摘要：人类情景记忆的功能直到2岁左右才显现出来，并持续发展到上学时期。行为学研究已经阐明了这一发展时间表及其构成过程。与此同时，对非人类灵长类动物和啮齿动物的损伤和神经生理学研究已经确定了可能导致情景记忆发展的关键神经基质和回路机制。尽管取得了这些进展，但心理学家和神经科学家之间的合作努力仍然有限，阻碍了进步。在这里，我们试图通过对人类、非人类灵长类动物和啮齿类动物的研究进行比较回顾，来建立人类和非人类情景记忆发展研究的桥梁。我们强调了限制异种受精的关键理论和方法问题，并提出了一个适用于不同物种的共同研究框架，这可能有助于跨物种研究的努力。
1. 引言
“情景记忆”是指将我们生活中发生的事件的记忆固定在它们的时空背景中，并在以后的时间里回忆起这些事件的能力，它是我们个人认同感的核心，并支持适应性的日常决策和计划。虽然发育中的婴儿是一个惊人的学习者，能够迅速吸收世界知识并熟练掌握语言，但编码和回忆详细情景记忆的能力发展相对较晚。具体来说，成人在出生后的头2年不能回忆情景性记忆，尽管对简单事物进行编码的能力在婴儿期早期就发展起来了，同时他们也有能力学习有关世界的事实。到2岁时，孩子们可以形成基本的W-W-W记忆，比如知道奖励的空间位置。编码详细的W-W-W记忆的能力——其中多个项目需要与它们的时空背景联系起来——并在很长一段时间内保持这些记忆的能力继续成熟，直到上学年龄及以后。成年人不能从他们早期生活中找回情景记忆被称为婴儿失忆症然而，我们避免使用这个术语，因为它带有临床内涵，这在健康认知发展的背景下是奇怪的。
在某种程度上，海马体是成年人这种记忆的重要大脑结构。例如，发育中的猴子海马的选择性损伤阻止了W-W-W记忆形式的成熟。此外，近年来，随着神经记录和扰动工具开始应用于活生生的发育中的啮齿动物大脑，我们对情景记忆个体发生的神经生理基础的理解取得了重大进展。例如，这项研究阐明了功能神经元表征的个体发生，网络机制和振荡被认为有助于成熟的情景记忆。因此，该领域正处于一个关键阶段，我们开始对情景记忆发展的认知-神经生物学构建块获得前所未有的见解。
尽管取得了这些进展，但神经科学术语之间的比较努力自其首次描述以来已经经历了一些修订。Tulving科学家和心理学家的研究仍然有限。精心设计的任务用来测量发展中儿童情景记忆的特定方面，很少用于非人类动物研究，有些任务不能跨物种翻译。此外，关于W-W-W记忆是否真正抓住了情景记忆的概念，争论仍然存在。
我们的目的是通过对原始的W-W-W记忆框架进行比较回顾，以弥合研究不同哺乳动物物种的研究人员的互补工作具体来说，我们将回顾在人类，NHPs和啮齿动物中进行的研究，以描述W-W-W记忆的关键认知和神经生物学发展里程碑。我们将强调目前限制跨物种转化影响的理论和方法警告，并确定仍然存在的关键知识差距。虽然W-W-W记忆可能只是人类情景记忆能力(有时被称为情景样记忆)的一个代理，但我们相信它代表了在比较研究环境中研究这一核心认知能力的个体发生的有价值的工具。
我们围绕W-W-W记忆的特定方面进行综述，并分别讨论编码和保留/检索的发展。我们将交替使用W-W-W和情景记忆来指代符合Tulving最初对情景记忆的定义，但不能确定自动性的记忆。我们的治疗建立在先前的综述的基础上，通过绘制来自两个不同哺乳动物群体的物种之间的联系，明确地并列讨论跨物种的发现，并单独回顾W-W-W记忆的不同组成部分的文献。我们希望采用这种方法和比较的方法将为情景记忆的个体发生提供新的见解，可能会刺激更多的交叉受精，并启发建立比较研究伙伴关系。
图片图1 开发What编码
2. 情景式编码的发展
我们首先总结了类情景记忆编码的发展研究，即在刺激取样后不久(<~2-10分钟)进行记忆测试的研究。
2.1 What编码的发展
联想记忆的一个关键组成部分是对对象的身份进行编码的能力，即在联想记忆中是什么。在各种哺乳动物物种中进行的大量研究表明，编码的能力首先成熟。为了研究对象编码，发展研究者通常依赖于视觉配对比较(VPC)任务(图1A)。VPC任务利用了发育中的生物体的自然倾向，即更多地关注新的视觉刺激，而不是熟悉的刺激。VPC研究对记忆发展研究做出了重要贡献，因为它们可以在语言前的婴儿(以及年龄较大的儿童甚至具有一定适应能力的成年人)中进行，并且可以进行跨物种测试。在人类中，有证据表明婴儿甚至新生儿对VPC任务的新颖性偏好。
