计算模型揭示了大脑如何处理短期记忆

洛杉矶-(2020年12月17日)如果您曾经在脑海中忘却几秒钟的东西-例如您要在餐厅点菜的菜名-那么知道工作记忆的重要性。这种短期召回方式是人们如何在几秒钟或几分钟内保留信息以解决问题或执行任务，就像一系列说明中的下一步一样。但是，尽管这对我们的日常生活至关重要，但是大脑如何管理工作记忆却一直是个谜。

现在，Salk科学家开发了一种新的计算模型，该模型显示了大脑如何使用特定类型的神经元在短期内维持信息。他们的发现发表在2020年12月7日的《自然神经科学》上，可以帮助阐明为什么在包括精神分裂症在内的多种神经精神疾病以及正常衰老中会损害工作记忆。

Salk计算神经生物学实验室负责人兼高级作者Terrence Sejnowski表示：“大多数有关工作记忆的研究都集中在皮层中的兴奋性神经元，这些兴奋性神经元数量众多且广泛连接，而不是局部连接且多样性更高的抑制性神经元。新作品。“但是，我们教过的执行执行工作性记忆任务的递归神经网络模型，通过使用抑制性神经元在延迟后做出正确的决定，使我们感到惊讶。”

在新论文中，Salk和加州大学圣地亚哥分校的医学博士Sejnowski和Robert Kim开发了前额叶皮层的计算机模型，前额叶皮层是已知的管理工作记忆的区域。研究人员使用学习算法来教他们的模型进行通常用于评估灵长类动物工作记忆的测试-动物必须确定屏幕上彩色正方形的图案是否与几秒钟前看到的图案相匹配。

Sejnowski和Kim分析了他们的模型如何能够高精度地执行此任务，然后将其与猴子执行任务时看到的大脑活动模式的现有数据进行了比较。在这两个测试中，参与工作记忆的真实和模拟神经元的运行时间均比其他神经元慢。

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