我想象有人让你想出一个由五个单词组成的序列。在其他年份，人们可能会想到一些特殊的组合。然而，今年，有一个五个字的序列被深深地铭刻在许多美国人以及全世界许多人的记忆中——“人，女人，男人，相机，电视。”作为认知健康测试的一部分，唐纳德·特朗普(Donald Trump)吹嘘自己记住这些单词的能力，让这个序列出名。(喜剧演员莎拉·库珀(Sarah Cooper)也对她的表现大加赞赏病毒式视频，“如何看待女人，男人拍摄电视。”)
我们可以将自己的个人经历和获得的知识——比如关于特朗普行为的记忆——联系在一起，形成瞬间就能回忆起来的相互关联的记忆。事实上，我们健康的大脑可以做到这一点，这似乎是一件平凡无奇的事情。毕竟，除了应付考试之类的死记硬背，我们经常会毫不费力地经历记忆的现象。我们能够记住一个简单的五个单词的序列，或者五年前的一个生日事件，一个问题、一个景象或一种气味能让我们回忆起这些记忆，如果你能暂时不把它们视为理所当然，那将是令人震惊的。如果你有一个完整的记忆系统，你可能会找到时间来欣赏它。
我最近就这么做了，冥思苦想最近的一篇论文来自莱斯特大学系统神经科学中心主任罗德里戈·基罗加。你可能还记得他关于“珍妮弗·安妮斯顿神经元”的研究，很多报道在早期，特定的脑细胞代表高度详细的概念，无论是物体还是人。人类内侧颞叶的许多神经元都有这些“概念细胞”，这种行为还没有在任何其他动物身上观察到。这只是医学上的偶然事件，包括对难治性癫痫患者进行颅内记录，让科学家有机会对人类大脑进行这种罕见的观察。2012年的基罗加自然回顾神经科学论文认为，“这些神经元的稀疏、明确和抽象表示对记忆功能至关重要，比如联想的创建和相关概念之间的过渡，导致情景记忆和意识流动。”1
奎罗加的新论文《人类海马体中没有模式分离》是他关于詹妮弗·安妮斯顿神经元的观点的续作。他认为，概念细胞对我们形成和回忆记忆的能力非常重要，同时也让我们在其他几个认知能力上表现得更好。“我认为，”他写道，“在记忆编码中缺乏模式分离可能具有深刻的含义，可以解释人类独特发展的认知能力，比如我们的概括能力、创造性和抽象思维能力。”
人类海马体，一个微小的海马状结构，好像什么事都跟他有关从空间导航到记忆。它与周围的海马旁区和皮层一起，形成内侧颞叶，这是一个让我们形成和存储陈述性记忆——个人经历和事实信息的记忆的感觉中枢。2内侧颞叶接收到的许多感觉信号已经被大脑的其他部分大量处理过。这些信号往往代表更复杂的概念，允许内侧颞叶的神经元对世界上丰富的特征做出反应。奎罗加认为，我们可以以自己独特的方式形成和使用这些记忆，而不像其他许多物种那样存在模式分离，这巩固了我们的独特之处。
正是这种稍微区分而不是完全区分的能力，可能构成了我们注意不同事物之间相似性的能力的核心。
模式分离主要被大脑用来将丰富的表象转化为可分辨的陈述性记忆。例如，考虑由内侧颞叶的不同神经元所代表的两个事件，这两个事件相互关联，例如听到“人”，然后听到“女人”。“人”和“女人”神经元之间的连接变化，将把这组单词的神经表征串在一起。这使得内侧颞叶的神经活动组合模式代表了一个顺序——单词“人”后面跟着“女人”。这样，概念和事件就可以联系在一起，形成联想和记忆。
一旦这些记忆形成，一个部分提示可以很容易地让你回忆起它们。问“人”这个词后面跟着什么会激活内侧颞叶与这个词相关的记忆活动模式。大脑这个区域的一个关键特征是它有能力完成这些部分活动模式。激活“人”模式就会激活“女人”模式，让我们记住这个序列。
现在想象学习两个独立的单词序列——“人，女人，男人”和“人，相机，电视”。这两种序列都可以激活内侧颞叶的“人”神经元，然后由大脑完成，激活与这两种序列中的单词相关的其他神经元。为了防止记忆混淆，内侧颞叶进行计算，将两个序列分开。这让两组完全不同的神经元代表这两个序列。
执行模式完成和模式分离的能力是至关重要的。没有它，我们就无法形成和回忆清晰而有意义的记忆，因为任何两种记忆的许多方面都会重叠。来自小鼠、大鼠、猴子的实验证据，甚至一些人类的功能磁共振成像研究都支持这样的观点:内侧颞叶以这种方式代表世界——特别是海马体执行模式完成和模式分离。3.