为了研究啮齿动物对象编码的发展，研究人员通常依赖于对象识别(OR)任务。在OR任务中，啮齿动物探索包含两个相同物体的环境竞技场。经过一段短暂的延迟后，啮齿动物被放回到原来的场所，这里现在包含一个原始物体和一个新物体(图1B)。如果啮齿动物成功地对物体进行了编码，它们应该优先探索新物体而不是熟悉的物体。研究表明，成熟的OR编码可以在出生后第14天可靠地观察到(P14)。比较啮齿类动物的年龄(以天或周计算)和人类的年龄是很困难的。根据大脑振荡路径，1周龄的啮齿动物通常被认为大致相当于新生儿。就W-W-W记忆发展而言，多项研究表明，初始拐点出现在3周龄左右。因此，一个三周大的啮齿动物在记忆成熟方面可能与一个两岁的孩子相当。因此，编码的个体发生先于联想W-W-W编码的发展，这与在人类和NHP发展中观察到的模式相似。图1C显示了编码的概要发展时间表。
2.2 what-where编码的发展
what-where编码是W-W-W存储器的关键组成部分。为简单起见，我们将“语境”一词定义得很宽泛，就像当代文学中常见的那样，指的是展示物体的背景、物体所在的环境和/或物体所处环境的特定特征。“空间位置”一词是指刺激在环境中的“非中心”空间位置，而不是其自我中心位置。我们回顾了这两种相关编码形式的个体发生的文献。
图片图2 上下文编码的发展
2.2.1 上下文what-where编码
一些研究发现6个月大的婴儿在VPC任务的视觉偏好中存在情境调节，这可能表明情境编码可能在新生儿时期出现。类似地，Rovee-Collier和他的同事们已经证明，情境特征会影响婴儿展示习得性动作关联的能力。然而，仔细控制新颖性检测所需的加工类型的研究表明，婴儿期早期可能出现的上下文what-where编码可能反映的是一种不灵活的复合表征编码。具体来说，Robinson和Pascalis表明，12个月大的婴儿对含有一个字母的图像表现出相似的新奇偏好。纽科姆等人发现，如果给21到26个月大的孩子一个提示，他们能够在给定的环境中识别出装有玩具的容器，而15到21个月大的孩子则倾向于在任何一个环境中都有奖励的两个容器中搜索(图2A)。作者还注意到，年龄较大的儿童(3-5岁)区分两种情境的能力有了显著提高，5岁时在这项简单任务上的表现接近上限。因此，what-where编码在人类2岁左右出现拐点，但至少会持续成熟到5岁。
尽管人们对NHPs中上下文编码的发展知之甚少，但人们对其在啮齿动物中的发展给予了很大的关注。为了研究情境编码，啮齿动物研究者传统上使用情境恐惧条件反射(CFC)范式。在这些任务中，啮齿动物被放置在一个中性的环境中，在那里它们经历了一系列(轻微的)足部电击。为了确定啮齿动物是否已经学会了上下文关联，实验者在一段时间后将幼鼠放回环境中，并评估幼鼠是否在再次暴露时冻结(图2D)。许多研究发现，以这种方式测量的情境编码在断奶前就已经很明显了，最早的开始是在婴儿13岁时。然而，最近的证据表明，这些早期出现的情境记忆可能缺乏特异性，而精确的、成人式的情境编码直到出生后第四周才出现。
在对象-上下文识别(OCR)研究中也观察到类似的发现。在这些研究中，啮齿动物在一个环境中呈现一对相同的物体，在另一个环境中呈现另一对物体。在测试中，向动物展示一个上下文熟悉的物体和一个上下文陌生的物体。对上下文新对象的优先探索被解释为成功的对象-上下文编码的衡量标准(图2C)。然而，这些结果与Asiminas等人的结果不一致，Asiminas等人只在出生后的第五周发现了幼崽对OCR任务的新奇偏好尽管这些差异结果的原因仍然存在。对于Ramsaran等人来说，语境意味着一个完全不同的环境，位于不同的房间，具有不同的局部和远端线索，而Asiminas等人只改变了地板和墙壁的纹理/颜色。事实上，Ramsaran和他的同事们发现，当情境仅根据远端线索的位置来定义时，对客体-情境关联进行编码的能力显示出一个明显较晚的拐点。
因此，与CFC研究类似，OCR研究表明，形成精确上下文关联的能力仅在断奶后出现，可能在产后第4周和第5周。总的来说，在哺乳动物中，上下文编码的发展相对较晚，并且在单个物种中观察到的初始拐点发生在可比较的发育阶段。图2E显示了上下文“在哪里”编码的概要发展时间表。
