同樣場景,為何小朋友的記憶各有不同?
回憶和分享個人經歷是我們作為人類不可缺少的一部分,我們通過這種方式來感受「我是誰」,為未來做出計劃,與他人建立聯繫。但是每個人形成記憶的方式卻不盡相同。實際上,在記憶本質和記憶保存方面,人類的個體差異很大。
如果讓一個孩子回憶自己的生日派對,有人可能會生動地描述自己五歲生日時的場景:禮物是如何擺放的、草莓口味的生日蛋糕、很晚很晚才上床睡覺。有的人可能不會記得這麼多細節,但記得好朋友小明對生日派對不屑一顧,因為那天的蛋糕很難吃。
孩子的記憶包含很多不同類型的信息,有些是類似於何時、何地發生何事以及個人對於此事感受的具體信息,這種個人記憶叫做情景記憶(episodic memory);有些是關於周邊世界的一般性事實,即關於我們自己和我們認識的人的事實信息,這部分的記憶叫做語義記憶(semantic memory)。神經科學領域的一個重大問題是:為什麼會產生這兩種不同的記憶呢?
腦部連接網路VS腦部區域
研究發現海馬區(大腦中負責學習、記憶和情感的區域)受過損傷的人對於過往事件的記憶缺乏細緻的情節。此外,患有罕見痴呆症(語義性痴呆症,semantic dementia)的人群能夠記住情景信息,但信息是零散的。有趣的是,這些人還表現出腦部另一區域,前顳葉區(對語義記憶十分重要的腦部區域)提早退化 。
但是健康大腦中能夠觀察到顯著的不同嗎?
使用功能性磁共振成像的研究表明,個人記憶能夠激活大片的腦部連接網路。記憶活動看起來不可能只與一個或者兩個特定的大腦區域相關。所以我們要從更廣的維度上來思考這個問題。大腦本身由灰質和白質組成,白質部分含有允許信息在不同腦區間傳遞的纖維。那麼這些連接是否與人類如何記憶有關呢?
研究者最新發表在Cortex雜誌上的研究藉助彌散張量成像的腦掃描技術探討這個問題。彌散張量成像能夠依據水分子移動方向繪製大腦的白質通道「地圖」。
他們要求27名大學生志願者平躺在掃描儀上,以便收集他們的大腦圖像。根據這些大腦圖像,可以確定大腦的白質通道,並提取白質結構——信息在大腦連接區域間傳播效率的體現。
模擬解剖白質連接 卡爾·霍奇特(Carl Hodgetts)/卡迪夫大學
掃描大腦之後,每位被試者都需要根據提示詞(如「派對」或「假期」)來描述自己對於過去的回憶。隨後研究者對每個記憶編寫代碼,計算出每個被試者的記憶是偏向「情景記憶」還是「語義記憶」。例如,詳細的空間描述會成為情景記憶的加分項(如:埃菲爾鐵塔就在我們身後),描述事實情況則計入語義記憶加分(如:巴黎是我妹妹最喜歡的城市)。
研究發現,被試者記憶中豐富的情景細節與大腦中拱形白質通道「穹窿」有關,這個結構與海馬區相連。所以,穹窿將信息從海馬區輸送至周邊區域的效率越高,人類的記憶就越「情景化」。
個人記憶通道 卡爾·霍奇特(Carl Hodgetts)/卡迪夫大學
另一個白質通道——下縱束——能夠很大程度上預示人類的記憶是否為語義記憶。有趣的是,這種長束的白質是大腦視覺區域通往前顳葉的主要連接。語義性痴呆症的患者即是大腦中前顳葉受損。
記憶的奇怪之處
這些研究都表明人類對於過往記憶的個體差異能夠反應在大腦連接的方式上。以往,神經科學傾向於將大腦區域作為研究單位,認為大腦區域能夠獨自「工作」。上述實驗結果為我們提供了一個新的研究思路,即將大腦區域之間的連接,及這些連接構成的網路作為研究對象,腦區連接及其構成的網路對人類的思維和行為方式至關重要。
研究結果也認為大腦中存在獨立的記憶「系統」。一個記憶系統用於存放時間及地點信息,另一個記憶系統用於存儲一般性知識和個人相關事實。
這些發現能夠使記憶障礙人群受益嗎?目前還未能實現這一點,但是研究健康人群的記憶系統運作方式可能最終能夠幫助我們了解記憶障礙人群(如阿爾茨海默氏症患者)的大腦內部出現了什麼問題,幫助我們治癒這些病症。例如,負責情景記憶的大腦網路受損人群、早期阿爾茨海默氏症患者可能受益於語義記憶信息的補償。最近一項研究發現,利用實體物件幫助阿爾茨海默氏症患者恢復記憶能夠幫助他們更好地構建情景記憶。
我們對於大腦白質的了解還遠遠不夠。許多因素都能夠對大腦白質的信息傳遞造成影響,如纖維的密度等。未來,我們將使用新興且強大的掃描技術來探索大腦白質的未解之謎。
參考:
https://theconversation.com/how-we-discovered-that-brain-connections-shape-memories-80506
Carl J hodggets, Research Fellow in Cognitive Neuroscience, Cardiff University.
※一味限制「屏幕時間」?已經out了!
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※什麼?大腦也男女有別?
※美好童年造就美好人生
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