实锤：鱼的记忆不止7秒，科学家揭示斑马鱼连续抉择的跨脑区计算机制

长期以来，“鱼的记忆只有7秒”的说法广为流传，但这一误解近日被中国科学院科研团队的最新研究再次有力证伪。该研究利用斑马鱼幼鱼全脑尺度单细胞分辨率钙成像、闭环虚拟现实行为、光遗传操控和神经计算建模等技术，首次在全脑尺度揭示了大脑如何依托过往经验做决策的神经机制。相关研究成果于2026年6月10日发表在《自然》（Nature）杂志上。

建立虚拟现实避障实验，证实数十秒级记忆

自然界中，动物决策常受过往经历影响，以提高行为效率，但大脑如何协调多个脑区保存、更新历史信息并影响未来抉择，此前尚不清楚。为解决这一问题，中国科学院脑科学与智能技术卓越创新中心穆宇研究团队与北京大学吴思研究团队合作，建立了斑马鱼幼鱼闭环虚拟现实避障行为系统，利用通体透明的斑马鱼幼鱼开展实验，全程观测全脑神经元活动。

科学家揭示斑马鱼连续抉择的跨脑区计算机制

研究发现，斑马鱼对当前障碍物的躲避行为不仅取决于当前刺激，还受到前一次甚至更早经历的影响。当连续两次障碍物出现在同一侧时，斑马鱼会表现出更强的躲避反应。这表明，斑马鱼能够在数十秒时间尺度上保存过去经历，并依靠这段经历调整后续行为。

锁定关键脑区：背侧丘脑与脑干分工协同

研究以单细胞分辨率同时记录斑马鱼全脑神经活动，并将这些活动信号与斑马鱼标准全脑图谱进行精确配准。基于图谱配准结果，研究团队对全脑同步记录到的神经元进行逐脑区比较，系统筛查发现，多个脑区都携带一定的历史信号，其中背侧丘脑表现最为突出，能够最稳定、最持久地通过持续活动区分最近一次障碍物来自左侧还是右侧。

光遗传实验表明，抑制背侧丘脑活动会消除历史依赖行为，而单侧激活背侧丘脑则可以人为写入类似“过去经历”的信号，从而改变动物下一次选择。这表明，背侧丘脑是维持近期经历并驱动连续抉择的关键脑区。

进一步分析显示，背侧丘脑更像一个“记忆开关”，以稳定的离散状态保存最近一次经历。而位于脑干的下游神经元群则像一个“积分器”，将丘脑提供的历史信息与当前感觉输入相结合，形成能够反映多次经历的连续信号，并影响行为输出。也就是说，大脑通过跨脑区分工协同，将一个短暂的感觉事件转化为可持续、可更新、可影响未来行动的内部状态。

搭建“吸引子-积分器”全脑协同模型，赋能具身智能

在锁定关键脑区后，研究团队依托斑马鱼脑信息库，将真实生物脑中相关脑区的细胞数量、神经元类型和投射连接等信息引入建模过程，构建了脑图谱约束的跨脑区计算模型。模型设计了“吸引子-积分器”的全脑协同架构，即丘脑吸引子网络以稳定离散状态保存最近经历，脑干积分器则基于吸引子状态的迁移和当前感觉输入进行信息整合。该架构兼顾记忆稳定与灵活更新，在脑结构与算法层面实现了双重创新。

层级吸引子模型架构、活动以及输出行为

全脑图谱不仅是解剖学资源，也是连接真实脑结构和神经计算原理的重要桥梁。这一研究为具身智能系统和机器自主控制提供了全脑生物计算新思路。该工作表明，在全脑尺度、单细胞分辨率的研究范式下，理解复杂脑功能，需要同时掌握全脑宏观协同和单细胞的微观机制，这一研究范式也获得了《自然》同期简报的展望与肯定。