BioRxiv 最新 | 五项研究解析记忆、学习与行为的新机制

● 认知神经科学前沿文献分享

老年人的信息探索

● 关键词：认知老化｜信息搜寻｜奖励学习｜探索策略｜行为实验

Older Adults Forage Broadly for Information Despite Cost

DOI：10.64898/2026.09.14.751536
作者：Abigail Hedden、David L Barack、Akram Bakkour
通讯作者及单位：Akram Bakkour — 芝加哥大学

年纪增长后，学习表现下降，究竟是因为学不会，还是因为追求的东西变了？以往研究常把健康衰老与奖励学习能力下降联系起来，但许多任务没有充分区分两种动机：为了获得奖励而行动，以及为了了解环境而搜集信息。如果把得分直接等同于学习能力，就可能忽略不同年龄人群在探索目标上的差异

芝加哥大学 Akram Bakkour 与合作者于 260921 在 bioRxiv 发布题为《Older Adults Forage Broadly for Information Despite Cost》的预印本。169 名年龄为 18—71 岁的参与者完成了一项借鉴“海战棋”的任务，通过逐次揭开网格寻找并学习隐藏形状，让研究者观察信息与奖励如何影响选择

年龄较大的参与者总得分更低，但搜索行为更早趋于稳定。他们探索的范围更广，每轮选择更多、获得的信息也更多，并持续依赖选择结果提供的信息。这种偏好伴随着较低得分和较慢学习，但对长期表现的推算并未显示损失。作者据此提出，老年人的信息搜寻可能是一种持续的动机偏好，未必总以提升学习效率为目标。这也留下一个问题：即使没有明显收益，为什么寻求信息的倾向仍会随年龄增强？

错误记忆与海马编码

● 关键词：错误记忆｜模式分离｜海马｜人脑单神经元｜记忆与决策

Cellular code for mnemonic pattern separation in the human hippocampus is revealed by false memories

DOI：10.64898/2026.09.18.752786
作者：Natalia Kurilenko、Clayton Mosher……Adam N. Mamelak、Ueli Rutishauser
通讯作者及单位：Ueli Rutishauser — Cedars-Sinai Medical Center

一张图片明明没见过，却因为与旧图片相似而让人产生熟悉感，大脑如何区分它们？理论认为，海马中的“模式分离”计算能够把相似经历区分开，减少记忆混淆。但这种计算是否在人类海马中运行仍有争议，也一直缺少明确的单细胞对应证据。错误记忆提供了一个观察窗口：当人的判断出错时，神经元是否仍保留了正确的记忆信息？

Cedars-Sinai Medical Center 的 Ueli Rutishauser 与合作者于 260920 在 bioRxiv 发布题为《Cellular code for mnemonic pattern separation in the human hippocampus is revealed by false memories》的预印本。团队在 97 名患者完成再认记忆任务时，记录了人脑中 3506 个神经元的活动，利用相似新图片引发的错误判断区分记忆与决策信号

研究发现两类记忆选择性神经元：一类能够区分被误认为见过的新图片与真正见过的图片，另一类反映参与者的选择。群体活动在海马中预测图片实际的新旧状态，在前辅助运动区则预测主观决策。分析中剔除传递模式分离信号的细胞后，海马中连续的记忆强度梯度消失。作者认为，这为人类海马的模式分离提供了单细胞层面的关联证据，也展示了记忆信息如何与最终判断发生联系

黑质中的社会学习信号

● 关键词：社会学习｜规范预测误差｜黑质｜人脑单神经元｜人类与计算机对手

Single neurons in the human substantia nigra encode social learning signals

DOI：10.64898/2026.09.18.752742
作者：Arianna Neal Davis、Ofer Perl……Ignacio Saez、Xiaosi Gu
通讯作者及单位：Arianna Neal Davis — Icahn School of Medicine at Mount Sinai

与他人反复交往时，我们会逐渐形成对行为规范的预期，并根据对方的实际表现调整判断。然而，大脑怎样在单个神经元层面处理这些社会信息，目前仍不清楚。一个关键问题是：当对方的行为偏离预期时，大脑是否会编码这种偏差？如果对手被呈现为人类或计算机，同一种偏差信号又是否会得到不同处理？

Icahn School of Medicine at Mount Sinai 的 Arianna Neal Davis 与合作者于 260920 在 bioRxiv 发布题为《Single neurons in the human substantia nigra encode social learning signals》的预印本。研究者在参与研究的神经外科患者与人类或计算机化身进行重复的最后通牒博弈时，记录黑质和苍白球的单神经元活动，并结合行为计算模型分析社会预期的偏差