2.2.2 空间what-where编码
早期使用VPC范式的研究表明，视觉显示中物体空间位置的编码在婴儿时期就已经成熟在NHPs.62中进行的空间定位VPC研究中也注意到类似的观察结果然而，这种早期出现的“在哪里”空间编码的稳健性受到了质疑。目前尚不清楚在人类和NHP婴儿期观察到的新奇偏好是否反映了在非中心参考框架内的“在哪里”处理，或者它们是否可以用更简单的自我中心词融合(将物体-背景刺激作为一个统一的场景)编码策略来解释。
图片图3 空间what-where编码发展
在2岁左右的时候，孩子们开始能够使用地标来引导他们在一个开放的舞台上寻找奖励 (图3A)，这是一个非中心空间编码的标志。同样，在9个月大的时候，nhp表现出在开放的舞台上使用地标来引导他们寻找食物的能力因此，人类和NHPs都表现出相对较晚的异心性拐点，空间位置编码和这个拐点反映了对上下文编码的观察。
在啮齿动物的发育中也有类似的观察报告。在出生后第三周观察到在熟悉的环境中识别移位物体的能力。然而，这项任务的另一个版本——所谓的物体-地点识别(OPR，图3E)——要求动物形成一个更具体的物体-地点联想，在4周大时首次报告了新奇偏好类似地，利用地标性线索评估在阴暗水池中定位隐藏逃生平台能力的发展(图3 D)显示，这种能力只有在4周龄左右才会变得像成人一样。一些研究已经观察到在水迷宫中较早地出现了非中心记忆然而，当通过改变水池和远端地标性线索之间的空间关系，系统地评估发展中啮齿动物用于编码逃跑平台位置的策略时，似乎水迷宫中早期出现的“在哪里”编码可能是通过对局部线索的编码和/或定向策略的实施来支持的，而不是通过地标性的、非中心的策略。
因此，类似于人类和NHP的发展，空间定位编码在啮齿类动物中发展相对较晚(图3F)。然而，由于重要的拐点似乎只发生在啮齿类动物的4周龄，这可能表明与人类和NHPs相比，这种形式的W-W-W编码在啮齿类动物中成熟的年龄相对较晚。这个拐点的年龄可能受到啮齿动物视觉系统发育较晚的影响，直到67周龄才变得像成人。事实上，已知视力会影响成年大鼠在水迷宫中的表现也许未来的研究可以利用早期发展的感官(如听觉或嗅觉)的线索来调查异心编码的发展，这样就可以更容易地比较不同哺乳动物物种的异心编码的个体发生。
2.2.3 多条目what-where编码
在出现了单项what-where编码之后，将多个对象绑定到给定上下文和空间位置的能力继续变得更加复杂。在编码环节之后，孩子们被展示了两个只包含重叠项目的上下文中的一个(例如，红房子里的熊)。孩子们的任务是正确识别熊在上下文中(调色板)与哪个物品配对。重要的是，在孩子们可以选择的物品中，有诱饵(书)，也有箔片(如球)(图2B)。Ngo和他的同事们发现，6岁的孩子比4岁的孩子更善于区分目标和诱饵。事实上，4岁的孩子拒绝诱饵的能力与偶然性没有什么不同，而他们对单个物品的记忆相对完整在空间领域，Ribordy和他的同事发现，在3岁到5岁之间，孩子们开始能够在一个非中心的参考框架内，对一个开放的竞技场中多个奖励的位置进行编码(图3B)，这与Overman和他的同事得到的结果相似。因此，在4岁到6岁之间，形成复杂的“在哪里”记忆的能力——需要将多个物品与它们的上下文或非中心空间位置联系起来的能力——得到了显著的发展。
NHP灵长类动物的研究也观察到一个晚期的拐点，即多项目在哪里绑定。Blue等人发现，在物体就位VPC任务(猴子需要对数组中多个物体的空间位置进行编码)中，新颖性偏好仅在出生后第二年年底左右出现(图3C)。这些研究表明，在NHP的发展中，多项目结合的出现相对较晚，就像在人类发展中一样。据我们所知，没有一项啮齿类动物研究绘制了多项目“在哪里”编码的个体发生图。
所观察到的“在什么地方”的语境和空间编码的改善可能反映了记忆表征分辨率的发展。Ngo和他的同事们表明，4岁和6岁的孩子对两个情境相似的记忆(发生在两个相似的房子里)的准确辨别没有差异，但他们的表现比成年人要低同样，兰伯特和他的同事们发现，在3.5岁到7.13岁之间，区分附近空间位置和暂时记忆的能力有所提高。
总之，类情景记忆编码发展的一个标志可能是形成复杂而具体的记忆的能力的出现。这一观点与当代情景记忆发展理论相一致。情景记忆发展理论认为，生命早期认知的关键变化之一是模式分离的出现和完善，它支持个体记忆的正交编码，但重叠记忆。
