心理所研究揭示梭狀回在記憶與知覺交互中的因果機制

記憶與知覺的交互作用機制是認知神經科學研究的核心科學問題之一。這種動態平衡不僅保障了個體對現實環境的準確感知，還支持過往經歷的高效提取。當這一平衡被破壞時，可能導致幻覺或識別障礙等異常行為癥狀。研究發現，作為高級視覺皮層的關鍵組成部分，梭狀回在視覺感知和記憶提取中扮演著雙重角色，其可能是實現知覺-記憶轉化的神經樞紐，然而具體的因果機制仍有待闡明。

為探究這一問題，中國科學院心理研究所王亮研究員團隊開展了一項研究，通過侵入性電刺激技術首次提供了梭狀回在知覺-記憶交互中的因果性證據。

該研究利用顱內電刺激（intracranial electrical stimulation, iES）技術系統研究了兩種特殊的意識體驗現象：內部導向回憶（腦海中重現以往經歷的事件或熟悉的人物等）和外部導向幻覺（眼前出現以往經歷的事件或熟悉的人物的視覺體驗）。該研究納入了335名藥物難治性癲癇患者，為了進行精準臨床術前評估，每名患者都接受顱內電極埋植及電刺激，覆蓋全腦30,404個位點。該研究結合顱內電刺激期間個體的主觀報告與腦電因果連接分析，從因果性角度揭示了梭狀回在知覺-記憶交互中的梯度式功能組織。

研究發現，梭狀回沿前-后軸呈現顯著從內部記憶向外部知覺逐漸過渡的梯度表征模式：刺激前部梭狀回主要誘發內部導向型回憶，而刺激中后部則傾向于引發外部導向型幻覺。這種功能分化呈現連續性梯度分布，且獨立于具體記憶內容的類別（圖1）。

圖1. 記憶重建過程中沿梭狀回的感知-記憶轉換

功能連接分析進一步揭示，內部導向回憶相關腦網絡與梭狀回前部形成特異性連接，而外部導向幻覺相關腦區則與中后部梭狀回聯系更為緊密（圖2）。這些研究結果表明，梭狀回作為整合與處理記憶信息的關鍵節點，在記憶提取的神經網絡中發揮著核心樞紐作用。

圖2. 非梭狀回區域連接到梭狀回前后軸的功能分化

該研究通過顱內電刺激的因果數據首次證實梭狀回作為知覺-記憶連續體神經樞紐的關鍵作用。梭狀回前-后軸的功能梯度不僅為理解正常認知過程提供了新視角，也為解釋幻覺、記憶障礙等病理現象建立了統一的神經框架，對精神疾病和神經退行性疾病的機制研究與臨床干預具有重要的啟示意義。

本研究受到基金委重點國際合作項目（32020103009）、科技創新2030重大項目（2022ZD0205000）以及CAAE癲癇科研基金—UCB基金（CU-2023-052）等資助。

研究成果已在線發表于Nature Communications。心理所與山東第二醫科大學聯合培養碩士生苑墨桐（已畢業）和心理所李妍妍助理研究員為論文共同第一作者，王亮研究員為論文的通訊作者。心理所博士生蔡雨霏，北京理工大學博士生楊文亞，北京三博腦科醫院副主任醫師王靜、主任醫師王夢陽、主任醫師欒國明，遵義醫科大學講師張波，山東第二醫科大學教授孫宏偉，以及加拿大渥太華大學皇家心理健康研究所Georg Northoff教授為該研究作出了重要貢獻。

論文信息：Yuan M#, Li Y#, Wang J, Cai Y, Yang W, Wang M, Zhang B, Sun H, Luan G, Northoff G, Wang L*. The anterior-posterior gradient of the fusiform gyrus modulates the transition between mnemonic and perceptual features during reminiscences. Nat Commun 2025; 16:7505. https://www.nature.com/articles/s41467-025-62561-9