浙江
長時記憶的形成究竟需要多久才能在新皮層中扎根，這個問題一直困擾著神經科學家。傳統理論認為海馬體在新記憶形成后持續發揮主導作用，新皮層則需要數周乃至數月的時間才能獨立存儲信息。2026年6月16日，陸軍軍醫大學新橋醫院神經外科張春青教授與基礎醫學院諶小維研究員團隊在《Neuron》期刊上發表了他們的最新成果。這項研究通過連續六天的顱內腦電記錄追蹤了14名患者執行圖片學習和自由回憶任務時的腦活動，他們發現海馬與新皮層之間的信息傳遞方向在學習后的第二天就發生了逆轉，新皮層出人意料地早早接管了指揮權。
研究團隊重點分析了腦電信號中的漣漪活動，這種80到180赫茲的高頻振蕩被廣泛認為是記憶回放和鞏固的電生理標志。他們共采集了58個海馬位點和764個新皮層位點的數據，其中49個新皮層位點在重復學習過程中表現出持續多天的漣漪率升高，這些位點被界定為記憶相關皮層區域。他們觀察到無論是海馬還是這些記憶相關皮層，漣漪的發生率都隨著學習天數的增加而穩步上升，從第一天的不足0.5赫茲攀升到第二天以后的1.2赫茲以上，并且這種上升幅度與患者的圖片識別正確率和回憶成功率呈現出高度的一致性。海馬與新皮層之間的漣漪耦合強度同樣在第二天出現了急劇增強，并且這種增強效應持續維持到實驗的最后一天，而對于每天新引入的從未見過的圖片，漣漪率和耦合強度都沒有類似的增長。
當研究團隊進一步分析漣漪事件的時間先后順序時，一個顛覆性的模式浮現出來。在第一天接觸新圖片的過程中，海馬的漣漪總是領先于新皮層大約幾十毫秒，這符合經典理論中海馬作為信息源頭的預期。過了一夜睡眠和休息，第二天再次呈現相同圖片時，時序關系完全顛倒過來——新皮層的漣漪開始早于海馬出現。對于患者早已熟知的人物和地點的永久記憶圖片，這種新皮層領先的模式表現得更加明確和穩固。在自由回憶階段，他們同樣觀察到了新皮層先于海馬激活的現象，在被試開口說出記憶內容之前的數秒鐘內，新皮層的漣漪活動就已經率先抬升。通過計算不對稱指數來量化方向性偏移，他們發現指數值從第一天的負值（海馬主導）顯著轉變為第二天的正值（新皮層主導），并且在后續幾天中持續保持正值狀態。這表明新皮層不僅在重新編碼記憶時占據主導，在主動提取記憶的過程中同樣扮演著發起者的角色。
這種方向性逆轉并非在所有情況下都能發生。研究團隊注意到如果將每天實驗內部的第二次到第四次圖片呈現單獨進行分析，海馬與新皮層之間的耦合方向并沒有出現一致的新皮層領先趨勢，反而呈現出正負交替的不穩定狀態。這意味著跨夜的間隔和對已存儲記憶痕跡的再次激活才是驅動新皮層接管主導權的關鍵條件，單純的同一日內密集重復并不能產生同樣的效果。空間分布的分析結果顯示，那些呈現記憶相關漣漪增強的新皮層位點主要散布在額葉、頂葉和扣帶回等聯合皮層區域，其中大約63%的位點歸屬于默認模式網絡，這些區域與海馬共同構成了一個緊密協調的核心記憶回路。皮層與皮層之間的漣漪耦合盡管也隨著學習有所增強，但其方向性并未發生類似的變化，始終保持著對稱狀態。
這項研究將系統鞏固過程中新皮層介入的關鍵時間點從傳統認知的數周大幅提前到了學習后的第一個夜晚。傳統理論強調海馬在記憶鞏固的較長窗口期內始終占據主導，新皮層需要漫長的積累才能獲得獨立性，但這項研究提供了直接的神經生理學證據來反駁這一觀點。新皮層在記憶形成后不足24小時就已經能夠引領海馬的活動，這迫使研究者重新思考記憶鞏固的動態平衡機制。同時，這一發現也為臨床上理解和干預記憶障礙提供了新的時間窗口，例如在睡眠期間精準增強新皮層的漣漪振蕩或許能夠更有效地促進記憶保留。
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