許多人希望他們的記憶力像錄影一樣運作。那將是多麼方便？找到你的車鑰匙只需快速回到你上次拿到鑰匙的時候，然後點選“播放”即可。你永遠不會錯過約會或忘記支付賬單。你會記住每個人的生日。你會在每次考試中都取得優異成績。
或者你可能會這麼想。事實上，像這樣的記憶會捕捉到大多無用的資料，並將它們與你真正需要的資訊混在一起。它不會讓你優先處理或在事件之間建立聯絡，而這些聯絡賦予了事件意義。對於極少數擁有真正照相式記憶——在專業術語中稱為影像記憶——的人來說，這更多的是負擔而非福祉。
對於我們大多數人來說，記憶不像錄影——也不像筆記本、照片、硬碟或任何其他常見的儲存裝置，人們曾將記憶與之比較。它更像是人與事物之間相互連線的網路。事實上，最近的研究表明，一些失去記憶的人也失去了在頭腦中將事物相互聯絡的能力。正是這些聯絡讓我們理解因果關係，從錯誤中學習並預測未來。
關於支援科學新聞報道
如果您喜歡這篇文章，請考慮透過以下方式支援我們屢獲殊榮的新聞報道 訂閱。透過購買訂閱，您將幫助確保未來能夠繼續刊登關於塑造我們當今世界的發現和想法的有影響力的報道。
我們記住的事情是經驗教會我們能夠幫助我們做出預測的事情；我們實驗室的最新工作揭示了我們如何利用這種預測能力。其他最近的研究表明，想象未來涉及的大腦過程與回憶過去的過程相似但又不同。我們還傾向於記住那些在情感上引起共鳴的人和事，這就是為什麼忘記結婚紀念日是一種冒犯：這充分證明這個日期不如我們記住的其他日期重要。
記憶完全是關於聯絡的這一發現對教育具有革命性的意義。這意味著記憶是思想不可或缺的一部分，我們學到的任何東西都不能孤立存在；我們只能在我們能夠將新知識與我們已有的知識聯絡起來的程度上才能維持新的學習。現代記憶理論可以幫助我們組織我們的經驗，教育我們的孩子並幫助那些有學習障礙的人。
記憶的歷史
千百年來，記憶的隱喻與記錄思想的技術同步發展。古希臘的文獻將記憶比作蠟板上的痕跡，中世紀比作羊皮紙，後來又比作書籍、檔案、照片、影片、錄音和電腦硬碟。現代科學對話有時仍然將記憶稱為痕跡（如蠟印或摩擦印）。最近，我們將人類記憶比作計算機記憶體，並且我們借鑑了相同的分類法。我們談論編碼和儲存來學習新記憶，檢索來表示回憶的行為，地址來表示記憶在大腦中的位置，以及輸出來表示回憶起的事件——即使我們對記憶的理解不斷發展，這些隱喻仍然存在。
現代記憶觀起源於 20 世紀 30 年代和 40 年代，當時一系列發現，最著名的是芝加哥大學和後來的哈佛大學心理學家卡爾·拉什利的研究，揭示了學習和記憶並非隔離在它們自己的儲存庫中，而是分佈在整個大腦皮層中。拉什利著手透過系統地斷開許多不同老鼠的大腦皮層不同區域來發現大腦的學習中心的位置。令他驚訝的是，所有老鼠都表現出一定程度的輕微學習障礙，但沒有一隻受到嚴重損害。
這些發現的意義是深遠的。這意味著記憶是分散的，形成於大腦中負責語言、視覺、聽覺、情感和其他功能的區域。這意味著學習和記憶源於神經元在與其他神經元連線和交流時發生的變化。這意味著一個小小的提醒可以重新啟用在註冊事件過程中連線在一起的神經元網路，讓你重新體驗該事件。記憶就是重溫。
