新研究表明大脑记忆编码可以改善人工智能、记忆疗法和学习工具

一篇题为人类海马和内嗅神经元编码经验的时间结构的新研究论文探索了我们的大脑如何通过识别随时间变化的模式来组织记忆，即使我们“我们没有意识到它们。该研究特别关注海马体和内嗅皮层的神经元，这是涉及记忆和学习的两个关键大脑区域。

在这项研究中，研究人员监测了 17 名癫痫患者的大脑活动，这些患者植入了颅内电极——放置在大脑内以监测其电活动的微型装置。这使得科学家能够直接观察当人们接触事件模式或序列时神经元的行为方式。为了进行这项实验，在 40 分钟内向患者展示了大约 120 张人物、动物、物体和地标的图像 - 而且也是按照特定的顺序。研究人员分析了海马体（大脑中帮助存储和检索记忆的部分）和内嗅皮层（与海马体通信以处理时间和空间的区域）中的神经元如何对这些图像做出反应。

一个主要发现是，当患者接触这些图像模式时，神经元缓慢而稳定地改变其活动，即使参与者没有被告知该模式。神经元编码图像是什么（“什么”信息）以及它们出现的顺序（“何时”信息）。它所做的是，它形成了相同序列/模式的表示，这个过程被称为编码时间序列——本质上是大脑如何随着时间的推移跟踪事件的顺序。即使图像后来以随机顺序呈现，神经元仍然记得原始序列。

神经元重放是同一研究的另一个方面，神经元快速重放相同的内容休息期间的事件顺序。这种重播以更快的速度发生，被认为有助于大脑巩固或整合序列的记忆。研究人员将大脑编码空间和时间的方式进行了比较，表明无论是在空间中导航（例如，穿过迷宫或密闭空间）还是在时间轴中跟踪事件的顺序，类似的机制都在发挥作用。

那么这项研究的意义是什么？大脑是世界上最复杂的器官，它将使我们更接近于理解大脑将经验组织成可预测模式的能力。即使没有意识，我们的神经元也在努力理解世界，组织空间和时间来帮助我们记住和预测未来的事件。

各个领域的现实应用包括教育，这些发现可以通过以反映大脑自然处理序列的方式构建材料来改进学习方法 - 简而言之，更好的记忆保留。在医疗保健领域，这项研究可以指导阿尔茨海默氏症等记忆障碍疗法的开发。人工智能和机器学习系统可以从模仿大脑的预测能力中受益，从而带来更智能、适应性更强的技术。

脑机接口，类似于 Neuralink，可以利用时间编码来帮助患有神经损伤的个体。这将使他们能够更好地控制假肢或通信设备。最后但并非最不重要的一点是，可以加强心理健康治疗，特别是针对创伤后应激障碍（PTSD）等疾病——只需针对创伤性记忆的编码和回忆方式，为我们提供管理侵入性想法的新方法。

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