來源:生物探索
作者:漱石
發(fā)表于Nature Neuroscience雜志上的一篇文章或許可以幫助科學(xué)家們發(fā)現(xiàn)阿爾茨海默病等記憶障礙疾病的早期征兆。
在BBC電視劇《神探夏洛克》中,卷福的“思維殿堂”(mind palace)讓他擁有超強(qiáng)的記憶力,幾乎所有的記憶都被井井有條地安置于這個(gè)宮殿中。我們普通人雖然不能與福爾摩斯超凡的記憶力相提并論。但是,根據(jù)一項(xiàng)來自普林斯頓大學(xué)的研究,當(dāng)我們儲(chǔ)存和回憶記憶時(shí),我們的大腦活動(dòng)與福爾摩斯十分相似。這項(xiàng)發(fā)表于Nature Neuroscience雜志上的或許可以幫助科學(xué)家們發(fā)現(xiàn)阿爾茨海默病等記憶障礙疾病的早期征兆。
此前的研究表明,人們第一次察覺到某件事物和在此之后回想起該事物時(shí),相同的腦區(qū)被激活。但是,不同人在編碼相同記憶時(shí)是否以相同的方式進(jìn)行呢?這個(gè)問題還沒有定論。
不同回憶對應(yīng)著不同腦活動(dòng)
科學(xué)家們用功能磁共振成像(fMRI)機(jī)監(jiān)測22名參試者腦活動(dòng)。然后,研究人員讓參試者觀看《神探夏洛克》中的一個(gè)48分鐘的片段。緊接著讓參試者盡可能詳細(xì)地陳述劇中情節(jié)。
令研究人員驚訝的是,每個(gè)人記憶都很好。他們最初預(yù)計(jì)大多數(shù)人會(huì)說10分鐘左右的情節(jié),但是事實(shí)上參試者平均花了20多分鐘來描述劇情,包括福爾摩斯戴的帽子類型,他公寓里的顏色,以及和角色之間的關(guān)系。
研究人員將參試者看電視時(shí)的大腦活動(dòng)與回憶情節(jié)時(shí)的大腦活動(dòng)進(jìn)行比較,發(fā)現(xiàn)這兩種大腦活動(dòng)模式十分相似,他們甚至可以通過查看fMRI結(jié)果準(zhǔn)確地?cái)喽▍⒃囌咴诿枋瞿男﹫鼍?。這意味著每個(gè)電影場景都對應(yīng)著不同的大腦活動(dòng)模式,就像指紋一樣。
不同個(gè)體有著相似的記憶方式
接下來研究小組將參試者們在認(rèn)知階段(觀看電視階段)的大腦活動(dòng)整合成單一的、平均活動(dòng)模式。他們將這個(gè)平均模式與個(gè)體參試者回憶階段的fMRI結(jié)果進(jìn)行比較。如果每個(gè)人的大腦活動(dòng)是獨(dú)一無二的,那么可以預(yù)料到個(gè)體回憶時(shí)的大腦活動(dòng)與參試者們觀看電視時(shí)的平均活動(dòng)不能很好地匹配。但事實(shí)上,研究人員發(fā)現(xiàn)每個(gè)參與者回憶時(shí)的腦活動(dòng)與認(rèn)知階段的平均腦活動(dòng)密切匹配。這意味,在人類經(jīng)歷相同事件時(shí),我們的大腦以非常相似的方式組織記憶。
雖然人類有著相同的基本神經(jīng)結(jié)構(gòu),但大多數(shù)科學(xué)家認(rèn)為,當(dāng)涉及記憶時(shí),相似性主要被限制在“低級”腦區(qū),如海馬,小腦和杏仁核,這些腦區(qū)在人類以外的其他脊椎動(dòng)物中也同樣存在。而涉及記憶的“高級”區(qū)域位于人類復(fù)雜的大腦皮層中,往往被認(rèn)為包含獨(dú)特的,高度個(gè)性化的腦活動(dòng)。有趣的是,該研究中發(fā)現(xiàn)的這種共同的腦活動(dòng)模式只發(fā)現(xiàn)在高級腦區(qū),即大腦皮層,包括后內(nèi)側(cè)皮層和內(nèi)側(cè)前額葉皮質(zhì)。
這項(xiàng)發(fā)現(xiàn)讓認(rèn)知科學(xué)家重新思考人類記憶中的個(gè)性化和特殊性。科學(xué)家們認(rèn)為記憶是特殊的,但事實(shí)上,我們對世界的認(rèn)知十分相似,甚至是在精確的腦活動(dòng)水平上。研究人員表示,這并非偶然,不同人擁有相同的記憶框架才能使我們與他人交流自己的記憶、經(jīng)驗(yàn)時(shí)更加容易。人類獲得知識(shí)的途徑正是建立在此基礎(chǔ)之上。
研究與記憶相關(guān)的神經(jīng)退行性疾病如阿爾茨海默病的科學(xué)家或許能夠利用這一研究來發(fā)現(xiàn)記憶喪失的早期征兆或者為記憶障礙開發(fā)更精確,基于成像技術(shù)的檢測方式。
來自德克薩斯大學(xué)的認(rèn)知神經(jīng)科學(xué)家Michael Rugg表示,他相信研究結(jié)果揭示了我們的記憶共享一些共通的組織結(jié)構(gòu)。無論是由于人類在深層神經(jīng)元水平上以相似的方式形成記憶,或者是人類使用類似方法回憶,都需要進(jìn)一步研究,但無論如何,這項(xiàng)研究都提示著科學(xué)家們,人類記憶時(shí)的大腦模式是類似的。
原始出處:
Janice Chen,et al. Shared memories reveal shared structure in neural activity across individuals. NATURE NEUROSCIENCE. 05 December 2016.
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