2.3 what-when和W-W-W编码的发展
时间绑定在W-W-W记忆中的出现以及完整的W-W-W编码三联征的研究还不太系统。在研究W-W-W记忆中的时间编码时，研究人员经常评估儿童对事件发生的顺序或顺序进行编码的能力。海恩和伊穆塔使用的一种时间编码测试是“捉迷藏”测试。在他们的研究中，三岁和四岁的孩子观察实验者在他们房子的不同房间里藏三种不同的玩具。在测试中，5分钟后，实验者要求孩子们告诉他们以什么顺序进入不同的房间(图4A)。作者发现，3岁儿童的表现明显比4岁儿童差，而两个年龄组都能准确地记住玩具藏在哪里。这种模式表明，“何时何地”的编码可能滞后于“何地何地”记忆的发展。同样，马斯特罗朱塞佩和他的同事们发现，何时记忆发展得特别晚(6-8岁)，落后于何时何地记忆。它的出现与W-W-W记忆的发展相吻合。
图片图4 what-where-when编码发展
相比之下，早期使用延迟模仿来研究时间编码发展的研究。在第二年末，已经观察到任意动作序列的成功编码VPC研究评估记忆的时间顺序。Sonne和他的同事们在婴儿时期发现了时间编码的证据。与Mastrogiuseppe等人更一致的是，Benear及其同事表明，对复杂事件的时间顺序的记忆发展显著，但这些差异的发现仍有待确定。Sonne等人向儿童展示了一些片段，其中显示的场景的正常时间顺序是由物理决定的。因此，打乱片段的新颖性偏好可能受到这些片段违反4至7.8岁之间这一事实的影响。
在非人类动物中，what-when和W-W-W记忆的个体发生受到相对较少的研究关注。这可能反映了评估非人类动物的时间编码的困难。然而，研究人员已经使用所谓的对象-位置-上下文识别(OPCR)记忆测试作为代理来研究啮齿动物的这种W-W-W编码。在OPCR测试中，啮齿动物不仅要学会将物体与空间位置联系起来，还要学会将特定的上下文联系起来(图4B)。这些范例中的上下文被认为代表了一种时间编码形式有两项研究试图描绘出它的个体发生过程。Asiminas和他的同事发现，大鼠的这种编码三合一在7周龄时出现，而Ramsaran和他的同事则在出生后第5周观察到一个拐点同样，在如何定义环境方面的方法差异可能解释了这些差异的结果。此外，Asiminas及其同事在OPCR测试之前对幼崽进行了其他OR测试，这可能会造成干扰。图4C显示了what-when和W-W-W编码开发的概要时间轴。
应该强调的是，研究W-W-W记忆的范例已经在非人类动物中开发出来，例如食物贮藏鸟类和猿类。我们鼓励记忆发展研究团体开发适用于啮齿类动物的可比较范式，这样可以更直接地比较啮齿类动物和灵长类动物之间W-W-W编码的发展。
3. 情景样记忆和检索的发展
前面的讨论集中在W-W-W存储器编码上。现在我们转向讨论随着时间的推移保持新记忆的能力的发展以及检索过程的发展。
3.1 情景样记忆保持的发展
VPC研究了W-W-W记忆中what元素的出现，表明3至6个月大的婴儿在短时间延迟中可以观察到物体新颖性偏好。此外，Fagan发现6个月大的婴儿在演示和测试之间延迟2周时已经表现出新奇反应。巴里克和皮肯斯用熟悉偏好作为衡量长时间延迟记忆的标准，对3个月大的婴儿进行了为期3个月的记忆观察在啮齿类动物中，尽管有一项研究观察到完整的或记忆在出生后第四个星期开始时延迟了2小时和24小时，但这些数据表明，简单记忆的保留可能在人类和啮齿动物的发育中相对较早出现。记忆保留尚未在NHPs中进行系统测试。
关于联想W-W-W记忆的保持发展，我们所知较少。推迟模仿的研究表明，在出生后第三年开始的两周内，可以保留任意动作序列贝纳尔和他的同事们发现，4岁儿童在24小时内仍能保持情境记忆，但比6岁儿童要低此外，萨拉戈萨-哈里斯及其同事发现情境记忆在长时间延迟时，但在3岁儿童中明显弱于5岁儿童这一模式与Scarf的研究结果一致，他们使用了一项受所谓的勺子测试启发的任务来研究记忆保留，这是Tulving提出的一种儿童情景记忆的非语言测试。在他们的研究中，孩子们对与游戏事件(寻宝)相关的物品(钥匙)进行编码和回忆的能力进行了测试。Scarf等人发现，4岁儿童在24小时和1周的延迟中能保持完整的记忆，而3岁儿童仅在短时间的延迟中表现出记忆保留总的来说，由于缺乏系统的研究，关于人类W-W-W记忆保留的个体发生时间表仍然存在问题。