另一塊拼圖在 20 世紀 50 年代到位，此前對一些幾乎完全失憶的個體進行了一些令人驚訝的觀察。在最引人注目的案例中，一名 27 歲的康涅狄格州男子，被稱為 HM，但在 2008 年去世後被確認為亨利·古斯塔夫·莫萊森，患有嚴重的癲癇病，藥物治療效果不佳。在當時，透過切除或斷開大部分腦組織來治療癲癇病是一種令人悲哀的常見做法。對 HM 進行腦切除術導致了有記錄以來最極端的失憶症病例之一。他的案例和其他案例表明，對海馬體的損害（海馬體是一種位於大腦皮層表面褶皺深處的叉骨狀結構）會導致人們幾乎完全無法獲得新記憶或學習複雜的關聯。他們的思想停留在神經損傷發生之時；損害越大，失憶症就越嚴重。
起初，這一發現似乎與學習和記憶分佈在大腦各處的發現相矛盾。然而，事實證明，海馬體不是記憶的來源或儲存庫，而是其形成過程中必不可少的介質。在一個非常小的大腦中，每個神經元都可能與其他每個神經元相連。但是，如果人類大腦按照這種模型工作，則需要數千億個神經元中的每個神經元都與其他每個神經元相連，這是一種極其笨拙的配置。海馬體透過充當一種神經交換機來解決這個問題，當突觸網路形成並創造記憶時，它連線語言、視覺和其他能力的遙遠皮層區域。
最近的失憶症研究描繪了這種疾病更加黯淡的景象，同時也對記憶的真正含義產生了一些驚人的見解。海馬失憶症患者的障礙似乎遠遠超出了記憶創造的喪失。他們還難以想象未來的事件，而是生活在支離破碎、互不相關的現實中。在 2007 年發表的一項研究中，倫敦大學學院的心理學家埃莉諾·馬奎爾和她的研究團隊要求患有失憶症的參與者和記憶正常的參與者詳細闡述簡短、簡單的小插曲的假設情景。（研究人員向參與者提供了一張提示卡，總結了主要戲劇元素，以確保沒有人會忘記背景設定。）
在其中一個情景中，參與者要想象他們站在一個有很多展品的博物館大廳裡。記憶正常的人通常可以就人和他們的活動展開連貫的敘述。失憶症參與者通常只能看到幾個細節，這些細節通常是脫節的，並且缺乏空間和時間上的連貫性。一個典型的敘述是：“嗯，那裡有大門……會有展品……我不知道它們是什麼……會有人。”那麼，在失憶症中失去的是將事物相互聯絡起來並在其中找到任何意義的能力。對於一個無法建立聯絡的頭腦來說，每個瞬間都是一個孤立的事件，沒有連續性，每個想法都是轉瞬即逝且不相關的，每個概念都無關緊要，每個人都是陌生人，每件事都出乎意料。
大腦中的連線也幫助我們構想未來，正如最近的影像學研究表明的那樣。功能性磁共振成像可以檢測大腦各個區域血液中氧氣的變化。當參與者執行記憶任務時，使用更多氧氣的大腦區域被認為參與其中。2007 年，由聖路易斯華盛頓大學心理學家凱瑟琳·麥克德莫特領導的團隊，以及哈佛大學心理學家丹尼爾·L·沙克特和他的同事分別表明，當參與者想象假設或未來事件的細節時，與記憶相關的大腦區域的組合會處於活躍狀態。在麥克德莫特的研究中，參與者被告知他們將被要求想象一些未來的事件。一旦受試者進入掃描器，研究人員就會宣佈一個關鍵詞——例如“生日”——然後參與者就會（在心裡想；掃描期間不允許說話）他們將如何、在何處以及與誰一起慶祝未來的生日。正如記憶一樣，這些想象也引發了海馬體以及大腦皮層多個區域的活動。
在 2009 年進行的一項類似設定的實驗中，沙克特的團隊要求人們回憶一次經歷，而不是創造一個新的經歷。研究人員發現，儘管受試者的大腦活動與想象新情景的人相似，但模式明顯不同，這表明預測未來不僅僅是將過去的經歷重新投射為新穎或假設的形式。即使在相似的環境下經歷，每個新事件都有一些新穎的元素，因此神經元放電模式每次都會不同。我們的大腦進化不僅僅是為了學習和記憶，也是為了關係的管理：過去、現在和未來。
記憶即連線
