记忆原理及应用研究-复旦大学脑科学转化研究院

研究方向

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记忆原理及应用研究

记忆是生物体积累经验、获取知识、掌握技能并指导行为的基础。记忆研究不仅需要理解经验如何被编码、存储和提取，更需要进一步解析记忆如何在稳定性与可塑性之间动态平衡，不同记忆如何相互关联并形成抽象表征，以及大脑如何利用既往经验理解当前状态、预测可能结果并调节未来行为。课题组围绕“经验如何形成记忆，记忆如何塑造行为”这一核心科学问题，研究记忆痕迹在分子、突触、细胞集群、神经环路和全脑网络等多尺度上的形成、演变及功能，重点解析神经元集群如何完成状态识别、结果预测、经验关联和记忆更新等基本信息处理过程，揭示支撑记忆与行为的计算原理，以及这些信息处理过程如何推动经验整合、知识形成和适应性行为，为理解生物智能的神经基础提供重要线索。

课题组以情绪与威胁记忆、社会记忆、内感受记忆以及运动和行为策略记忆等为主要研究模型，解析新经验如何被选择性写入神经元集群，已有记忆如何被提取、更新或遗忘。进一步研究不同记忆如何通过共同激活、离线重放和跨脑区协同形成支持经验泛化、规则学习和概念形成的神经表征，并揭示大脑如何基于这些表征预测未来、调整行为策略并适应环境变化。

在疾病研究方面，课题组从记忆动态变化及适应性调控失衡的角度，研究应激相关精神障碍（如焦虑、抑郁、创伤后应激障碍）、神经发育相关社会功能障碍（如孤独症）以及神经退行性认知和运动障碍中的异常经验加工、行为适应失衡及其病理演化机制。重点解析病理性记忆如何被持续强化并异常泛化，适应性记忆为何难以有效建立和提取以发挥行为调控作用，以及脑-体交互、免疫代谢和内感受信号如何长期影响神经元集群、环路功能和行为模式，揭示疾病状态形成和转变的关键机制。

在转化应用方面，课题组探索基于记忆原理的疾病干预策略，研究药物、外周刺激和中枢神经调控如何诱导具有长期效应的“治疗性记忆”，解析促康复神经元集群的形成、稳定和再激活机制，发展调节病理性记忆、恢复适应性记忆功能和促进神经环路重建的新方法。同时，融合活动依赖性细胞标记、神经活动纵向追踪、闭环神经调控与计算建模等技术，推动记忆与相关疾病研究由现象描述走向机制解析、定量预测和精准干预。

具体包括：

1. 解析记忆痕迹的多尺度生物基础及计算原理；

2. 揭示记忆组织、抽象与适应性行为调控机制；

3. 发展记忆原理启发的干预新策略与转化应用。