2026年6月8日下午,应我院邀请,德国波鸿鲁尔大学心理学部认知神经研究所Nikolai Axmacher教授在俊秀楼223报告厅,为师生带来题为“The Fate of Human Memory Traces”的学术报告。报告会由我院紫江青年研究员蒲艺主持,相关领域青年教师及研究生共60余人到场聆听。

Axmacher教授团队长期致力于揭示大脑中记忆印迹(engram patterns)的形成与转化机制,研究手段涵盖颅内脑电图、单神经元记录等前沿技术,并结合表征相似性分析(RSA)与深度神经网络等计算工具,从多尺度解析记忆的神经编码。

报告中,Axmacher教授指出,记忆并非对过往事件的简单录像,核心问题已从大脑“记住了什么”转向“如何编码与重建一段独一无二的经验”。借助颅内脑电图(iEEG)高时空分辨率数据,团队对记忆编码与提取阶段进行RSA分析,该方法可反映特定脑区多体素活动模式的相似性,精准捕捉记忆内容与格式的特异性。
研究发现,在记忆提取阶段,海马体主要负责复现记忆的关联性信息,而外侧颞叶则负责复现记忆的内容信息。通过一项词汇-颜色联结实验,团队观察到海马体在成功回忆中的关键作用——仅当受试者完整记起词汇及其关联颜色时,海马体才会在检索阶段精准重现编码时的时频神经模式,表明海马体负责重建事件各元素间的关联。而在虚拟现实空间导航实验中,记忆提取呈现清晰的时空动态:回忆早期海马体率先激活,重现物体与位置关联;约一秒后,外侧颞叶皮层出现较晚的印迹复现,专门重建物体具体内容,揭示了海马体提供检索指针、皮层接力再现感知细节的协作过程。

围绕记忆维持阶段,Axmacher教授介绍了感知与语义内容的动态转化。团队引入深度神经网络量化维持期的神经表征,发现早期大脑活动模式与DNN深层结构高度吻合,提取高级视觉信息;后期则转向与语义网络层相似,反映记忆从视觉表象逐步抽象为概念格式的转移。单细胞记录进一步证实,工作记忆维持期同时编码类别与位置等多元信息的细胞比例较编码阶段显著增加,表明维持期并非被动储存,而是主动进行联合表征。
在精神病理学方向上,Axmacher教授分享了创伤后应激障碍(PTSD)的相关研究。PTSD患者常受概念解离与过度泛化困扰,这与记忆系统表征扭曲有关。通过特里尔社会应激测试(TSST)结合RSA分析,团队发现心理压力会选择性增强对事件核心要素的记忆,同时削弱边缘细节提取;杏仁核中,与压力事件相关的中心物体表征逐渐与恐惧面孔趋同,跨类别泛化赋予中性物品创伤属性。在创伤电影范式中,高级视觉区对不同创伤影片的神经表征高度相似,呈现感觉层面过度泛化,而前额叶等语义区表征却彼此离散,提示创伤记忆因难以融入连贯语义叙事而孤立、脱节地持续存在,易于触发却难于整合。

在临床应用方面,团队关注记忆指标对阿尔茨海默病的早期预警,聚焦内嗅皮层中编码距离与方向的网格细胞功能。针对平均年龄仅22岁的APOE-ε4高风险基因健康携带者,研究发现其内嗅皮层网格样表征强度已显著减弱,但常规导航任务行为表现与对照组无差异;进一步分析显示,高风险者代偿性过度激活海马体以维持表现。为排除代偿,团队设计了仅依赖内部运动信息的路径整合任务,结果发现高风险者行为策略出现微妙改变(如更频繁贴近边界移动),从而确立空间网格表征受损可作为极早期阿尔茨海默病的神经认知标记物,并为开发更敏感的行为检测范式提供了新思路。

报告结束后,现场师生围绕可能的干预方向、非线性统计方法的应用、空间导航实验的深层设计逻辑等踊跃提问,Axmacher教授逐一细致回应,并分享了自己在实验设计与理论思考方面的宝贵经验。
本次报告视野开阔、内容前沿,不仅展现了对记忆机制从微观到宏观、从基础到临床的系统性探索,也为我院认知神经科学相关研究带来了重要启发。与会师生纷纷表示获益良多,并期待未来与Axmacher教授团队开展更深层次的学术交流与合作。
