Science:研究發(fā)現(xiàn)人腦新記憶形式,有助于解釋學(xué)習(xí)機(jī)制與大腦原理

韓璐 9年前 (2016-12-02)

研究團(tuán)隊觀察到了一種新形式的工作記憶,他們稱之為“優(yōu)先長期記憶”。

Science:研究發(fā)現(xiàn)人腦新記憶形式,有助于解釋學(xué)習(xí)機(jī)制與大腦原理

人腦是如何記憶的?拿人名來說,一般的解釋是,如果你剛見到一個人,如果他對你很重要的話,他的名字會在幾天之內(nèi)從你大腦的工作記憶(working memeory)轉(zhuǎn)到長期記憶中去,由已經(jīng)被永久改變了的神經(jīng)元連接儲存。

但是,就在這轉(zhuǎn)換的幾天,或者幾個小時之間,這些信息到哪兒去了呢?就在它們離開標(biāo)準(zhǔn)的工作記憶,但是還沒嵌入到長期的記憶中時,它們在哪?

最近,專門研究記憶的研究者發(fā)現(xiàn)了這一秘密,他們發(fā)現(xiàn)了人腦中的一種新的記憶方式,名叫“優(yōu)先長期記憶”。

《自然》 雜志上發(fā)表的文章介紹了一個研究團(tuán)隊,他們展示了在這種轉(zhuǎn)換的中間狀態(tài)中,記憶是能夠被重新復(fù)活的。他們觀察到了一種新形式的工作記憶,他們稱之為“優(yōu)先長期記憶”,這種記憶可以在沒有活躍的神經(jīng)元活動的情況下存在。

與最近其他的一些研究相一致,這項研究表明,信息從某種程度上可以在連接神經(jīng)元的突觸間進(jìn)行停留,即使舊的工作記憶已經(jīng)消失。

“這真的是一項非常基礎(chǔ)性的發(fā)現(xiàn)——就好像記憶的黑暗面被發(fā)現(xiàn)了一樣”,美國范德堡大學(xué)認(rèn)知神經(jīng)科學(xué)家Geoffrey Woodman 說,“想要清楚地看到這種記憶存在確實很難,但是,它是確實存在的。否則,信息就會在人腦中消失。”

Geoffrey Woodman與這項研究沒有任何關(guān)系,這是來自同行比較中立的評價。

認(rèn)知神經(jīng)科學(xué)家Nathan Rose和在威斯康星大學(xué)(UW)的同事最初讓受試者觀看一系列幻燈片,幻燈片上顯示了一些了人臉、單詞或字節(jié),并且這些內(nèi)容在一個方向移動。

他們使用功能磁共振成像(fMRI)跟蹤產(chǎn)生的神經(jīng)活動,并借助機(jī)器學(xué)習(xí)算法,表明他們可以分類與每個幻燈片內(nèi)容相關(guān)的大腦活動。然后,受試者觀看組合的內(nèi)容 - 例如單詞和人腦,但是被提示僅關(guān)注一個內(nèi)容。首先,正如腦電圖(EEG)展示的那樣:兩個內(nèi)容都在大腦中產(chǎn)生信號。但是未經(jīng)提示內(nèi)容的神經(jīng)活動迅速下降到基線,就好像是被遺忘了一樣,而被提示的內(nèi)容EEG信號仍然保持,這表明它仍在工作記憶中。 但是,在幾秒后,如果促使受試者記憶那些未經(jīng)提示的內(nèi)容,他們依然能夠迅速地回憶起來。

Rose 最近離開了威斯康星大學(xué),加入位于印第安納州的Notre Dame大學(xué)。他的同事隨后轉(zhuǎn)向了經(jīng)顱磁刺激(TMS)研究,這是一種非侵入性的方法,使用快速變化的磁場向腦部提供一個電流脈沖。他們的受試者執(zhí)行相同的提示記憶任務(wù),然后在未記憶的記憶內(nèi)容的信號消退之后,再應(yīng)用一個更加寬泛的TMS脈沖。結(jié)果發(fā)現(xiàn),對應(yīng)“被忘記”的內(nèi)容的神經(jīng)活動非常突出,這說明,記憶已經(jīng)被潛在的狀態(tài)重新激活,轉(zhuǎn)變成即時的意識。

此外,當(dāng)TMS直接針對最初對非提示內(nèi)容進(jìn)行反應(yīng)的腦區(qū)時,重新激活反應(yīng)甚至更強(qiáng)。

這項研究并沒有表明突觸或者其他的神經(jīng)元特征是如何保存這種秒級別的工作記憶,或者它們能儲存多少信息。“這是一項非常原始的研究,對于理解我們?nèi)祟愃季S是如何形成的提供了早期的觀察”,該研究的作者之一、威斯康星大學(xué)認(rèn)知神經(jīng)科學(xué)家Bradley Postle說。

Woodman也同意這種看法,“好的研究傾向于提出更多的問題而不是回答問題”,他說,“這些工作絕對屬于這一類型”。最后,他說,這種新的記憶狀態(tài)有著大量的現(xiàn)實意義,可以幫助學(xué)生更高效的學(xué)習(xí),也可以幫助患有與記憶相關(guān)的疾病的人,比如失憶、癲癇和精神分裂。

【編者按】本文轉(zhuǎn)自新智元。來源:science,作者:Jessica Boddy,編譯:弗格森。

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