近日，生命科学学院唐世明研究员接受中国国际电视台（China Global Television Network， CGTN）《Tech It Out探客》节目采访，畅谈冬奥、大脑和记忆的故事。

举世瞩目的北京第二十四届冬季奥林匹克运动会正在如火如荼地进行之中，来自世界各地的运动员相聚北京，不断突破自我，奉献精彩比赛。谷爱凌，苏翊鸣，羽生结弦等运动员代表在赛场上不断挑战人类极限，在腾空的数秒之间即可精确完成一系列高难动作。北京大学唐世明研究员与中国科学院脑科学与智能技术卓越创新中心王立平、上海脑科学与类脑研究中心闵斌研究员合作完成的研究论文“Geometry of sequence working memory in macaque prefrontal cortex”，揭示了大脑如何记忆复杂动作顺序这一谜题。

在采访中，唐世明研究员介绍到：“工作记忆”是短期记忆的一种形式，包括记住一串电话号码、一份杂货店购物清单或一份日程表。它也适用于运动员第一次学习一系列复杂的动作，或当舞者第一次学习新的编舞。在这种情况下，我们大脑前额叶皮层的一组神经元将相当大的信息分割成单个动作或图像的较小部分。

然后，大脑皮层用不同的神经元放电来编码个人信息。当我们试图回忆记忆时，神经元会以不同的顺序亮起，提醒我们事件的顺序。

研究人员利用“双光子钙成像”技术，同时记录了猕猴数千个前额叶神经元的活动，并可以实时观察神经元活动。这些猴子被要求记住屏幕上闪烁的点的顺序。然后研究人员要求猴子回忆记忆，并通过猴子的眼球运动记录它们的反应，猴子按正确顺序依次注视记忆中的亮点位置即可获得奖励。“工作记忆”存储信息的容量有限，也只能在短时间内回忆起来。当我们反复尝试记忆和回忆相同的信息时，“工作记忆”被传输到按功能分区的大脑皮层，成为“长期记忆”。对于技术娴熟的运动员来说，它最终演变成“肌肉记忆”，使他们能够在瞬间完成复杂的动作。

王立平研究员(右)与谢洋博士后(左)讨论实验数据 中国科学院脑科学与智能技术卓越创新中心 供图

该论文于2月11日发表于Science杂志，报道了猕猴前额叶皮层群体神经元对序列记忆的编码机制，有可能为人工智能的发展提供新思路。

采访链接：https://news.cgtn.com/news/2022-02-17/Tech-It-Out-How-do-athletes-memorize-a-sequence-of-movements--17Juuy990XK/index.html

原文链接：https://www.science.org/doi/10.1126/science.abm0204