结果显示，黑质中推定为多巴胺能的神经元能够追踪“规范预测误差”的正负方向，即实际情形相对于预期规范的偏离方向；面对人类化身时，这种编码比面对计算机化身更强。在邻近的苍白球中，同类分析没有发现显著效应。作者认为，这揭示了黑质参与社会学习信号编码的作用，也提示社会情境会影响这些神经元处理预期偏差的方式

说话时的语言与运动规划

● 关键词：语言产生｜词汇提取｜形态句法｜名词与动词｜脑磁图（MEG）

Spatiotemporal dynamics of lexical and morphosyntactic planning during language production revealed by magnetoencephalography

DOI：10.64898/2026.09.17.752155
作者：Yi Wei、L. Robert Slevc、Christian Brodbeck、Yasmeen Faroqi-Shah
通讯作者及单位：Yasmeen Faroqi-Shah — 马里兰大学帕克分校

说出一句流畅的话，需要找到合适的词、处理词形和句法，并安排发音动作。这些过程究竟像接力一样依次展开，还是从早期就相互配合？既往研究已确定一个以左半球为主的额—顶—颞网络参与语言产生，但各脑区何时介入、是否按顺序工作，仍不清楚。厘清这个时间关系，有助于理解一句话如何从想法变成言语

马里兰大学帕克分校 Yasmeen Faroqi-Shah 与合作者于 260919 在 bioRxiv 发布题为《Spatiotemporal dynamics of lexical and morphosyntactic planning during language production revealed by magnetoencephalography》的预印本。团队记录了 20 名英语母语、右利手且神经发育典型成人的脑磁活动，通过图片与图标提示，分别考察词汇提取、词形变化和短语组装

结果显示，词汇提取早期，所关注的脑区已大体同时参与；动词提取比名词引发更强响应。形态句法规划同样涉及全部目标脑区。相较于各自的词汇提取条件，名词形态句法加工在多个目标脑区引起的响应增幅，大于动词形态句法加工的相应增幅。初级运动皮层也在规划早期与其他区域共同激活。作者认为，这些发现支持语言网络模型：一个词的句法、语义和语音属性结合于分布式表征中，语言规划与运动规划可能在早期就同步展开

睡眠节律与技能进步

● 关键词：非快速眼动睡眠｜技能学习｜皮层—纹状体｜闭环干预｜小鼠与非人灵长类

A Novel Cortico-Striatal NREM Sleep Rhythm in Mice and Non-Human Primates

DOI：10.64898/2026.09.11.750712
作者：Aviv D Mizrahi-Kliger、Samantha Coury、Cameron L Woodard、Karunesh Ganguly
通讯作者及单位：Karunesh Ganguly — 加州大学旧金山分校

练习一项技能时，最初往往进步很快，随后才进入动作逐渐精细、表现趋于自动化的缓慢阶段。睡眠能够支持早期学习，但它是否也直接推动后期进步，仍缺少明确答案。这个阶段伴随大脑皮层与纹状体互动增强，因此，睡眠期间两者如何协同，可能是理解技能持续精进的关键

加州大学旧金山分校 Karunesh Ganguly 团队于 260918 在 bioRxiv 发布题为《A Novel Cortico-Striatal NREM Sleep Rhythm in Mice and Non-Human Primates》的预印本。研究者在小鼠长期技能学习及穿插其间的睡眠中，记录初级运动皮层与背外侧纹状体的活动，通过闭环干预检验相关节律的作用，并在非人灵长类中寻找对应现象

学习后期，非快速眼动睡眠中出现了两脑区同步的 5—10 Hz 振荡，并伴随任务信息反复共同再激活。同步强度能够预测次日进步及任务中的皮层—纹状体耦合增强。在小鼠中，针对性打断这种振荡后，表现增益消失；同批动物改用等剂量随机刺激时仍能进步。这些结果支持该节律对小鼠睡眠依赖的技能表现进步具有重要作用。非人灵长类睡眠中也出现了相同节律，且学习后选择性增强，提示这一现象可能具有跨物种意义

分享人：天天
审核：PsyBrain 脑心前沿编辑部

● 原文信息与获取方式

获取原文：

1. 三连后添加小助手：PSY-Brain-Frontier 获取

2. 点击文中各篇论文的 DOI 链接，查看对应原文。

版权归属作者团队和出版社，本文仅做分享