这一主题尚未在NHPs中广泛研究，但有啮齿动物研究。例如，Travaglia和他的同事们使用CFC范式测试了上下文在哪里的记忆保留。他们发现P17小鼠幼崽在编码后24小时进行了测试在另一项研究中，Travaglia等人发现只有P24而不是P17的物体定位记忆延迟了2小时。类似地，Ramsaran和他的同事发现P24在24小时的位置记忆保持强劲。然而，其他人已经发现了在出生后第三周的语境记忆和空间记忆的证据。
在啮齿动物和人类文献中，这些相互矛盾的发现可以用两个因素来解释：编码特异性和检索过程。在啮齿类动物的研究中，保留的空间/上下文位置记忆的特异性并不总是被明确地测试。例如，如果使用CFC范式测试上下文的“在哪里”保留，研究不会在编码阶段之后常规地将幼崽置于中性环境中，以确定习得的关联是特定于休克环境的。虽然在某些情况下，在编码后的记忆测试中已经这样做了，但在编码后不立即评估上下文关联的特异性，很难解释任何记忆缺失。也就是说，上下文记忆的不成熟可能仅仅反映了编码的不成熟。类似的论据也可以用来解释使用水迷宫的早期空间记忆。研究表明，幼鼠对这一任务的编码可能不是异心性的，早期发现的保留可能不是异心性空间记忆的出现，而是自我中心空间记忆的保留。
对编码特异性的关注可能不适用于人类文献中观察到的差异结果，因为通常采用适当的编码控制条件。为了调和这些差异，我们可能需要考虑检索过程。通过对VPC任务的新颖性偏好来评估联想记忆保留的研究被认为只需要“识别”记忆——人类/非人类动物只需要认识到他们以前见过刺激(图5A)。其他研究则要求儿童明确表达习得的W-W-W记忆，即从长期记忆中“回忆”存储的记忆。
图片图5 记忆检索过程
3.2 情景式检索过程的发展
VPC研究表明，识别介导的W-W-W记忆的某些方面的记忆保留成熟得早，可能在出生后的第一年就存在。然而，要求儿童明确回忆一段记忆的研究表明，记忆保持能力的发展明显较晚。成人式回忆尚未得到广泛研究。然而，对5岁时经历的个人事件的自主记忆，以及在6岁到11岁之间进行的测试，似乎在14岁时有所改善年龄较大的孩子更有可能说他们记得他们回忆的事件，而不是仅仅知道它发生了——这是自主记忆的一个决定性特征此外，年龄较大的孩子也会对他们回忆的记忆给出更多情境化的描述，并且需要更少的线索来唤起回忆。因此，自主记忆的发展可能特别晚，在上学期间经历了重大的发展。
策略性回忆和自发回忆之间还有进一步的区别。策略性回忆测试只是询问孩子对一个事件的记忆(图5C)。这些测试对孩子提出了额外的认知要求，因为他们需要对正确的记忆进行认知搜索。换句话说，策略性回忆既需要成熟的执行功能，也需要成熟的记忆痕迹回忆。另一方面，自发回忆对认知的要求较低，被认为是通过联想过程产生的(图5B)。在美国，走过一个以前去过的公园可能会不由自主地勾起一个人上次来这个公园的回忆。
有趣的是，最近的研究表明，自发回忆可能发展得很早。 Leichtman让4个月到3岁的孩子参加一个游戏活动。孩子们在学习后3-6个月回到实验室。莱赫特曼发现，16-17个月大的孩子会自发地回忆起他们之前去实验室的经历。此外，Krojgaard及其同事随后进行的一系列实验表明，只经历过一次的事件也存在自发回忆。在他们的研究中，Krojgaard等人让3-4岁的孩子参加一个游戏活动。在至少一周后的后续访问中，实验者记录了编码事件的自发检索。重要的是，在第二次访问中，孩子们没有看到他们在第一次访问中玩过的玩具，而是简单地放回同一个房间。Krojgaard等人指出，30%-60%的儿童对第一次访问表现出自发回忆，没有观察到相关差异。重要的是，当被明确要求回忆他们的访问时，年幼的孩子和年长的孩子在表现上有显著的区别，年长的孩子表现得比年幼的孩子好。
综上所述，这些研究表明自发回忆可能在策略回忆之前成熟。具体来说，自发性回忆可能至少在3岁时就成熟了，此时策略性回忆还相对不成熟。因此，在多项研究中观察到的回忆出现较晚可能是由于这些研究需要战略性回忆。
