助記法能減緩年齡增長導致的記憶力衰退嗎?

衰老帶來的悲劇之一是記憶力緩慢但穩定的衰退。電話號碼記不住?忘記購物清單上的重要物品?

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衰老帶來的悲劇之一是記憶力緩慢但穩定的衰退。電話號碼記不住?忘記購物清單上的重要物品?開啟門卻想不起來為什麼?高達50%的64歲及以上成年人表示有記憶力方面的困擾。對我們中的許多人來說,老年痴呆症的出現是由於大腦結構和功能的正常變化,而不是痴呆症的徵兆,而且它將不可避免地困擾我們所有人。

科學家們沒有坐以待斃,而是正在設計干預措施來幫助老年人保持頭腦清醒。一種流行的方法——借鑑了記憶專家的訓練方法——是教老年人使用助記法,即利用節奏、影像或空間導航來幫助編碼和回憶新資訊的小技巧。

目前為止,最廣泛使用的助記方法是位置記憶法(MoL),這是古希臘人發明的一種技術。在2002年的一項研究中,研究了人類卓越記憶的神經相關性,10位記憶大師中有9位自發地使用了該方法。它包括想象透過建築物(你童年的家)或城鎮(你上班的路線)的高度熟悉的路線。沿著這條路線走,想象著把要記住的物品放置在沿途引人注目的地方;你把這些影像製作得越超現實或越怪異,它們就越能幫助你記憶。要回憶這些儲存的物品,只需追溯你的腳步。就像釣魚線一樣,這些位置與記憶相連,幫助你把它們拉到表面。儘管通常用於記住物體、數字或名稱,但MoL也被用於抑鬱症患者,成功地儲存快樂的自傳式記憶片段,以便他們在壓力時輕鬆提取。


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然而,隨著年齡的增長,大腦逐漸失去對訓練做出改變的靈活性。儘管精神狀態衰退,許多研究表明,MoL成功地減緩了正常衰老人群的記憶力衰退,但這種情況發生的原因完全是一個謎。直到最近才有所進展。

大腦增厚

2010年,一個挪威團隊著手尋找MoL誘導的神經可塑性的最明顯跡象:大腦中的宏觀結構變化。專家講師帶領23名平均年齡為61歲的志願者參加了為期八週的強化專案。這些志願者成功地使用了MoL在不超過10分鐘的時間內按順序記住了30個單詞的三個列表,這是一項卓越的記憶壯舉!對照組——在年齡、性別和教育程度上匹配——被指示在八週內“像往常一樣生活”。在最後的測試中,研究人員用以下任務挑戰了兩組:他們首先閃現一個包含15個不相關單詞的列表,每個單詞只顯示一秒鐘,並要求志願者記住這些單詞及其順序。然後,研究人員向他們展示了一個包含30個單詞的列表——15個之前出現過的單詞和15個新單詞——並要求兩組不僅選出匹配的單詞,還要識別它們在第一個列表中的位置。第二個任務涉及空間識別,應該特別受益於MoL訓練。

正如研究人員所想,經過MoL訓練的志願者平均比沒有接受訓練的志願者正確地說出多六個單詞的位置,儘管他們識別出的匹配單詞數量與對照組相似。在訓練前後拍攝的結構性MRI影像顯示,經過MoL訓練的志願者的大腦形態發生了驚人的巨大變化。這些人在右側梭狀皮層和右側眶額皮層顯示出明顯的增厚,這些區域尤其參與編碼抽象的視覺記憶。一個人的變化越大,他的記憶表現就越好。

另一方面,對照組在八週內皮層有變薄的趨勢,這可能反映了正常衰老過程中皮層的萎縮。同樣,後來的研究表明,與對照組相比,學習MoL增加了老年參與者白質的完整性。白質由神經元的髓鞘軸突組成,這些軸突連線大腦的不同區域,併為這些區域之間的交流提供高速公路。

這項初步的調查揭示了老年大腦在學習使用空間影像處理語言資訊時具有顯著的適應性。雖然令人著迷,但這些研究只是觸及了表面:志願者是透過回答報紙廣告而自我選擇的,而且樣本量小,不宜推廣。此外,這些變化可能反映了認知負荷的普遍增加,而不是MoL本身的使用。但與其他助記法相比,MoL的好處通常在初始訓練後仍然存在,即使沒有後續的練習,因此研究人員想知道這些結構性變化是否可能是該方法長期益處的根本原因。

