2025年4月和8月,北京大学心理与认知科学学院杨炯炯副教授课题组先后于Neuropsychology和Human Brain Mapping发表研究成果,系统揭示了不同脑区在分散学习中促进记忆长期保持的神经机制。黎翠红为本研究的第一作者,杨炯炯为通讯作者。

提升学习与记忆能力是不同人群都广泛关注的目标。已有研究表明,与集中学习相比,分散学习能够更有效地促进记忆的长期保持,这一现象被称为“分散效应”。该学习模式已在日常生活与教育实践中已得到广泛应用。那么这种记忆增强效应背后的神经机制是什么?具体而言,海马与新皮层各脑区如何参与分散学习过程?大脑又如何通过多脑区协同支持分散学习后的记忆长期保持?

基于此,黎翠红在其博士研究阶段,首先以脑损伤患者为被试,探讨海马损伤早晚及新皮层损伤对分散学习的影响。被试分别通过单次学习(1天1次)、集中学习(1天4次)和分散学习(2天4次,每天2次)三种方式学习面孔-场景配对,并于20分钟和1天后进行联想记忆测验。结果发现,晚发性海马损伤患者(18岁后发病)及前额叶损伤患者在1天后的分散效应显著低于正常对照组,而早发性海马损伤患者(18岁前发病)在1天后的分散效应与对照组无显著差异。这些结果提示海马和前额叶均参与分散学习后的记忆增强;但早期海马损伤会引起脑功能重组,进而通过皮层环路支持记忆的形成与保持。

除海马和前额叶外,既往研究提示显著性网络也可能参与更长间隔的分散学习,并且分散学习过程可能依赖多脑区协同机制。为此,以正常年轻人为被试的fMRI研究发现,无论被试采用长间隔(3天6次,每天2次,不同block呈现)或短间隔(1天6次,不同block呈现)的分散学习方式,其在正确提取记忆时显著性网络的激活均显著高于集中学习条件(1天6次,连续呈现)。此外,在1个月后的记忆测验中,相比于短间隔,长间隔分散学习条件下的记忆可引发额下回/岛叶更强的激活,且海马与前额叶间的功能连接也更强。这些结果表明,分散学习后的成功记忆提取与显著性检测和自上而下控制相关脑区密切相关,长期记忆保持则依赖于不同脑区间的有效协同。

本研究系统阐释了分散学习条件下记忆表征的特征及其神经基础,深化了我们对海马与新皮层在记忆过程中协同机制的理解。该成果不仅为记忆障碍患者提升记忆能力提供了理论依据与实践参考,也对改善其认知功能及生活质量具有重要的现实意义。


2025-09-08