Precise Timing Matters: Modulating Human Memory by Synchronizing Hippocampal Stimulation to Saccadic Event Related Potentials
Notice bibliographique
Résumé
Abstract Episodic memory, the ability to record and relive experiences, is intricately connected to visual exploration in most humans. This study explores the possibility that eye movements create physiological states relevant for memory, analogous to those associated with hippocampal theta. Previous work has demonstrated that saccadic eye movements, which occur roughly at theta frequency, elicit hippocampal event-related potentials (ERPs). Building on the Separate Phases of Encoding and Retrieval (SPEAR) model, we asked if the peaks and troughs of this saccadic ERP are differentially important for memory formation. Specifically, we applied saccade-contingent hippocampal electrical stimulation at estimated ERP peaks and troughs while individuals with epilepsy visually explored natural scenes across 59 sessions. We subsequently assessed their recognition memory for scenes and their recall of associated targets. Results indicate that memory is robust when stimulation precisely targets the peak or trough, contrasting with impairments observed with random stimulation. Moreover, memory impairment is prominent when stimulation is applied within 100 ms of saccade initiation, a time that reflects high medial temporal lobe inhibition. Our findings suggest that the hippocampus rapidly evolves through memory-relevant states following each eye movement, while also challenging the assumption that human saccadic ERP peaks and troughs mirror the encoding and retrieval phases of theta rhythms studied in rodents. The study sheds light on the dynamic interplay between eye movements, hippocampal activity, and memory formation, offering theoretical insights with potential applications for memory modulation in neurological disorders. Significance Statement Why do eye-movements enhance memory formation? Here, we causally tested if eye-movements initiate short-lived states critical for memory formation within the hippocampus, a brain region known to support memory. We built a system that could precisely apply hippocampal electrical stimulation at key moments after eye-movements to test how the timing of this stimulation influenced people’s ability to form memories. We found that stimulation was particularly disruptive to memory formation when applied within 100 ms of initiating an eye movement. By contrast, memory was robust to stimulation precisely timed to the peak and trough of hippocampal eye-movement responses. We interpret this temporal evolution of memory-relevant states within a prominent model of how theta phases relate to rodent memory.
Récupéré en direct depuis OpenAlex et désinversé. Les résumés ne sont pas conservés dans cette base de données : les index inversés représentent 8,6 Go des 9,3 Go de texte de la base, et le serveur dispose de 13 Go libres.
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 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 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 ».