Distinct hippocampal mechanisms support concept formation and updating
Notice bibliographique
Résumé
Learning systems must constantly decide whether to create new representations or update existing ones. For example, a child learning that a bat is a mammal and not a bird would be best served by creating a new representation, whereas updating may be best when encountering a second similar bat. Characterizing the neural dynamics that underlie these complementary memory operations requires identifying the exact moments when each operation occurs. We address this challenge by interrogating fMRI brain activation with a computational learning model that predicts trial-by-trial when memories are created versus updated. We found distinct neural engagement in anterior hippocampus and ventral striatum for model-predicted memory create and update events during early learning. Notably, the degree of this effect in hippocampus, but not ventral striatum, significantly related to learning outcome. Hippocampus additionally showed distinct patterns of functional coactivation with ventromedial prefrontal cortex and angular gyrus during memory creation and premotor cortex during memory updating. These findings suggest that complementary memory functions, as formalized in computational learning models, underlie the rapid formation of novel conceptual knowledge, with the hippocampus and its interactions with frontoparietal circuits playing a crucial role in successful learning. Significance statement: How do we reconcile new experiences with existing knowledge? Prominent theories suggest that novel information is either captured by creating new memories or leveraged to update existing memories, yet empirical support of how these distinct memory operations unfold during learning is limited. Here, we combine computational modeling of human learning behaviour with functional neuroimaging to identify moments of memory formation and updating and characterize their neural signatures. We find that both hippocampus and ventral striatum are distinctly engaged when memories are created versus updated; however, it is only hippocampus activation that is associated with learning outcomes. Our findings motivate a key theoretical revision that positions hippocampus is a key player in building organized memories from the earliest moments of learning.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,001 |
| Communication savante | 0,001 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,001 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,002 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».