科學家首次發現，我們大腦中的記憶區域不是由一個而是由兩個部分組成的：一個部分負責處理過去的時間和地點經驗，另一個部分則更具預測性，並積極建構未來的行為。康乃爾大學的研究人員發現，在海馬體中，一種神經代碼負責我們”連點成線”的能力，例如記住我們需要去的地方。

例如我們需要去拿一條麵包。第二類神經代碼，即預測性代碼，負責暫時制定新計畫。因此，以同樣的例子來說，如果麵包店意外關門，第二類神經代碼就會制定B 計劃，並預測該走哪條路，從而形成更靈活的行為。

在一項老鼠研究中，科學家利用先進的光遺傳學技術，一次禁用一種類型的記憶，從而識別並分離出兩種不同的記憶功能。可以理解，這為治療阿茲海默症和失智症的記憶和學習問題帶來了令人振奮的希望。康乃爾大學藝術與科學學院（A&S）神經生物學與行為學助理教授安東尼奧-費爾南德斯-魯伊斯（Antonio Fernandez-Ruiz）說：「我們發現，有兩種不同的神經密碼支持記憶和認知的這些非常重要的方面，而且可以像我們在實驗中所做的那樣被分離出來。”研究人員在大鼠的大腦中放置了一組電極，以同時追蹤所有發射的神經元，然後使用光遺傳學來操縱這種活動。然後使用病毒來抑制一組精確的神經元，但不會使其完全沉默。科學家在海馬區與任務學習相關的區域使用這種方法，觀察到大鼠能夠學習一條從A點到D點的路徑，這條路徑的終點有獎勵，但是，由於誘導的錯誤點燃，記憶未能”堅持”下來。睡眠後重複實驗，老鼠能記住A點和D點，但卻記不住到達獎勵點的路徑。費爾南德斯-魯伊斯說：”這一連串的步驟在大腦中被編碼為一連串的細胞發射。我們將來記住這些的方法是，當我們睡覺時，同樣的活動序列會被重播，因此編碼[路徑]的相同神經元會以相同的順序發射。”從根本上說，在睡眠時，神經元無法按順序發射以鞏固記憶，因此雖然它能記住兩點，但卻沒有保留任何聯想。在另一項實驗中，老鼠也受到了類似的處理，它們的任務是每天尋找一條新路來領取獎勵。當特定的神經元被擾亂後，老鼠就記不起來如何到達目標了。費爾南德斯-魯伊斯說：『這種行為要求它形成一張地圖，需要規劃和預測能力，並記住它來指導自己的行動。在另一項測試中，老鼠的任務是將一個地點與獎勵連結起來。當科學家抑制預測編碼區域時，它們的聯想記憶仍然完好無損，這首次顯示了同一枚硬幣的兩面實際上是如何截然不同的。”費爾南德斯-魯伊斯說：”透過觀察患者出現哪種類型的記憶缺陷，我們可以嘗試推斷哪種類型的潛在神經元機制受到了損害，這將有助於我們制定更有針對性的干預措施。”海馬因其形狀相似而以其所屬的海馬屬命名，是阿茲海默症治療研究特別關注的領域。失智症患者的認知能力下降會大大影響海馬體，導致記憶力和導航能力衰退。這項研究發表在《科學》雜誌。