”Fiete确认说念，“它的作用类似于一个索引，通过接管部分输入完成模式补全，然后将这些输入指向嗅觉皮层（即这些驰念着手被体验和编码的场合），这种支架并不包含驰念的具体内容，它只包含指向概括支架景色的索引。”

这么的结构使按规律发生的事件粗略被贯串在一起：网格细胞-海马汇齐集的每个“井”有用地存储了激活下一个“井”所需的信息，从而使得驰念粗略以正确的规律被回忆。

建模驰念断崖与驰念宫殿

商议东说念主员的新模子在再现多个与驰念关联的气象方面比基于Hopfield聚集的现存模子更为准确。Hopfield聚集是一种粗略存储和回忆模式的神经聚集，为驰念的造成提供了早期的病笃观点，尤其是对于何如通过增强神经元之间的攀附来存储信息。

然则，Hopfield聚集并不成完满模拟生物驰念的现实责任方式。在这种模子中，每个驰念齐不错被精细入微地回忆，直到达到存储容量的极限。一朝达到这个极限，模子不仅无法造成新的驰念，致使试图添加新驰念会导致通盘先前驰念的充足丢失。

这种“驰念断崖”的气象与生物大脑的竟然机制并不相符。与之比拟，生物大脑的驰念系统愈加生动：旧驰念的细节会跟着时间渐渐朦胧，但不会充足消散，同期不错不休存储新驰念。

MIT的新模子奏效捕捉了数十年来通过商议网格细胞和海马细胞记载所积蓄的要道发现。这些记载主要来自啮齿动物在各式环境中探索和觅食行径的商议。更病笃的是，该模子还匡助揭示了一种广为东说念主知的驰念计谋（即“驰念宫殿”）背后的机制。

在驰念力比赛中，参赛者的一项任务是记取一副或多副打乱规律的扑克牌。他们频繁通过将每张牌分派到“驰念宫殿”的特定位置来完成这一任务。驰念宫殿频繁是对童年家园或其他纯属形式的脑海再现，当需要回忆这些牌时，他们会在脑海中踱步在这个宫殿中，一说念在每个位置步骤看到这些牌。乍一看，将牌与位置关联联似乎加多了至极的驰念职守，但现实上，这种模范让驰念变得愈加安祥和可靠。

MIT团队的瞎想模子粗略出色地完成类似“驰念宫殿”的任务，这标明这种驰念计谋现实上是欺诈了驰念回路的当然机制。通过将输入与海马体中的支架关联起来，并汇聚恒久存储在嗅觉皮层中的驰念算作新的支架，这种模范权贵膨大了驰念系统的容量，使得东说念主类粗略存储和回忆比通常更多的序列信息。

接下来，商议东说念主员谋划基于这一模子进一步探索几个病笃问题，比如情节驰念何如滚动为皮层中的语义驰念，即与取得时的具体情境无关的事实性驰念，举例“巴黎是法国的齐门”；事件何如被界说和组织；以及何如将类脑驰念模子整合到当代机器学习系统中，从而进步东说念主工智能的驰念和学习才气。

这项商议得到了好意思国舟师商议办公室、国度科学基金会RobustIntelligence姿色、ARO-MURI奖项、Simons基金会以及K.LisaYangICoN中心的资助撑握澳门六合彩。