在 20 世紀 20 年代,行為心理學家卡爾·拉什利進行了一系列著名的實驗,試圖確定大腦中儲存記憶的部分。他訓練大鼠找到穿過迷宮的路徑,然後在大腦皮層的不同部分製造病變,試圖消除他稱之為“印跡”或原始記憶痕跡的東西。拉什利未能找到印跡——他的實驗動物仍然能夠找到穿過迷宮的路徑,無論他在它們的大腦上哪裡製造病變。因此,他得出結論,記憶不是儲存在大腦的任何單個區域,而是分佈在整個大腦中。
隨後對失憶症患者的研究——最著名的是布倫達·米爾納對最近去世的僅被稱為 H.M. 的患者的研究——表明大腦中稱為海馬體的部分對於記憶形成至關重要。最近,人們確定額葉皮層也參與其中;目前的觀點認為,新的記憶被編碼在海馬體中,然後最終轉移到額葉進行長期儲存。加州大學聖地亞哥分校的克里斯汀·史密斯和拉里·斯奎爾領導的一項新的研究現在提供了證據,表明記憶的年齡決定了我們在多大程度上依賴額葉皮層和海馬體來回憶它。換句話說,大腦中回憶的位置因回憶的年齡而異。
史密斯和斯奎爾評估了與新舊記憶回憶相關的大腦活動。他們招募了 15 名健康的男性參與者,並使用功能性磁共振成像 (fMRI) 掃描他們的大腦,同時他們回答了 160 個關於過去 30 年不同時期發生的新聞事件的問題。這項研究聽起來很簡單,但實驗的設計實際上有些複雜,因為研究人員必須克服許多混雜變數。
首先,當被要求回憶任何給定的記憶時,大腦不僅編碼被要求提示檢索的問題,還編碼由此產生的回憶,因此相關的活動可能會干擾正在評估的活動。其次,較近期的記憶可能比舊的記憶更豐富、更生動,因此 fMRI 訊號的強度可能不僅與回憶事件發生的時間有關,還與參與者對它的回憶的豐富程度有關。最後,回憶的記憶可能與參與者生活中的個人事件密切相關,這可能使它們更容易記住。
測試舊的記憶
因此,史密斯和斯奎爾設計了他們的實驗,以便他們可以獨立於測試問題的編碼和記憶回憶的豐富程度來評估記憶年齡的影響。在任務開始時,研究人員以隨機順序呈現關於每個時間段事件的問題塊,並要求參與者表明他們是否知道答案。大約 10 分鐘後,當仍在掃描器中時,參與者被問及關於每個新聞事件的三個問題。首先,他們被要求回憶他們被問及的關於該事件的原始問題(以評估他們對資訊的編碼程度)。然後,他們被問及該問題的答案(以評估回憶的準確性),最後,他們對每個事件的瞭解程度(以評估每個記憶的豐富程度)。
總的來說,參與者回憶任何給定新聞事件的能力都隨著自事件發生以來時間的推移而下降。正如預期的那樣,他們能夠更好地回憶起最近發生的事件,而不是較早發生的事件。研究人員還發現,參與者對他們被問及的問題以及每個新聞事件內容的記憶與事件發生的時間長短無關。參與者記憶的豐富程度也與特定事件發生的時間無關;對遙遠過去發生的事件的記憶通常與對最近發生的事件的記憶一樣豐富。
在他們的分析中,研究人員僅使用了來自正確回答問題的那些 fMRI 資料。該資料集表明,內側顳葉結構(海馬體和杏仁核)在參與者回憶起越來越舊的記憶時表現出逐漸降低的活動。這種活動下降對於發生在長達 12 年前的新聞事件的記憶是真實的,但對發生在 12 年以上的事件的回憶與這些區域的恆定活動水平有關。在額葉、頂葉和外側顳葉區域觀察到相反的啟用模式:這些區域的活動隨著回憶的新聞事件的年齡而增加,但在回憶較近期的事件期間保持不變。
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大腦中的檔案櫃
因此,這項研究提供瞭解剖學和功能性證據,支援了從患有記憶障礙的腦損傷患者那裡獲得的發現。像 H.M. 這樣的患者,他們大腦兩側的海馬體都有病變,不僅失去了形成新記憶的能力,而且還失去了對失憶症發作前幾年發生的事件的記憶。對遙遠過去發生的事件的記憶保持完好,而那些發生在中間時期的事件則以漸進的方式丟失。這一發現表明,隨著時間的推移,海馬體對於給定的記憶變得不那麼重要,而額葉皮層則變得更加重要。
拉什利的記憶理論並不完全正確,但也不完全錯誤。那麼,為什麼舊的記憶可能會從海馬體轉移到額葉皮層呢?這可能是因為檢索舊的記憶需要更強的關聯和更多的努力——額葉皮層中的記憶編碼比海馬體更復雜,並且涉及具有更多連線的廣泛分佈的網路。因此,額葉皮層可能更適合執行檢索很久以前編碼的記憶的任務。
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