本文發表於《大眾科學》的前部落格網路，反映了作者的觀點，不一定代表《大眾科學》的觀點。
還記得上次朋友做的某事讓你措手不及嗎？可能記得——那是因為人類的大腦經過特殊調整，能夠記住不尋常的事情。
但大腦如何處理這些情況仍然不確定。一些科學家假設，意外的刺激會觸發一個環路，該環路涉及海馬體（部分負責長期記憶）和伏隔核（參與獎勵和愉悅），從而使這些記憶變得非常牢固。但是，如果不深入研究這些中心，研究人員就無法確定。
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然而，一個研究團隊獲得了這樣的機會。他們得以在八名正在接受癲癇治療的自願患者的海馬體中植入電極，並在六名自願接受實驗性治療抑鬱症的深部腦刺激患者的伏隔核中植入電極。德國波恩大學的Nikolai Axmacher是該研究的主要作者，他在給ScientificAmerican.com的電子郵件中寫道，與fMRI（功能性磁共振成像）相比，這些腦電圖（EEG）讀數使研究人員能夠以“毫秒而非秒”為單位檢測大腦的變化。
當受試者看到一系列以紅色為背景的面孔持續幾秒鐘，然後看到一張以綠色為背景的房屋圖片時，腦電圖捕捉到了大腦做出反應時每個點被啟用的時間，精確到毫秒。研究人員記錄了這些時間，並能夠構建兩組受試者之間活動的總體模式。
Axmacher和他的團隊發現，在意外刺激（綠色背景上的房屋）的情況下，海馬體啟用兩次，並且後一次啟用——緊隨其後的是獎勵性伏隔核的啟用——預測了記憶的形成。這些發現發表在2月24日線上發表於Neuron雜誌上的一項研究中。
為什麼精確地指出這些過程對科學家如此重要？“學習是非常有選擇性的，”Axmacher在電子郵件中寫道。儘管人類擁有巨大的大腦，但我們肯定沒有能力記錄每次經歷的方方面面。“只有相關資訊才能透過獎勵系統獲得‘記憶提升’，其中包括伏隔核，”他指出，因此人們更傾向於記住那些他們可能從中學習到新東西的事件。
但是，有時當我們遇到意外的事情時，我們會將其拋在一邊，因為它與我們對世界的理解不符。Axmacher解釋說，在這種情況下，“對不想要的記憶的抑制似乎取決於前額葉皮層對海馬體活動的抑制性自上而下的控制”，而不是他和他的同事證實的 hippocampus-nucleus accumbens 環路的快速反應。
電極植入為大腦提供了新的見解，包括關於記憶形成的這項發現以及之前關於語言處理的工作，但Axmacher承認，它也有其缺點。這類腦內讀數“只能從患者群體中獲得，並且只允許從大腦的特定區域進行記錄”，因此它們提供了大腦工作狀態的小快照——並且是在已經存在功能障礙的大腦中。但是他和他的同事指出，至少在這項研究中，患者的疾病不太可能改變這些特定神經啟用的模式。Axmacher寫道，“這些結果只能在這些區域植入電極的患者群體中獲得。”
儘管如此，他和他的同事在他們的研究中指出，他們的發現可能無法完全解釋為什麼這些令人驚訝的事件比平淡無奇的事件獲得優先的記憶對待。“意外事件的發生可能會招募一個大腦區域網路，該網路遠遠超出”這兩個區域，他們寫道。請記住，下次當你的朋友製造場面時——如果那是意外的話。
圖片由 iStockphoto/Fitzer 提供