在非人类动物中，区分不同形式的检索并不容易。然而，在猿类中有大量的自发回忆记录。例如，当把猩猩放回到它们两周前发现了隐藏的美味食物的环境中，并给它们一个独特的学习事件线索时，它们会立即寻找食物因此，也许动物研究人员可以通过评估记忆是否需要执行目标导向的行为来区分记忆检索过程，这可能反映了自发的回忆过程，或者是否只需要通过与新颖性相关的行为来表达，这可能反映了识别过程的参与。类似地，非人类动物研究人员可以利用巧妙的接受者操作特征(ROC)分析来区分这些不同的检索过程。
4. 情景记忆的神经基础和机制的发展
在这里，我们将简要概述一些研究，这些研究绘制了与情景记忆有关的神经元基质的形态和生理发育。众所周知，海马体对情景记忆过程至关重要，本讨论将侧重于其结构和功能发展。许多其他大脑区域也与情景记忆的发展有关，如前额叶、顶叶和海马旁皮层。
4.1 情景样记忆个体发生的神经基础
在成人中，情景记忆主要依赖于海马体的形成开创性的研究表明，在生命早期对海马体的损伤会导致W-W-W记忆功能的特异性缺陷。Varghaa - khademand的同事发现，在围/新生儿时期，缺氧会导致选择性海马萎缩，会导致情景记忆的阶段性损伤。这些研究表明，失忆症患者可以形成简单的项目记忆，甚至一些形式的空间记忆，尽管他们似乎在需要非中心表征的“什么”编码上有特定的缺陷，同时在时间编码上也有缺陷。此外，他们的记忆保留缺陷似乎是通过无法通过回忆来检索记忆来调解的。如果通过识别记忆测试来评估记忆保留，则DA患者的表现通常与对照组相当。因此，海马体似乎对异中心的“在哪里”和“在哪里”编码以及回忆的发展至关重要，而“在哪里”和“在哪里”的“自我中心”记忆的发展，尤其是通过识别过程获得的记忆，可能较少依赖海马体。
这些结果与对啮齿动物和NHPs进行的病变研究基本一致。新生儿NHP海马体的损伤已被发现损害了异中心位置记忆的个体发生，例如那些通过原位物体VPC任务测试的记忆新生儿海马病变不损害对象记忆VPC学习，当这是在出生后的第一年测试。然而，当在18个月大的时候进行测试时，这些新生儿海马受损的NHPs，以及那些成年后海马受损的NHPs，与假手术的猴子相比，表现出明显的损伤这一事实表明，在nps出生后的第一年，支持情景样记忆构建块的神经元基质经历了重大的重组。在生命早期，OR可能由周围皮层和海马体旁皮层支持，使婴儿NHPs在没有海马体的情况下编码W-W-W联想记忆中的what，而在生命后期，这种记忆需要海马体。
图片图6 海马形态的发展及其神经生理机制
4.2 情景样记忆神经元基质的结构发育
从不同物种获得的越来越多的证据表明，海马体的结构发育是长期的。众所周知，海马体的体积在人类生命的头两年翻一番，在随后的几年里继续增长，并可能持续到青春期早期。然而，海马的不同子区——谷氨酰胺区和齿状回(图6A)——被认为以不同的速度发育，CA2区可能在出生时相对成熟。最近对DG和CA野的体积测量表明，CA3和DG的大小可能会持续发展到成年早期。
发育中的NHPs和啮齿动物的体视学研究显示出相似的子场发育梯度。发现NHP CA1的体积在6个月大时相对成熟，而DG和CA3至少在出生后第二年继续发育。高达40%的海马DG神经元被认为是在NHPs出生后出生的。同样，啮齿动物的神经发生高峰出现在产后。Donato及其同事绘制了海马和内嗅细胞的分子成熟度图，通过分析双皮质素、小白蛋白(PV)和突触点的表达来评估，发现DG是所有海马亚区中最后发育的。对非人类动物的研究也强调了分区域内的发育变化。例如，远端CA3(更接近CA2)的体积在近端CA3(更接近DG)之前变得像成人一样，远端CA3的体积在出生时相对成熟，而近端CA3在出生后一年后继续成熟在啮齿类动物身上也观察到了类似的结果。远端CA3神经元比近端CA3神经元出生早，进入海马回路的发育阶段早。值得注意的是，远端CA3直接接收，而近端CA3更广泛地由成熟较晚的dg神经支配。
具体来说，在新生儿中，SLM在3个月大时达到与成人相似的体积，而其他层则在出生后的第一年发育。啮齿类动物研究已经观察到CA1的神经发生和迁移有从深到浅的梯度。深层细胞比浅层神经元出生和迁移早。虽然成熟较晚的CA1浅表细胞的细胞体更靠近CA1的早熟SLM亚层，但在成年啮齿动物中的电生理研究表明，这些细胞优先被成熟较晚的CA3纤维靶向。
