想像你正在校園裡散步，突然收到好友喊你去體育館的訊息。這時候如果你不是新生的話，你可能很容易就能知道要從現在的位置去往體育館該朝哪個方向走，不論你在哪裡。這是你靈活地運用了記憶的一個例子。在這個過程中，你記得體育館在校園地圖上的位置，並根據當前不同的環境判斷去往體育館的方向。那麼，你的大腦是如何對記憶信息進行靈活運用呢？
2020年11月18日，北京大學心理與認知科學學院、北京大學麥戈文腦科學研究所納家勇治課題組在PLOS Biology期刊發表了題為「Hippocampal cells integrate past memory and present perception for the future」的研究論文。該研究設計了新穎的記憶任務，使用在體電生理技術，揭示了獼猴海馬神經元在記憶的運用過程中的重要作用。
在該研究裡，猴子們做的任務和上文的例子十分相似。首先，在訓練階段，猴子們學習了8個物體在1個背景圖像上的方位（圖1a-b）。當猴子們記住了這些物體與方位的關聯關係之後，則進入測試階段，猴子需要根據每個試次的條件去回憶和運用物體-方位關聯（item-location association）信息。
具體地，每個試次將首先隨機呈現一個物體作為物體線索（item-cue），接著再呈現一個隨機旋轉的背景圖像作為背景線索（background-cue），最後猴子需要根據這兩個線索，選擇這個物體線索在背景線索上所關聯的方位（圖1c）。在這個過程中，獼猴需要根據物體線索回憶其關聯的方位信息，再根據背景線索所提供的感知信息對回憶的信息加以運用。
結果表明，在物體線索呈現後，海馬神經元表徵了該物體所關聯的方位記憶信息。在背景線索呈現後，海馬不僅表徵了方位記憶信息，還表徵了背景線索所提供的感知信息。於是，記憶信號和感知信號在海馬個體神經元中進行，通過三個次序發生的操作（會聚、轉移和靶向）構建出目標方位信息（圖2）。
通過這一建構性過程，海馬將源於過去的記憶信息擬合到當下情形中，構建出可能指導未來行動的目標導向信息，由此實現對記憶的靈活運用。該研究的結果揭示了靈活運用記憶的神經機制，並首次為認知心理學先驅Bartlett所提出的「記憶是建構性的」這一觀點提供了單細胞層面的依據。
北大-清華生命科學聯合中心已畢業博士生楊岑為該論文第一作者，北京大學心理與認知科學學院、麥戈文腦科學研究所納家勇治研究員為本文通訊作者。該研究獲得科技部國家重點研發計劃、國家自然科學基金委項目、北大-清華生命科學聯合中心等項目支持。
參考文獻
Bartlett F.C. (1932). Remembering: A study in experimental and social psychology. Cambridge: Cambrige University Press, pp. 197-214.
Yang C, Naya Y (2020). Hippocampal cells integrate past memory and present perception for the future. PLoS Biol, 18(11): e3000876.