楊凈 發自 凹非寺量子位 | 公眾號 QbitAI

大家可能都有過這樣的經歷：

我剛剛想干啥來著，怎么就突然想不起來了？

學界流傳較廣的一種解釋是，人的認知會將日常活動分割成幾個連續性事件。

就以進臥室找鑰匙這一活動來說，就可以分成，打開臥室的門，走進去，找鑰匙等幾個步驟。

這樣將注意力集中在某一步驟or事件上可以提升效率，并減少認知資源的消耗。

但也就不可避免會出現突然性遺忘的現象。比如，進到臥室后忘記要干啥。

直至最近，它背后的理論機制才終于被科學家驗證！

他們發現有兩類神經元在創建記憶、處理不同事件時異常活躍。

這一研究登上了Nature子刊。

大腦是如何創建記憶的

在了解整個研究之前，需要get一些概念。

事件分割，正如開頭所言，人們會將連續的外界信息解析成若干個相互關聯的事件。

但帶來的問題是，在完成一件事進入到下一件時，就會達到一種事件邊界。

遇到邊界，人們就會容易卡殼、反應遲鈍。

要是這時候外界又有干擾，那就可能會忘記接下來要干啥。

基于這一背景，本次研究探究了這一過程神經元的表現。

并且重點放在了硬和軟的邊界上。

硬和軟的區別很簡單，關鍵在于下一個事件（場景）是否還與當下有關。

如果完全不同，即為硬邊界；如果仍是當下場景的一部分，即為軟邊界。這一點，在電影片段上的展現尤為明顯。

于是，研究人員就讓志愿者們看起了電影…

志愿者為19名癲癇患者（原本20人，1人數據不可用），為了定位疾病發作區域，他們的大腦MTL區域已植入多個電極。

每個志愿者需要觀看90個不同的視頻片段，其中包含無邊界（NBs，一個連續的電影鏡頭）、軟邊界（SBs，切到同一電影的新場景）、硬邊界（HBs，切到不同電影的新場景）。

在看電影時，研究人員注意到了這樣兩組活躍的神經元。

△杏仁核（藍色）、海馬（黃色）或海馬旁回（紅色）

一組稱為“邊界細胞”，在應對軟、硬邊界時，都很活躍。另一組為“事件細胞”，僅在應對硬邊界時活躍。

因此，研究人員推斷，這兩種類型的細胞在遇到毫無關聯的場景時，活躍程度達到峰值。

屆時大腦處于新記憶的創建狀態。

為了驗證這一推斷，研究人員安排了三部分實驗任務：編碼、場景識別和時間辨別。

在編碼任務中，每隔四到八個片段就會出現一個關于之前電影的問題（例如，有人戴眼鏡嗎？） 。

結果發現，志愿者準確回答了這些問題的89±5%。

隨后通過兩個測試（場景識別和時間辨別）來評估個人對視頻片段的記憶。

結果在這兩項任務中發現，軟、硬邊界的存在會增強人們對場景識別的記憶。

其中一個研究者這樣解釋道，這就好比在一個新地方學習，你產生的記憶會更強烈。

但與此同時，硬邊界會破壞對時間順序的記憶。換言之，就是很難記住兩個片段的出現順序。

不過這一過程，研究者解釋道，這就好比在電腦上創建文件夾，你把文件存進去。

但當硬邊界響應時，就需要關閉第一個文件夾來創建另一個。

南大校友一作

本次研究由哈佛醫學院、多倫多大學、加州理工學院等機構共同組成。

第一作者是Zheng Jie，哈佛醫學院的研究員，本科畢業于南京大學。

接下來，他們計劃驗證新的論題，多巴胺作為細胞間傳遞信息的化學物質，是否能被用作加強記憶的療法。

論文鏈接：https://www.nature.com/articles/s41593-022-01020-w#citeas參考鏈接：[1]https://www.cedars-sinai.org/newsroom/how-does-the-brain-make-memories/[2]https://www.witableblog.thats.im/how-does-the-brain-make-memories-researchers-discover-neurons-that-separate-experience-into-segments-then-help-the-brain-time-travel-and-remember-sciencedaily/

標簽： 科學解釋