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楊凈 發(fā)自 凹非寺量子位 | 公眾號(hào) QbitAI

大家可能都有過這樣的經(jīng)歷：

我剛剛想干啥來著，怎么就突然想不起來了？

學(xué)界流傳較廣的一種解釋是，人的認(rèn)知會(huì)將日?；顒?dòng)分割成幾個(gè)連續(xù)性事件。

就以進(jìn)臥室找鑰匙這一活動(dòng)來說，就可以分成，打開臥室的門，走進(jìn)去，找鑰匙等幾個(gè)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(rèn)知資源的消耗。

但也就不可避免會(huì)出現(xiàn)突然性遺忘的現(xiàn)象。比如，進(jìn)到臥室后忘記要干啥。

直至最近，它背后的理論機(jī)制才終于被科學(xué)家驗(yàn)證！

他們發(fā)現(xiàn)有兩類神經(jīng)元在創(chuàng)建記憶、處理不同事件時(shí)異?；钴S。

這一研究登上了Nature子刊。

大腦是如何創(chuàng)建記憶的

在了解整個(gè)研究之前，需要get一些概念。

事件分割，正如開頭所言，人們會(huì)將連續(xù)的外界信息解析成若干個(gè)相互關(guān)聯(lián)的事件。

但帶來的問題是，在完成一件事進(jìn)入到下一件時(shí)，就會(huì)達(dá)到一種事件邊界。

遇到邊界，人們就會(huì)容易卡殼、反應(yīng)遲鈍。

要是這時(shí)候外界又有干擾，那就可能會(huì)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(jīng)元的表現(xiàn)。

并且重點(diǎn)放在了硬和軟的邊界上。

硬和軟的區(qū)別很簡單，關(guān)鍵在于下一個(gè)事件（場景）是否還與當(dāng)下有關(guān)。

如果完全不同，即為硬邊界；如果仍是當(dāng)下場景的一部分，即為軟邊界。這一點(diǎn)，在電影片段上的展現(xiàn)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(shù)據(jù)不可用），為了定位疾病發(fā)作區(qū)域，他們的大腦MTL區(qū)域已植入多個(gè)電極。

每個(gè)志愿者需要觀看90個(gè)不同的視頻片段，其中包含無邊界（NBs，一個(gè)連續(xù)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(shí)，研究人員注意到了這樣兩組活躍的神經(jīng)元。

△杏仁核（藍(lán)色）、海馬（黃色）或海馬旁回（紅色）

一組稱為“邊界細(xì)胞”，在應(yīng)對(duì)軟、硬邊界時(shí)，都很活躍。另一組為“事件細(xì)胞”，僅在應(yīng)對(duì)硬邊界時(shí)活躍。

因此，研究人員推斷，這兩種類型的細(xì)胞在遇到毫無關(guān)聯(lián)的場景時(shí)，活躍程度達(dá)到峰值。

屆時(shí)大腦處于新記憶的創(chuàng)建狀態(tài)。

為了驗(yàn)證這一推斷，研究人員安排了三部分實(shí)驗(yàn)任務(wù)：編碼、場景識(shí)別和時(shí)間辨別。

在編碼任務(wù)中，每隔四到八個(gè)片段就會(huì)出現(xiàn)一個(gè)關(guān)于之前電影的問題（例如，有人戴眼鏡嗎？） 。

結(jié)果發(fā)現(xiàn)，志愿者準(zhǔn)確回答了這些問題的89±5%。

隨后通過兩個(gè)測試（場景識(shí)別和時(shí)間辨別）來評(píng)估個(gè)人對(duì)視頻片段的記憶。

結(jié)果在這兩項(xiàng)任務(wù)中發(fā)現(xiàn)，軟、硬邊界的存在會(huì)增強(qiáng)人們對(duì)場景識(shí)別的記憶。

其中一個(gè)研究者這樣解釋道，這就好比在一個(gè)新地方學(xué)習(xí)，你產(chǎn)生的記憶會(huì)更強(qiáng)烈。

但與此同時(shí)，硬邊界會(huì)破壞對(duì)時(shí)間順序的記憶。換言之，就是很難記住兩個(gè)片段的出現(xiàn)順序。

不過這一過程，研究者解釋道，這就好比在電腦上創(chuàng)建文件夾，你把文件存進(jìn)去。

但當(dāng)硬邊界響應(yīng)時(shí)，就需要關(guān)閉第一個(gè)文件夾來創(chuàng)建另一個(gè)。

南大校友一作

本次研究由哈佛醫(yī)學(xué)院、多倫多大學(xué)、加州理工學(xué)院等機(jī)構(gòu)共同組成。

第一作者是Zheng Jie，哈佛醫(yī)學(xué)院的研究員，本科畢業(yè)于南京大學(xué)。

接下來，他們計(jì)劃驗(yàn)證新的論題，多巴胺作為細(xì)胞間傳遞信息的化學(xué)物質(zhì)，是否能被用作加強(qiáng)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(biāo)簽： 科學(xué)解釋