文献基本信息介绍

通讯作者：AlexandraNTrelle

杂志：elife

发表时间：.05

摘要：在情景记忆随年龄的衰退在个体之间存在很强的差异。海马模式完成是支持情景记忆的基本过程。然而目前仍不清楚，这一机制是如何随着年龄的增长而受损，并影响情景记忆的个体差异的。研究者在认知正常的老年人（N=）中采用单因素和多因素分析方法评估记忆检索时海马激活和皮层模式再现的情况。分析结果表明(a)海马激活与模式再现强度存在共变;(b)皮层模式再现部分中介海马激活与记忆检索之间的关系;(c)年龄越大，皮层模式再现及其与记忆行为表现的关系越弱。此外，海马激活和皮层模式再现强度的个体差异解释了不同情景记忆测试中表现的差异。这些结果表明，海马模式完成的fMRI指标解释了老年人个体内部和个体间的记忆差异。

方法

被试来自于斯坦福老化研究，N=，认知正常老年人，年龄60-82岁。所有被试完成关联记忆任务，如下图所示。在编码时，被试需要学习单词和图片（面孔/场景）的配对，在检索时，呈现给被试单词，然后让其回忆之前配对的图片的类别，被试的反应分为4种：a面孔，b场景，c旧，d新。扫描结束后，让被试再看到之前学习的单词，让他们回忆与单词配对的图像细节。

评估fMRI任务情景记忆准确性指标为新旧刺激的区分度（old/newd’）,关联记忆区分度（associatived’），以及扫描后记忆准确性（Exemplarcorrect/Allold），指标计算方式如下。

为了考察检索时海马模式的完成，研究者采用了ROI分析，如下图所示。腹侧颞叶（VTC）和角回（ANG）用于考察皮层活动模式的再现。类别水平的再现采用模式分类，刺激水平的再现采用编码-检索模式相似性进行评估。

结果

1.行为结果

下表显示了被试纸笔和fMRI任务情景记忆成绩。这些情景记忆指标都随年龄显著下降，并且不受到教育的影响。关联记忆区分度和扫描后记忆准确性高度相关。

2.fMRI编码时分类准确性

基于先前的研究，皮层模式再现的分析基于VTC和ANG两个脑区。对于每个被试编码的数据采用留一法n折交叉验证进行训练和测试。总体而言，编码分类准确性均高于50%（VTC98.4%,p0.；ANG90.0%,p0.)，其中VTC的准确性高于ANG。在所有被试中分类均高于50%，并且不受年龄影响。为了控制编码分类强度对于检索时类别水平的皮层模式恢复强度的影响，后续研究会控制编码分类强度。

3.回忆检索时皮层海马的模式完成

对于类别水平的模式恢复采用的是，基于个体编码数据训练的分类器，并在检索时进行测试的分类器进行评估。在成功建立关联记忆（associatehit）时中分类准确性均高于50%（VTC，68.3%,p0.；ANG,72.3%,p0.；ANGVTC；图4a）,但是当关联记忆建立失败时分类准确性没有超过机会水平。在VTC,成功建立关联记忆时场景的准确性要高于面孔的准确性，而在ANG中则没有这一现象。为了控制刺激类别的影响，后续研究会将类别，类别和其他因素的交互作用作为协变量。类别的水平的模式再现强度和反应正确可能性增高（图4b）以及更快的反应相关（图4c）。年龄会调节VTC模式再现强度和记忆表现的关系，导致两者之间的关系减弱。结果表明类别水平的模式再现强度与认知正常老年人记忆表现相关，并且年龄会对两者的关系产生负面影响。

随后研究者考察了刺激水平的模式再现，采用编码与检索时模式相似性（ERS）进行评估（图4d）。在成功构建关联记忆时存在刺激水平的模式再现。并且模式再现与更好的反应正确可能性增高（图4ef），但是与反应时无关。并且模式再现和行为表现的关系不受年龄的影响。

成功构建关联记忆也与海马激活相对于记忆失败时显著增高相关（图4g）。高的海马激活与反应正确可能性增高（图4h），但是与反应时无关。同样海马激活和行为表现的关系不受年龄的影响。如图4i所示，海马激活与模式再现强度显著相关，并且两者的相关不受年龄影响。因此，关联记忆成功的模式完成依赖于海马激活的增加。进一步的分析表明，皮层模式再现能部分中介海马激活对于记忆检索的影响。

4.模式完成的个体差异

首先，回归分析表明成功建立关联记忆时VTC和ANG皮层模式恢复强度受年龄影响，年龄越大，恢复强度越低。而海马激活不受年龄的影响（图5a-c）。

随后研究者考察模式完成指标能否解释个体情景记忆差异。控制年龄后发现，海马激活，类别水平的模式再现强度与随后记忆表现（图5d-f）和关联记忆区分度显著正相关。并且这些指标在影响记忆时与年龄也不存在交互作用。表明其对于关联记忆的影响是独立于年龄的。

为了考察海马模式完成的指标之间是否独立影响记忆表现，研究者进行了分层回归。结果如下表所示，海马激活和皮层模式再现同时存在时均能很好的预测随后的记忆表现。表明在老年人中，海马活动和皮层模式再现强度为解释个体记忆表现差异提供了互补的信息，而不同脑区的模式再现强度解释度存在一定重叠。

除了fMRI关联记忆表现外，海马激活和皮层模式再现强度同样能够解释独立纸笔测验的成绩的差异（图5g-i），在控制年龄后，海马活动和VTC模式再现能够很好的预测延迟回忆的表现。此外，延迟回忆能够和海马模式完成一起预测fMRI任务的随后记忆表现。

总结

这篇研究在一群认知正常的老年人中考察了关联记忆检索时海马模式完成，研究发现海马和皮层模式再现能够解释a-老年人个体内部记忆表现的差异，b-年龄相关和独立于年龄的个体间记忆表现的差异。研究结果为情景记忆和个体记忆表现差异背后的神经机制提供了新的见解。