总之，这些结果表明，海马CA区的成熟可能是由其主要输入的成熟所决定的，而接受ECIII直接投射的亚区域(CA1的SLM和远端CA3)在更多区域成熟之前通过三突触通路(DG, SR/SP/SO的CA1和近端CA3)重度神经支配。NHP海马形态发育的时间轴见图6E。就这些结构发展梯度与二战记忆发展之间的关系而言，可能早熟(亚)区域支持基本的情景样记忆功能，例如使用自我中心参考框架的空间何处记忆和不精确的情境何处记忆。由于DG可能是最后达到成熟的，人们可以推测完整的W-W-W编码三合一的后期发展可能取决于这个后期成熟的区域。
4.3 情景(类)记忆的神经生理机制的发展
近年来，研究方法取得了重大进展，使研究人员能够对发育中的人类大脑进行成像。这些研究强调，海马体可能在出生后早期支持情景记忆。Prabhakar及其同事对大脑活动进行了功能磁共振成像(fMRI)。在扫描过程中，播放与先前编码会话(玩软玩具)相关的声音。Prabhakar和他的同事们观察到，在听到学过的歌曲和听到新歌时，海马的活动有所增加此外，海马体活动的数量与儿童对玩具声音联想的回忆准确性相关。有趣的是，当几个月后进行测试时，海马体活动也被观察到，尽管孩子们不能回忆起玩具声音的联系。Ellis和他的同事们发现，当3个月大的婴儿观察到暂时有序的视觉刺激时，海马体就被激活了。然而，他们没有测试记忆力。
海马体活动和回忆“在什么地方”记忆的能力之间的分离也在DA中被发现。Elward和他的同事们让DA患者学习单词-场景关联，然后在fMRI扫描之前测试他们的“在什么地方”记忆。作者发现，尽管失忆症患者表现出较差的记忆力，但配对场景的呈现引发了与对照组相似的海马活动。总的来说，尽管人类海马体在出生后早期经历了显著的成熟，但似乎有可能它仍然支持基本的w - w - w记忆功能，即使记忆的行为表达仍然缺失。
在大鼠中，从P16开始，可以记录到Hpc pal位置细胞。然而，它们的稳定性和空间特异性至少在产后第四周结束前继续成熟。此外，Muessig和他的同事们发现，虽然在断奶前时期，位置细胞在不同的环境中重新定位，但重新定位似乎是在这个年龄由嗅觉线索驱动的，只有在出生后的第四周，位置细胞才开始整合多种感觉线索。然而，应该注意的是，在断奶后的早期，更微妙的感觉线索的整合仍然不明显。因此，尽管位置细胞在出生后第三周出现，但它们的稳定性和整合多感官线索的能力至少会持续到出生后第四周结束。
海马“重放”(图6C)的发展——时间压缩的CA1清醒活动模式的再激活被认为支持新记忆的长期存储——最近受到了越来越多的关注。早在P17就观察到再激活。然而，早期的再激活倾向于描述动物环境的受限区域。只有在出生后的第四个星期，重播开始将依次访问的地点联系在一起，类似于在成年大鼠中观察到的情况。随着类似成人的顺序重放的出现，位置细胞开始在θ波段振荡的单个周期内显示有顺序组织的活动25(图6 B)。总的来说，到出生后第四周，被认为支持记忆编码和保持的神经机制似乎已经就位。
在产后早期追踪编码记忆印痕方面也取得了重大进展。这些研究利用了可以标记编码期间活跃的神经元的技术(图6D)。使用这种技术，Guskjolen和他的同事报告说，尽管在P17编码的情境联想记忆在自然环境中很快被遗忘，但如果原始印记在成年后被光遗传学重新激活，小鼠对早期生活中可怕的事件表现出完整的回忆Power和他的同事也得到了类似的结果，他们复制了OR和巴恩斯迷宫的提示版本的效果。随后，Ramsaran和他的同事们发现，婴儿的记忆不那么精确，而且记忆印痕中包含的CA1神经元比成人多在发育过程中观察到的CA1印迹大小的减少可能反映了海马抑制的长期发展。
总之，目前的研究表明，到2周龄时，啮齿类动物的初级海马功能已经出现，所有主要的振荡都已经出现，位置细胞也可以被记录下来。然而，在随后的2周内，啮齿动物的海马表征和网络机制经历了显著的发展，出现了与成人相似的空间调节、稀疏的印迹和顺序的活动模式(图6F)。就这些神经生理变化如何与W-W-W记忆的逐渐发展出现联系而言，可能是基本的位置细胞功能、静止重播和密集的记忆印迹可能支持基本的W-W-W记忆，例如自我中心/不精确的什么-w -w记忆。异心记忆和精确地点记忆的成熟，以及完整的时空(W-W-W)记忆编码，加上长时间保持记忆的能力，可能取决于更精确的海马神经元编码和成熟的重放。
5. 比较研究面临的挑战