但是奎罗加认为，人类内侧颞叶并不是完全以这种方式进行模式分离的。他认为，人类大脑用一种不同的方式来代表世界。他认为，功能磁共振成像研究似乎表明，人类内侧颞叶执行模式分离，因为功能磁共振成像没有捕捉单个神经元活动的分辨率。奎罗加认为，当你记录这些单细胞的活动时，就会出现一幅不同的画面。
奎罗加认为，神经元表现出的非凡选择性并不是绝对的。想象一下，他教你把成龙和另外两个演员——克里斯·塔克(Chris Tucker)和李小龙(Bruce Lee)——联系起来，这样就有两对演员，成龙都在其中。有了模式分离，这两种联系——成龙和克里斯·塔克，成龙和李小龙——就会被完全不同的细胞群所代表。也就是说，在一对中代表成龙的细胞在另一对中不能代表成龙。
奎罗加注意到的是，当个体神经元在关联形成后被观察到时，一些成龙细胞会对克里斯·塔克或李小龙的图像做出反应。这两种模式都有一个共同点——一些成龙细胞。基罗加说，正是这种稍微分离而不是完全分离的能力，可能构成了我们注意不同事物之间相似性的能力的核心，从而激发了新想法的产生。
奎罗加关于人类独特性的观点有足够的质疑空间。一些科学家指出，用响应这些特定概念的细胞来代表世界在计算上是不切实际的。4每个新概念都需要一个新细胞，而我们的大脑神经元数量有限。他们提出了另一种理论，在这种理论中，概念是由一种独特的活动模式来表示的，在这种模式中，任何给定的细胞都可以对比基罗加在他的模型中假设的更多的不同概念作出反应，同时允许整个模式保持独特。目前还不清楚奎罗加提出的表征和记忆之间的联系会如何改变，如果对世界的表征不使用概念细胞。
另一种观点涉及到进化论，并运用了奥卡姆剃刀理论——最简单的解释通常是正确的。生活在海洋中的海龟能够学习一般的规则，使它们能够年复一年地降落在同一个海滩上产卵，尽管它们用来导航的水生世界的物体和特征一直在变化。众所周知，印度的大象一旦把电栅栏与疼痛联系起来，就会用创新的方法识别和打破电栅栏。神经科学家们对乌鸦这样的鸟类越来越感兴趣，因为它们似乎能够以一种创造性的方式思考人类认知的镜子．这三个物种的大脑看起来都不同于人类的大脑，就像它们不同于动物的大脑一样。
在其他的动物王国里，可能还有许多更令人印象深刻的概括和创造力的例子——我们当然也是其中的一部分。这些动物分布在进化树的不同分支上，它们也没有模式分离，这样的猜测有意义吗?似乎不太可能。这意味着没有模式分离至少四次独立进化。如果认为我们和这些动物做着同样的事情，因此能够表现出惊人的创造力和泛化能力，那就更不近情理了。
一种可能性是，重叠表征可能相当于模式分离的一个中间步骤，而不是人类没有这种特征的标志。记录颞叶内侧稍微不同位置的神经元可能会揭示奎罗加认为缺失的东西。另一种可能是，在非人类动物身上做的实验可能过于简单，以至于看不到基罗加在人类实验中看到的模式分离的缺乏。无论如何，我们似乎需要更多的证据，从人类和非人类生物模型的实验中，来验证奎罗加假设的观点是否正确。目前，正如格言所说:没有证据并不一定是没有证据的证据。
Adithya Rajagopalan是约翰霍普金斯大学和Janelia研究校区神经科学系的研究生。在推特上关注他@adi_e_r．
参考文献
1.概念细胞:陈述性记忆功能的构建块。神经系统科学自然评论13, 587 - 597(2012)。
2.陈述性记忆的皮质-海马体系统。神经系统科学自然评论1每周(2000)。
3.亚萨，M.A.和斯塔克，海马体的C.E.L.模式分离。神经科学的趋势34, 515 - 525(2011)。
4.神经表征与皮质密码。神经科学年刊23, 613 - 647(2000)。
首席图像:Brian Gallagher
