研究探索海马体预测模型的出现

神经科学研究发现，大脑会自发地将事件和生活经历组织成记忆，可以在不同的时间点在精神上检索和重播。众所周知，这些对过去事件的记忆在一定程度上塑造了人类的感知和行为，例如强调解决过去已被证明有效的给定问题的策略。

海马体的一个关键区域(称为CA1区域)被假设为支持人类检索相关记忆以预测未来结果的能力，方法是创建粗略代表不同场景中可能发生的情况的预测模型。尽管许多神经科学家一直在研究这一假设，但这些模型的建立和随着时间的推移而更新的方式仍然知之甚少。

多伦多病童医院和多伦多大学的研究人员最近进行了一项研究，旨在更好地了解海马CA1区域这些预测模型的形成。他们的研究结果发表在《Neuron》杂志上，揭示了小鼠大脑中CA1神经元的活动，因为它们正在学习通过根据以前的经验进行预测来完成任务。

“当我们想到记忆时，我们常常会认为它是回忆过去经历的一种方式——一种‘回忆设备’，”进行这项研究的研究人员之一保罗弗兰克兰告诉MedicalXpress。“但是看待记忆的另一种方式是思考如何利用它来预测未来。这是我们在研究中探讨的问题，我们问：我们过去的经历如何让我们更好地预测未来?”

作为实验的一部分，弗兰克兰和他的同事训练80只老鼠完成拼图，其中包括区分不同的声音以获得食物奖励。他们解决的谜题遵循类似的一般规则，这使得老鼠能够在心理上预测如果它们以特定方式行事可能会发生什么。

研究人员发现，随着时间的推移，老鼠不仅学会了解决个别问题，还学会了所有谜题背后的规则。最终，他们能够将这条规则应用到未来的试验中，有效地解决他们以前没有遇到过的新难题。

弗兰克兰解释说：“当我们训练小鼠并观察它们时，我们还对海马体的神经活动进行了成像，海马体是大脑中对于解决此类难题非常重要的区域。”“值得注意的是，一旦老鼠‘明白了’——也就是说，学会了规则——我们注意到它们的神经活动模式就进入了一种可靠的状态。我们认为正是这种状态对应于预测模型——这种状态允许老鼠根据过去的经验对新的未来事件进行预测。”

总体而言，该研究小组收集的研究结果证实，海马体CA1区域通过将过去事件的记忆与新的感官信息相结合，支持预测模型的开发。未来，他们的工作可以为针对该大脑区域的进一步研究铺平道路，这可以进一步阐明大脑利用记忆来指导未来行为的方式。

弗兰克兰补充道：“我们的研究将记忆研究的重点从思考记忆如何有助于思考过去，转移到它如何对预测现在或未来很重要。”“我们感兴趣的是哪些因素会影响海马体中预测模型形成的效率。也许压力会破坏这些模型的形成，或者这些模型在早期发育过程中更容易形成——在年轻的大脑中，他们对世界的经验较少，需要快速形成关于世界如何运作的模型。”