摘要
在情景记忆编码和提取过程中，模式分离和模式完成两个关键计算过程被公认为是海马的重要功能之一。目前，将传统实验范式与磁共振成像技术相结合是研究海马功能机制的常用方式，但是，自然刺激实验范式与传统实验范式下海马亚区的计算机制是否一致等问题尚不明确。 本课题采用高分辨率功能磁共振成像技术，主要研究以下内容：（1）自然刺激实验范式下，海马回路的不同组成部分对于模式分离/完成计算过程的贡献程度；（2）海马亚区不同部位（输入位置与输出位置）对时间模式分离/完成计算机制的影响；（3）应用线性混合效应模型，研究海马亚区时间模式分离/完成计算机制随整个电影刺激进程的动态演化过程。 本课题分析了19名被试者的《阿甘正传》有声电影高分辨率功能磁共振成像数据（源于OpenNeuro大脑影像公开数据库），通过滑动窗口相关法，构建海马三突触回路中不同试验对的模式分离图，结果基于模式分离与模式完成两种计算过程在整个电影刺激过程中总的作用程度进行配对样本t检验，以此来探究自然刺激下海马亚区在执行时间模式分离/完成计算机制时是否具有显著差异。接着，将海马亚区进行分割，研究海马亚区的不同部位对时间模式分离/完成计算机制的影响。最后，通过线性混合效应模型来预测海马亚区时间模式分离/完成计算机制在自然刺激过程中的变化规律。 海马回路中的DG→CA3通路主要执行模式分离计算过程，左侧DG亚区的head部位对其影响较为显著，而且在电影前半程中，模式分离作用表现出显著的下降趋势；海马回路中CA3→CA1以及CA1→SUB通路主要执行模式完成计算过程，虽然二者表现出相同的作用机制，但是左侧输入亚区的body部位对前者影响较为显著，且在电影前半程中，模式完成作用表现出显著的下降趋势；而输出部位的body部位对后者的影响较为显著，且在电影后半程中，模式完成作用表现出显著的上升趋势。 综上，本研究验证了在自然刺激实验范式下海马亚区的时间模式分离/完成计算机制，并发现了不同输入位置与输出位置的影响作用以及其随电影进程的变化规律。本实验从一个新的视角理解海马亚区的功能特异性，为海马亚区的计算模型和学习认知的神经机制提供重要的补充证据及指导意义。
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