研究人员指出，类似于陈述性记忆，与运动技能相关的短期和长期记忆在大脑的不同区域发展。小脑在长期技能记忆的形成中扮演着至关重要的角色。
你还记得你二年级老师的名字或你今天午餐吃了什么吗？尽管这些记忆可能相隔几十年，但两者都被归类为长期记忆。
超过50年前，神经科学家发现大脑的一个称为内侧颞叶（MTL）区域的损伤导致长期陈述性记忆的显著困难——这涉及像名字和日期这样的明确信息——而极短期记忆则不受影响。受到MTL损伤的个体可以进行简短的对话，但在一两分钟后就会迅速忘记。
有趣的是，这些个体能够获得新的运动技能并将其保持较长时间，无论是几天、几个月甚至更长，表明MTL损伤并不显著影响运动技能记忆。
这引出了一个问题：哪个大脑区域负责与运动技能相关的长期记忆，比如骑自行车？是否存在特定区域分别处理短期和长期感觉运动记忆？研究人员已经探讨这些问题多年。
最近，来自哈佛约翰·阿·保尔森工程与应用科学学院（SEAS）的一组团队揭示，与陈述性记忆类似，运动技能的短期和长期记忆在大脑的不同区域处理，小脑在发展长期技能记忆方面至关重要。
这些发现发表于《美国国家科学院院刊》（PNAS）上。
“这项研究增强了我们对小脑在感觉运动学习中作用的理解，并表明小脑充当形成与感觉运动技能相关的稳定记忆的门槛，在很大程度上独立于短期记忆系统的功能。”SEAS的生物工程教授、研究的资深作者莫里斯·史密斯解释说。
虽然早已认识到小脑对运动学习至关重要，但它在创建短期和长期技能记忆中的具体参与程度不太明确。为了澄清这一联系，史密斯和第一作者阿尔基斯·哈杰奥西夫，SEAS及麻省总医院的博士后研究员，从一系列先前研究中获取数据，这些研究表明小脑损伤患者在运动学习方面存在不同程度的困难。
尽管发现小脑损伤的个体在感觉运动学习上始终显示出受阻迹象，但这些影响的程度在不同研究中变化相当大。
史密斯表示：“这些差异可能源于大脑损伤的程度或特定区域之间的不同，或是使用的运动任务类型的变化。”
然而，史密斯和哈杰奥西夫认为，试验之间时间间隔的微小差异——他们称之为记忆窗口——可能占这些观察到的差异的很大一部分。
哈杰奥西夫指出：“如果长期感觉运动记忆确实受到小脑损伤的特别影响，因为较长的记忆窗口将需要更大的依赖于削弱的长期记忆，这一点是成立的。”
挑战在于，以前的研究出版物中很少详细描述时间间隔。作为部分研究人员和部分侦探，史密斯和哈杰奥西夫追踪了这两个研究的综合原始数据，以分析所有参与者会话中的试验间隔。
研究人员发现这两项研究的整体试验间隔较短，与健康个体相比，严重小脑问题患者学习的障碍仅为轻微。这表明，当参与者重复一个任务，例如五次，重复之间仅有几秒钟时间时，遭受小脑退化的个体表现出仅略微下降的表现。
然而，通过深入分析数据，史密斯和哈杰奥西夫发现了一个有趣的发现。有时，在试验之间，增加的时间允许研究团队重置或参与者稍作休息。
哈杰奥西夫解释说：“当我们分析这些从试验到试验的差异时，我们发现，在短时间间隔任务中几乎表现正常的患者，在同一会话中的长时间间隔任务上显示出显著的损伤。这个发现从两个研究的数据中是一致的。”
然后团队检查了十多个额外的研究，其中小脑退化的个体参与运动任务。他们发现，使用更多种运动方向的研究——这会增加相同方向试验之间的时间，依赖于共享的感觉运动记忆——相比于运动方向较少的任务表现出显著的记忆障碍。
史密斯总结道：“这些结果强调了时间在理解小脑退化患者记忆损失中的重要性，并解决了小脑损伤对感觉运动学习能力从试验到试验和从研究到研究的影响变化之谜。” “尽管我们的研究通常涉及设计新实验以生成创新数据集，从而增加我们对学习和记忆的理解，但有时通过不同的视角重新审视现有数据更具启发性。”
这项研究的共同作者是特里西亚·吉博。
