科學(xué)家解開記憶之謎

　　記憶是多種不同事物的集合，可以是微妙的感覺、具體的影像、連貫不連貫的事件過程;也可以是抽象的概念和邏輯。不論哪種記憶，都是大腦神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)中的一 組神經(jīng)元被激發(fā)，形成某種特定的連通回路。大腦儲(chǔ)存的方式是把事情分拆為最基本的單元，每個(gè)單元分別由指定的神經(jīng)元儲(chǔ)存。

　　與某事件相關(guān)的素材以適當(dāng)?shù)拈g隔重復(fù)出現(xiàn)，而不是一次性出現(xiàn)，回憶這件事情會(huì)更加容易。比如，在幾天內(nèi)多次、短時(shí)間看到同一張臉，就比在一天內(nèi)長時(shí)間對著這張臉更容易記住。這就是心理學(xué)家40年前提出過一種編碼變異假說。

　　其中一個(gè)原因就是，多背景的聯(lián)系能從多途徑提取記憶：這張臉與多種不同的背景聯(lián)系起來，比如學(xué)校、工作場所和家庭相對于舞會(huì)等單純的一種背景，更容易讓人想起。每種不同的背景或環(huán)境，能激活大腦的不同功能區(qū)。這一假說認(rèn)為，不同的神經(jīng)反應(yīng)能提高記憶。

　　但是得克薩斯州立大學(xué)認(rèn)知神經(jīng)科學(xué)家拉塞爾·博德里克領(lǐng)導(dǎo)的一項(xiàng)神經(jīng)影像研究提出，反過來也是對的，即用同一種背景多次激活同樣的神經(jīng)連接方式，事物能被更好地記憶下來。

　　既存在又不存在的記憶

　　完整的記憶只有在被提取時(shí)才形成，它既存在又不存在。我們無法在大腦中找到記憶圖像，它只是百億個(gè)神經(jīng)元的組合。不同的記憶素材通過編碼，儲(chǔ)存在不同的腦區(qū)，提取的方式也不同，需要幾十個(gè)不同的腦區(qū)共同合作，才能形成或再現(xiàn)。

　　短暫記憶靠神經(jīng)傳導(dǎo)素增強(qiáng)神經(jīng)元之間的信息傳遞形成，只能保留幾分鐘;而長期記憶能保存許多天甚至多年。不斷重復(fù)能使短暫記憶轉(zhuǎn)變?yōu)殚L期記憶。通過不 斷重復(fù)，大腦中的化學(xué)信號系統(tǒng)會(huì)把一種特殊蛋白質(zhì)推入神經(jīng)元的核心，并且在那里啟動(dòng)遺傳基因合成蛋白質(zhì)，神經(jīng)元因此有了基本的改變，增加新的觸突，創(chuàng)造新 的連接網(wǎng)絡(luò)。結(jié)果是大腦有了結(jié)構(gòu)性的改變，這就是長期記憶的建立。

　　多樣化刺激形成記憶，重復(fù)性刺激形成記憶

　　博德里克的研究小組用功能磁共振成像檢測了24個(gè)受試者的大腦活動(dòng)。他們讓受試者看120張不熟悉的面孔，每張臉以不同的間隔重復(fù)4次，用fMRI掃 描記錄大腦在整個(gè)過程中的活動(dòng)圖像。一小時(shí)后，把這些面孔和120張新面孔混合起來，再讓他們看，并詢問受試者對每張臉的熟悉程度。

　　研究人員查看了記錄下來的大腦反應(yīng)，當(dāng)受試者第一次看到某張臉時(shí)，神經(jīng)活動(dòng)集中在與視覺感知和記憶有關(guān)的20個(gè)腦區(qū)。后來，當(dāng)要再次識別面孔時(shí)，每次 都在其中9個(gè)腦區(qū)產(chǎn)生相似的神經(jīng)活動(dòng)方式，尤其是與目標(biāo)認(rèn)知相關(guān)的區(qū)域。如果面孔被忘記，則不能形成同樣的神經(jīng)活動(dòng)方式。

　　在另一次獨(dú)立實(shí)驗(yàn)中，研究小組給受試者聽180個(gè)單詞，每個(gè)重復(fù)3次，同時(shí)用fMRI掃描記錄大腦活動(dòng)。6小時(shí)之后，對受試者進(jìn)行的兩次記憶測試表明，當(dāng)被記住的單詞重復(fù)時(shí)，在這20個(gè)腦區(qū)中，有15個(gè)引起了相似的神經(jīng)活動(dòng)。

　　研究人員認(rèn)為，試驗(yàn)結(jié)果解釋了記憶研究領(lǐng)域長期存在的一項(xiàng)爭論，即通過刺激，同樣的神經(jīng)連接重新激活時(shí)，就會(huì)形成一幕記憶。記憶完成的精確與否，取決于不同腦區(qū)活動(dòng)方式重連得是否精確，而不是更多的連接方式。

　　耶魯大學(xué)的認(rèn)知神經(jīng)學(xué)家馬文·諄認(rèn)為，這一結(jié)果并沒有否定編碼變異假說，因?yàn)椴┑吕锟搜芯啃〗M的實(shí)驗(yàn)環(huán)境與編碼變異假說完全不同。如果要直接檢驗(yàn)假說，應(yīng)當(dāng)設(shè)置另一種環(huán)境。

　　英國劍橋大學(xué)認(rèn)知與腦科學(xué)部醫(yī)學(xué)研究理事會(huì)的里克·漢森認(rèn)為，當(dāng)多次受到同一目標(biāo)沖擊時(shí)，更吸引人的單詞或面孔更容易再度引發(fā)大腦形成同樣的連接方式，也更容易形成記憶。這種影響能解釋實(shí)驗(yàn)結(jié)果而無需****編碼變異假說。

　　為了分析這種情況，還須進(jìn)一步分析受試者對單個(gè)目標(biāo)的大腦反應(yīng)。博德里克說，我們把這些神經(jīng)影像數(shù)據(jù)綜合起來，有助于更好地理解編碼變異理論。也許情況正相吻合，編碼變異假說跟我們的實(shí)驗(yàn)結(jié)果并不違背。