形成和保持連線的能力不僅為我們提供了事件的記錄，也為理解奠定了基礎。我們有很多陳詞濫調來表達學習的關鍵方面：“我把兩者聯絡起來了”或“我只是把點連起來了”。我們每天都會成千上萬次地利用這些聯絡。瞭解它們的工作原理對於理解我們如何學習至關重要。
連線從事物之間的簡單關係發展到越來越複雜的推理級聯。事物、事件、人與我們的行為之間的聯絡——所謂的專案關聯——是某些物體喚起回憶併成為紀念品的原因。參觀你的母校，聞到燃燒的樹葉的味道，或者找到一封來自愛人的信，都可以喚起你可能多年沒有想到的生動記憶。專案關聯讓我們記住義大利有好酒，它們幫助我們將人的名字與他們的面孔聯絡起來。專案也可以是檢索線索。蜂鳴器提醒我們晚餐還在烤箱裡。在走廊裡看到一位同事會促使我們在日曆上標記會議。
將足夠多的專案關聯放在一起，你將建立一個連線網路，它可以幫助你隨著時間的推移更有效地進行預測和駕馭世界。最簡單的預測關聯提醒我們，溼雪會堵塞拋雪機，而粗俗的幽默會冒犯一些人。但是許多預測關聯更加微妙。如果你在辦公室講粗俗的笑話，你的老闆可能會生氣，但當你們出去喝酒時則不然，甚至那時也可能會先看看還有誰在那裡，然後再決定是否要笑。做出預測需要我們權衡多個變數，這反過來又需要一個足夠大的大腦來學習所有相關的關係。事實上，社互動動可能會對我們的預測能力提出最大的挑戰，並且很可能成為我們前人類祖先進化出驚人學習能力的主要動力之一。
學習和記憶靈活性的根源在於概括。我一歲的兒子最近非常愉快地餵了一些鴨子，很快就能毫不費力地指出鴨子，無論它的顏色或年齡如何。他也過度概括：在他的詞彙中，鵝和天鵝也是鴨子。最終，他將學會區分水禽，也許隨著時間的推移，還會區分不同型別的鴨子，就像他以後會學會區分捲心菜和生菜，以及一種生菜和另一種生菜一樣。概括和區分是學習和記憶的陰陽兩面——互補的過程，最終共同塑造我們的關聯。
隨著我們在生活中積累知識並將事件聯絡在我們的記憶中，我們學會了模擬複雜的偶然事件，並對新穎的關係進行推斷。在我自己的實驗室中，我們一直在探索人們使用學到的關係進行預測的方式。在一項於 2006 年發表的實驗中，躺在功能性磁共振成像儀中的參與者觀看了電腦螢幕，我們在螢幕上顯示了各種成對的不熟悉的形狀，這些形狀來自日語平假名字母表。對於每對配對，我們要求參與者點選其中一個形狀，根據選擇，會彈出一個訊息——“正確”或“不正確”——讓他們學習給定配對中哪個符號是首選。然後，我們向他們展示新的配對，並要求他們點選他們認為正確的那個，基於學習階段暗示的層次結構。那些得分高的人——那些使用推理的人——比那些得分更接近偶然水平的人——那些僅僅是猜測的人——表現出海馬體中更大的活動，這表明當人們使用他們所知道的知識進行預測時，記憶網路會充分參與到整個大腦中。這項研究和類似的研究深入瞭解了我們如何拼湊多年來學到的資訊片段，並利用它們來駕馭我們的人生道路。
記憶的累積和適應性有時會透過改變我們的記憶而不是增強它們來給我們帶來問題。在 20 世紀 90 年代，現在在加州大學爾灣分校的心理學家伊麗莎白·洛夫圖斯進行了大量令人印象深刻的研究，表明創造關於過去事件的虛假記憶是多麼容易。在一項研究中，參與者觀看了車禍的影片。研究人員詢問一些受試者，當汽車“猛烈撞擊”在一起時，他們認為汽車的速度有多快，並詢問其他受試者，當汽車“撞到”一起時，汽車的速度有多快。聽到“猛烈撞擊”一詞的受試者給出的速度估計值明顯更高。在其他實驗中，受試者在觀看影片後被告知關於事故的不正確資訊；例如，他們可能會被反覆詢問碰撞前交通燈是否變成黃色，而實際上交通燈是綠色的。許多人隨後回憶起從未存在過的黃燈——這就是為什麼警察審訊後的目擊者證詞如此不可靠的原因。為了避免這種可塑性，聰明的律師會告訴客戶儘快寫下發生的事情，並在討論之前寫下來。[有關目擊者證詞可靠性的更多資訊，請參閱哈爾·阿科維茨和斯科特·O·莉連菲爾德的文章“眼睛說了算嗎？”；《大眾科學思想》，2010 年 1 月/2 月。]