重塑大腦

僅從結構推斷功能和行為變化是非常困難的,如果不是完全不可能的話。兩組研究人員決定確定學習MoL是否會改變大腦活動模式。在2003年的一項小型研究中,瑞典的科學家招募了20多歲的年輕志願者和60多歲的老年參與者,並使用PET掃描來跟蹤他們在使用MoL記憶隨機單詞列表時大腦活動的變化。經過幾次精神上令人疲憊的訓練後,所有年輕志願者——但只有一半的老年志願者——記住了大約比他們最初測試時多四個單詞,而年輕人的表現要好得多。

那些有所改善的人在編碼過程中表現出枕頂皮層和左側後脾皮層活動增加。這些大腦區域與空間心理視覺化和導航有關。此前在記憶冠軍自發使用MoL時也發現了類似的啟用模式。這表明這些變化是由於志願者採用了助記法,而且儘管年齡大了,大腦仍然能夠以質的方式改變其編碼新記憶的方式。後來的使用fMRI的研究證實了這些結果,並進一步證實了梭狀回和舌回參與了記憶編碼。

但是等等,那一半沒有進步的老年參與者呢?一個重要的線索是他們在測試期間完全缺乏MoL相關大腦區域的啟用,這促使研究人員想知道這些志願者是否真的使用了MoL。結果證明,他們沒有!隨後的非正式聊天顯示,許多老年參與者發現很難在實驗的緊張時間限制下將位置與單詞聯絡起來,感到沮喪並放棄了。

因此,雖然對於許多人來說這是一種有希望的技術,但MoL訓練是困難的,特別是對於那些不太能夠生成和依賴於獨特地標的心理地圖的老年人。有沒有辦法降低學習MoL的門檻?

助記法現代化

在2012年初,一個加拿大研究團隊為古老的MoL助記法進行了21世紀的改造。受到第一人稱射擊遊戲《半條命2》的啟發,該團隊構建了幾個詳細的虛擬現實環境作為位置,而不是讓MoL學習者生成自己的位置。這項技術背離了位置需要具有個人意義才能使該方法奏效的1000年規則。

但這得到了回報。研究人員只允許142名本科志願者五分鐘來熟悉虛擬環境,然後指示其中三分之二的人使用MoL來記憶110個不相關的單詞。有些人被告知要選擇熟悉的環境,而另一些人則允許使用他們剛剛導航的虛擬環境。另外三分之一的人沒有收到關於記憶技術的具體指導。

兩個MoL組的表現都優於對照組。他們的回憶準確率提高了10%到16%,而且使用虛擬環境的學生與那些被告知要生成自己的地標的學生表現一樣好。但有趣的是:在這兩個組中,參與者報告說他們並不總是遵循指示,而是有時使用除MoL以外的方法來記住單詞。但是,與標準MoL組的參與者相比,那些使用虛擬環境的參與者更容易接受助記法。平均而言,他們在記憶單詞列表時更頻繁地呼叫視覺地標。

將年輕成年人的資料推斷到老年人群需要謹慎,但研究人員持樂觀態度。透過使用建立許多不同環境的軟體,老年人可以根據自己的學習能力和他們想要記住的內容來調整每個空間的豐富程度和主題。一位來自比利時的年輕科學家正在做著遠大的夢想:在最近的一次TED演講中,Kasper Bormans描述了使用他們家的虛擬現實副本,幫助患有阿爾茨海默病患者使用MoL“儲存”他們所愛的人的臉的記憶。透過將助記法與其他認知領域的訓練(邏輯和推理、組織和注意力)以及在需要時的抗痴呆藥物相結合,研究人員希望減緩(如果不是阻止)我們隨著年齡增長而經歷的記憶力喪失。

參考文獻

Engvig A 等。(2010年)記憶訓練對老年人皮層厚度的影響。NeuroImage 52: 1667-1676。

Engvig A 等。(2012年)記憶訓練影響衰老白質的短期變化:一項縱向彌散張量成像研究。Hum Brain Mapp ; 33(10): 2390-406。doi: 10.1002/hbm.21370

Nyberg L 等。(2003)。成年期和老年期訓練相關記憶改善的神經相關性。PNAS 100 (23), 13728-33 PMID: 14597711

Legge EL 等。(2012年)幾分鐘內建立記憶宮殿:使用虛擬環境與傳統環境的位置記憶法的等效記憶表現。Acta Psychol (Amst). 141(3):380-90

圖片

SpY

About Shelly Fan

Shelly Xuelai Fan is a PhD Candidate in Neuroscience at the University of British Columbia, where she studies protein degradation in neurodegenerative diseases. She is an aspiring science writer with an insatiable obsession with the brain. She mulls over neuroscience, microbiomes and nutrition over at Neurorexia.

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