我們都是時間旅行者。每天，當我們穿越時間向前行進時，我們都會體驗新的事物。當我們這樣做時，我們大腦中神經細胞之間無數的連線會被重新校準以適應這些體驗。這就像我們每天都在重組自己，在物理時間中維持著我們自己的心理結構，而將我們核心身份聯絡在一起的粘合劑是記憶。
我們的旅行不限於物理時間。我們也體驗心理時間旅行。我們透過記憶訪問過去，然後透過想象明天或明年可能發生的事情來進入未來。當我們這樣做時，我們認為我們就是現在的樣子，記住我們曾經是誰，並設想我們將來的樣子。
2021年發表在期刊《社會認知與情感神經科學》(SCAN)上的一項研究探討了一個特定的大腦區域如何幫助將現在和未來的自我的記憶編織在一起。當人們的這個區域受到損傷時，會導致身份感受損。該區域——被稱為腹內側前額葉皮層 (vmPFC)——可能會產生一個關於自己的基本模型，並將其置於心理時間中。這項研究表明，當該區域這樣做時，它可能是我們自我意識的來源。
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心理學家早就注意到，人腦處理關於自己的資訊的方式與其他細節不同。與自我相關的記憶比其他形式的記憶更容易回憶。它們受益於研究人員所說的自我參照效應，在這種效應中，與自己相關的資訊在我們思想中是特權和更突出的。自我相關的記憶不同於情景記憶（與特定事件和經歷相關的回憶類別）和語義記憶（與更一般的知識相關，例如草的顏色和季節的特徵）。
因此，自我參照效應是調查我們的自我意識如何從大腦的運作中產生的一種方式——這是多個研究小組深入研究的東西。例如，之前的研究使用了功能性磁共振成像 (fMRI)，這是一種使用特定大腦區域的血流和氧氣消耗作為神經活動測量的方法，以識別被自我參照啟用的區域。這些研究確定內側前額葉皮層 (mPFC) 是一個與自我思考相關的大腦區域。
這個區域，mPFC，可以進一步分為上部和下部區域（分別稱為背側和腹側），事實證明，每個區域對與自我相關的思考都有不同的貢獻。背側部分在區分自我與他人方面發揮作用，並且似乎與任務相關，而腹側部分，vmPFC，更多地貢獻於情緒處理。
在SCAN研究中，研究人員使用自我參照效應來評估vmPFC區域有腦損傷的人現在和未來的自我的記憶。科學家與七名該區域有損傷的人一起工作，然後將他們與由八名大腦其他部位受傷的人組成的對照組以及23名沒有腦損傷的健康個體進行比較。透過比較這些組，科學家可以調查一般腦損傷或特別是vmPFC的腦損傷是否會影響自我參照。研究中的所有人都接受了徹底的神經心理學評估，這證實他們在各種認知評估中處於正常範圍內，包括言語流暢性和空間短期記憶的測量。然後，研究人員要求參與者列出形容詞來描述他們自己和一位著名的名人，包括現在和10年後的情況。之後，參與者必須回憶起這些相同的特徵。
研究人員發現，對照組的人可以回憶起更多與現在和未來的自己相關的形容詞，而不是與名人相關的形容詞。換句話說，科學家發現自我參照效應延伸到未來和現在的自我。儘管該組存在一些差異——與其他健康參與者相比，vmPFC以外區域有腦損傷的人回憶未來自我的細節能力稍弱——但自我參照效應仍然成立。
然而，vmPFC區域有損傷的參與者的結果明顯不同。該區域有損傷的人幾乎或根本沒有能力回憶起對自我的參照，無論時間背景如何。與其餘參與者的反應相比，他們對現在或未來名人的形容詞的識別也明顯受損。此外，與研究中的其他人相比，vmPFC損傷的人對個人擁有特質的能力的信心較低。所有這些證據都表明vmPFC在身份的形成和維持中起著核心作用。
這些發現因幾個原因而引人入勝。腦損傷可以幫助我們理解所涉及區域的正常功能。vmPFC的損傷與人格改變、情緒遲鈍以及情緒和執行功能方面的許多變化有關。該區域的損傷最常與虛構症有關：人們充滿信心地向聽眾背誦的虛假記憶。儘管有人可能很容易將虛構症視為故意的或創造性的謊言，但講述虛構症的人實際上並未意識到他們的故事是虛假的。相反，他們的困惑可能源於記憶檢索和監控機制的故障。
更廣泛地說，這項研究幫助我們理解與自我相關的記憶——維持我們核心身份感的關鍵回憶——如何依賴於vmPFC的功能。但是我們過去的自我呢？奇怪的是，在先前要求人們考慮他們過去的自我的研究中，與考慮其他人相比，mPFC的啟用並沒有更多。我們過去的自我對我們來說似乎很陌生，彷彿他們是與我們分開的個體。
科學家們提出的理解這種區別的一種觀點是，也許我們對過去自我的評價不是很友善。相反，我們可能對我們以前的行為、情緒和個人特質持相當批判和嚴厲的評判態度。在這些情況下，我們可能會主要利用我們的過去來構建當前更積極的自我形象。換句話說，因為我們可能會認識到我們過去自我行為中的缺陷，所以我們傾向於與我們曾經是的人保持距離。
因此，將現在和未來置於聚光燈下，對於理解我們的大腦和思想如何塑造我們當前的身份至關重要。在許多方面，mPFC在回憶現在的細節和想象建立在我們記憶基礎上的未來細節的過程中是關鍵，這很有道理。前額葉皮層，包括mPFC及其細分部分，在大腦中形成一個網路，該網路參與未來計劃。
該網路還包括海馬體，海馬體是一個對情景記憶形成至關重要的大腦結構，它可以將瞬間追蹤為時間上的連續事件。在早期的工作中，研究人員發現操縱海馬體的活動會改變創造性和未來想象，這表明支援記憶的大腦結構在想象未來中起著重要作用。事實上，儘管我們經常認為記憶是大腦準確且冷靜的記錄裝置，但一些學者已將其描述為一種想象形式。
未來思考是人類至關重要的組成部分。它在我們文化中的重要性體現在神話人物和前奧林匹克神普羅米修斯（其名字意為“先知先覺”）身上，他是藝術和科學的守護神。根據希臘傳說，他用粘土塑造了人類，並賦予他們火和工藝技能。這些行為說明了想象新穎未來的力量。儘管關於思考未來是否是人類獨有的特徵存在爭論——例如，像西部叢鴉這樣的鳥類似乎會預測和計劃未來的食物需求——但顯然，未來思考在人類進化中發揮了重要作用。這種能力可能促進了語言的發展，並且它在人際互動中起著關鍵作用，其中vmPFC對於評估和利用社會背景至關重要。
現在，感謝這項研究，我們比以往任何時候都更清楚地瞭解我們大腦內的一個小區域如何能夠構建和保持這種維持我們身份的核心能力。
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這是一篇觀點和分析文章，作者或作者表達的觀點不一定代表《大眾科學》的觀點。