我们已经描述了关键的认知和神经生物学过程的个体发生，有助于情节样记忆的逐渐发展。然而，一些方法和理论问题使得很难精确地确定发展轨迹。在这里，我们总结了这些挑战并提供了潜在的解决方案。
5.1 记忆任务的潜力
许多啮齿类动物的神经生理学研究并没有在记忆发展的行为数据背景下研究神经元成熟。其他研究使用的任务在发育中的人类中是无法实现的，比如氯氟烃。许多关于儿童的行为研究使用了诸如移动共轭强化任务和延迟模仿之类的范式，这些范式利用了其他物种所不具备的运动和社会技能。我们鼓励研究人员使用适合跨物种测试的任务，以便从一个物种获得的见解可以更容易地转移到其他物种。
5.2 记忆测试的情景性
此外，当在发展研究中使用记忆测试时，至关重要的是，动物不要过度熟悉学习刺激，以确保对独特事件的记忆确实被测试，并使用发展中动物不熟悉的刺激配置/序列。例如，编码会话应该限制持续时间，正如在CFC和OR研究中通常做的那样。OCR、OPC、OPCR和VPC)。然而，广泛的训练也很常见，例如，在水迷宫研究中，尽管存在一个阶段的范例
与此相关的是，尽管CFC任务经常被用作情景记忆的代理，但与非情感性情景记忆任务相比，它们所涉及的神经回路也不同。这一事实提出了一个问题，即该任务是否专门跟踪情景记忆的个体发生。我们敦促记忆发展研究人员在研究W-W-W记忆发展时不要完全依赖于CFC范式，如果使用CFC还可以使用非情感W-W-W记忆任务进行平行研究，以确保获得的见解转移到其他类型的类情景记忆并增强跨物种影响。
5.3 测量编码成功
编码的成功与否——在编码过程结束后立即通过记忆测试来评估——并不是一致确定的。因此，我们鼓励记忆发展研究人员在学习后立即评估编码的成功。另外，在一些附带学习范式中，编码成功可以通过测量(视觉)探索时间在编码过程中是否可靠地减少(习惯)来衡量。
5.4 编码特异性
与之相关的问题是编码记忆的特异性。例如，CFC研究表明，在生命早期，啮齿动物倾向于将恐惧反应概括为中性环境。因此，有必要测试CFC任务中上下文关联的特异性。类似地，在非中心参考框架内测量空间what-where编码的任务。我们鼓励实验者使用稳健的控制来消除编码的本质歧义，这样就可以描绘出类情景记忆功能不同方面的个体发生时间轴(例如，泛化与特异性，自我中心与非中心编码)。重要的是，记忆特异性测试需要在编码和保留间隔后立即进行，以确定不同成分的记忆过程(编码与保留)中情景记忆的不同方面的发展是否不同。
5.5 测量检索过程
情景样记忆的保留是由不同的检索过程(识别、自发和策略回忆)支持的。例如，在OR研究中，当动物被放回到研究环境中时，新奇偏好可能通过识别或回忆过程来调节。在人类和国家卫生服务提供者中进行的CFC研究和VPC研究也可以提出类似的论点。我们鼓励研究人员开发测试，明确评估哪些检索过程是记忆表现的基础，以便更好地理解记忆保留的个体发生。例如，描述不同检索过程的发育时间线也可能有助于解决关于记忆保留发生发育拐点的年龄的矛盾发现。
6. 结论和未来展望
在过去的几十年里，协调一致的研究努力大大提高了我们对不同哺乳动物物种W-W-W记忆个体发生的理解，并提供了一些可能支持W-W-W记忆个体发生的关键神经发育里程碑的见解。这些研究强调了不同哺乳动物物种中W-W-W记忆的个体发生及其潜在神经回路之间的强大相似性。然而，重要的警告仍然存在。特别是，我们仍然缺乏关于不同检索过程和情景记忆编码的不同维度的发展的信息。因此，在不同的哺乳动物群体中，记忆发育过程的重叠和变异程度仍有待充分确定。最后一点特别相关，因为阐明这种关系可能对理解影响记忆的常见神经发育障碍(唐氏综合症、自闭症谱系障碍等)和早期脑损伤中观察到的损伤的神经生物学基础具有重要意义。
将认知和神经发育联系起来需要研究人类发育的认知科学家和研究非人类动物神经元回路成熟的神经科学家之间更紧密的联系和合作。具体来说，我们提倡人类和非人类动物研究人员之间的合作伙伴关系，这样可以在多个物种中并行研究记忆发展，并且用于测试记忆能力的任务尽可能一致。这样做将是建立一个全面的记忆个体发生的认知-神经生物学模型的重要基石，并将确保通过非人类动物研究获得的发现可以推广到人类，并最终造福社会。
参考文献：Episodic memory development:Bridging animal and human research.