教，記憶
在我 20 世紀 70 年代的早期教育中，學校經常透過死記硬背進行教學。我被告知要背誦乘法表、《美國憲法序言》和完全不理解的詩歌。儘管透過一遍又一遍地重複事物來學習的日子終於過去了，但教育工作者仍然依賴舊式方法，例如任意的助記裝置——一種不相關的首字母縮寫詞，用作記憶線索。這並不是說事實不需要學習。有些事實，例如電話號碼和人名，本質上是任意的，對於它們，死記硬背可能是合適的。但現代記憶研究的資訊是，大腦的構造是為了識別和組織連貫的聯絡，而不是任意的聯絡。透過將新的學習與現有的關聯聯絡起來——透過參與情境學習——我們大大提高了學習效果。
例如，假設你正在教學生一本歷史小說，例如《紅字》。在你說出“海絲特·白蘭”這個名字之前，你可以先討論清教徒社會如何反映你的學生已經知道的真理：宗教領袖並不總是能不辜負他們的信念；同齡人的判斷是沉重而持久的；隱瞞的羞恥感會吞噬靈魂。接下來，你可以介紹清教徒世界與我們現在所處的世界不同的地方：生活在生存邊緣需要集體順從；技術落後；宗教信仰是社群事務。然後，你的學生可以發揮他們的想象力，描繪出人物的生活方式，從家庭關係到狗在街上追逐豬。隨著他們對故事背景知識的加深，他們可以開始接受抽象的想法，例如清教徒社會的政治和法律結構。到這個時候，學生們將形成一個錯綜複雜的關聯網路，這將使他們能夠將書中的教訓融入到他們自己的思考中。他們可以體驗故事並理解其意義。
情境學習甚至可以幫助完成那些似乎完全是死記硬背的任務，例如學習乘法表。你可以透過將這個概念帶入現實世界來更好地教孩子 3 乘以 4 等於 12。問一個喜歡汽車的女孩，三輛四輪賽車需要多少個輪子。當她背誦乘法表時，她會明白乘法實際上是做什麼的，這將幫助她以後解決相關問題。當情境豐富時，科學就成為學生探索事物如何運作的自然好奇心的延伸，正如歷史作為集體記憶將學生與文明的連續性聯絡起來，而美術將學生與藝術家的思想聯絡起來一樣。如果學科內容與學生之間的聯絡是相關的並且對他們來說是個人化的，那麼學到的材料就會成為他們自身的一部分。
聯想學習的教訓還可以為教育工作者提供一種全新的早期學習方法和教授有學習障礙兒童的方法。簡化的偶然事件可以幫助每個人處於學習的初始階段。例如，一個認為所有會游泳的鳥都是鴨子的小孩，以後可能會學習區分一種游泳鳥和另一種游泳鳥的條件，然後學習這些條件的例外情況，並隨著時間的推移學習更復雜的關係。
聯絡幫助我們錨定關於世界如何運作的日益複雜的知識體系，並駕馭我們周圍複雜的結構。記憶是我們智力動態的一個方面。隨著我們對記憶的理解不斷深入，我們看到我們生活中的人、地點和事物之間，過去、現在和未來之間建立的聯絡本身並非源於記憶。記憶源於聯絡。
儘管我們的隱喻並不完美，但我們一定早就知道記憶不僅僅是經驗的儲存庫。想想古希臘人。繆斯女神不僅僅是激發詩歌、音樂和各種藝術創造力的女神，併為此建造了神廟。她們也是文科的守護神和哲學、知識、思想和智慧的源泉。而所有繆斯女神的母親和女王是誰？謨涅摩敘涅，記憶的繆斯女神。