重要新理論解釋了舊記憶的去向

為什麼有些記憶會消失,有些會保留,還有一些會與虛構情節融合

回想一下你童年第一次海灘度假。你還能回憶起泳衣的顏色、沙灘的柔軟程度,或者第一次在海里游泳的興奮嗎?這樣的早期記憶通常以褪色的快照形式出現,與感覺像現在一樣真實的較新記憶明顯不同。隨著時間的推移,記憶不僅會失去其豐富的生動性,還會變得扭曲,因為我們真實的經歷會與虛構的過去交織在一起。

大腦儲存或改變記憶的能力是我們基本人類體驗的核心。今天的你不僅是由你的個人歷史塑造的,還由你對過去的精神訪問所塑造,促使你對昨天聽到的笑話發笑,回憶起一位老朋友,或是在想到尷尬的青春期時感到畏縮。當我們失去那些過去的片段時,我們也失去了我們身份的一部分。但是,那些舊記憶到底在大腦的什麼地方呢?儘管神經科學家數十年來一直在研究大腦如何隨著時間的推移轉化記憶,但他們對於這個答案仍然存在著驚人的分歧。

關於大腦如何處理記憶的一些最佳線索來自那些無法記住事情的患者。如果對特定大腦區域的損害導致記憶喪失,研究人員可以確信該區域對於形成或回憶記憶至關重要。此類研究可靠地表明,對大腦深處的海馬體的損害會阻止人們產生新的記憶。但是,一個仍然有待辯論的關鍵問題是,記憶形成會發生什麼?它會留在海馬體中,還是會轉移到大腦的其他區域?為了回答這個問題,科學家們研究了大腦損傷之前形成的舊記憶,卻發現了一系列不一致的發現,從而產生了相互競爭的理論。


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一種流行的理論認為,海馬體僅對最近的記憶至關重要,但對較舊的記憶則不然。隨著時間的推移,海馬教會周圍的大腦(皮質)如何表示記憶。隨著記憶的成熟,海馬體會將其踢出,使其獨立地駐留在皮質中。如果你今天失去了你的海馬體,你仍然可以記得你童年去佛羅里達度假的事情,但是上週末晚宴的記憶將會丟失。這正是科學家在許多患者中觀察到的模式,包括著名的失憶症患者H.M.。在手術切除他海馬體的一大塊後,H.M.可以回憶起一些非常古老的記憶,但再也無法產生新的記憶或記住他手術前幾年的事情。

但是研究人員已經看到其他患有海馬體損傷的患者,他們的記憶缺陷延伸到他們一生的大部分時間。另一種理論透過提出海馬體有選擇地儲存一種型別的記憶——“情景記憶”,而周圍的皮質儲存另一種型別的記憶——“語義記憶”來解釋這些差異。情景記憶通常包含我們過去經歷的豐富細節,而語義記憶則基於非個人化的、事實性的知識。該模型認為,隨著記憶的年齡增長,它會在海馬體和皮質中被多次複製。所有這些皮質副本都會產生一種新的語義記憶,僅代表體驗的要點或關鍵事實,而沒有其所有詳細的情節細節。有趣的是,這一理論也得到了患者的支援,這些患者表現出記憶問題,具體取決於記憶的型別,而不是其年齡。如果沒有海馬體,這樣的患者將無法記住他們童年佛羅里達之旅的體驗——一種情景記憶——但可以記住他們去過佛羅里達的事實——一種語義記憶。

兩種理論都有堅定的擁護者,他們從特定的失憶症案例中獲得支援,這些案例只有他們的模型才能解釋。但是由於沒有一個理論能夠完美地將所有謎題拼湊在一起,該領域已陷入僵局。

約翰霍普金斯大學的研究人員提出了一個新的理論,這或許可以解決一些爭議。他們的解釋基於一個前提,即每次我們重溫記憶時,記憶都會被轉化。根據這個理論,記憶首先由海馬體和皮質中神經元的協調活動編碼。海馬體充當大腦的指揮,告訴皮質要啟用哪些特定的神經元。每次我們回憶起該記憶時,都會啟用一組相似但不完全相同的神經元。頻繁啟用的神經元成為皮質中永久記憶痕跡的一部分,而很少啟用的神經元則會丟失。每次重新啟用都會重新編碼記憶,並且根據所參與的皮質神經元,可以加強、削弱或更新特定的記憶特徵。

從表面上看,這個新模型聽起來很像早期的模型。但是,它打破了長期以來的僵局,提出了我們如何處理記憶,而不是記憶的年齡或型別,決定了它儲存在大腦中的位置。當相互競爭的理論爭論海馬體是否僅對最近的記憶或情景記憶有用時,新模型表明真正重要的是你重溫記憶的頻率。當一個記憶被頻繁回憶時,它會更快地儲存在皮質中,變得不那麼情景化,並且獨立於海馬體。但是,很少被重溫的記憶將仍然依賴於海馬體。較舊的記憶可能會更頻繁地被回憶起,但這種關係並不完美。這將解釋為什麼一個失憶症患者的記憶障礙可以追溯到四十年,而另一個失憶症患者的記憶障礙只能追溯到十年。

該理論還很好地解釋了我們對記憶如何隨著時間推移而變化的主觀感受;即海馬體和皮質如何協作以逐漸淡化或扭曲我們的記憶。假設你每年夏天都會想起那次海灘度假。每次記憶重新啟用時,一些特徵會得到加強,而另一些特徵會消失,這解釋了為什麼記憶會隨著時間的推移而變得模糊。失去的細節越多,記憶就越不“情景化”,而越“語義化”,這解釋了通常與非常古老的記憶相關的個人超脫感。每次你回想起在佛羅里達州的度假時,你都會重新編碼更少的細節,這使得現在的記憶感覺不如幾十年前那麼生動。今天,你可能仍然能夠回憶起你條紋的藍色泳衣,即使海洋空氣的味道已經消失了。 

每次精神上回到佛羅里達州的旅程不僅是加強或削弱記憶的機會,也是融入虛構片段的機會。你過去肯定那次度假是在勞德代爾堡,但你的妹妹總是談論去邁阿密度假的趣事。每當你們一起回憶時,勞德代爾堡的記憶就會被重新啟用,但邁阿密的競爭性表徵也會被重新啟用。下次你想起度假時,勞德代爾堡和邁阿密的表徵會發生衝突,導致你不確定自己到底去了哪裡。回憶在邁阿密的海灘的次數足夠多,瞧,一個虛假的記憶就誕生了!

記憶會隨著年齡的增長而褪色和轉變。這個引人入勝的新理論表明,這些變化與記憶的年齡或內容無關,而更多地與我們如何處理該記憶有關。改變過去可能比我們想象的要容易。很可能,你每次記住時都會這樣做。

您是專門研究神經科學、認知科學或心理學的科學家嗎?您是否讀過最近一篇您想撰寫的同行評審論文?請將建議傳送給“心靈事宜”編輯加雷思·庫克 (Gareth Cook),他是一位普利策獎獲獎記者和NewYorker.com的定期撰稿人。加雷思也是《美國最佳資訊圖表》系列圖書的編輯,可以透過garethideas AT gmail.com或推特@garethideas聯絡到他。

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