關於人類記憶不可不知道的事

當我們回憶時，大腦中的很多區域會迅速交流，上圖以彩色纖維示意。

攝影：VAN WEDEEN, LL WALD/ MARTINOS CENTER FOR BIOMEDICAL IMAGING/ NIH HUMAN CIBBECTO/ NAT GEO IMAGE COLLECTION

在麻省綜合醫院馬蒂諾生物醫學成像中心，工程師戴著感測器頭盔，這是大腦掃描儀的一部分。

攝影：ROBERT CLARK

這是人腦的橫截面，展示了記憶的形成和回顧需要多個區域互相合作。

攝影：ROBERT CLARK, NAT GEO IMAGE COLLECTION

撰文：MICHAEL GRESHKO

從出生的那一刻起，我們的大腦就在接受無數關於自身和周圍世界的信息的轟炸。那麼，我們如何處理學習和經歷的那些事物呢？答案是：記憶。

不同類型的記憶被保留的時間長度也不盡相同。短期記憶僅持續數秒到幾個小時，而長期記憶則能持續數年。我們還有一種工作記憶，即通過短時間內的不斷重複來記住一些東西。當你一遍遍地念著某個電話號碼時，就是在使用工作記憶。

另一種給記憶分類的方法是根據記憶本身，以及我們是否會有意識地想到它。陳述性記憶，又叫做外顯性記憶，由我們有意識體驗過的各種記憶組成。其中一些記憶是事實或「常識」：譬如葡萄牙的首都（里斯本），或者一副標準撲克牌的牌數（52張）。另一些則是過去經歷過的事情，比如童年的生日。

非陳述性記憶，又叫做內隱性記憶，在不知不覺中形成，包括程序性記憶，我們的身體會用它記住所學的技能。你會演奏樂器嗎？騎自行車呢？這就是程序性記憶在工作。非陳述性記憶還會讓身體做出下意識的反應，比如看見喜歡的食物就流口水，或者看見害怕的東西就緊張。

一般來說，陳述性記憶比非陳述性記憶更容易形成。記住國家的首都比學會拉小提琴花費的時間要少。但非陳述性記憶更容易留下，比如一旦學會了騎自行車，基本上就不會忘。

健忘症的類型

為了弄明白如何記住事物，不妨先看看如何遺忘，這也就是為什麼神經科學家會研究健忘症，即失去記憶或學習能力。健忘症通常是大腦受到某種創傷造成的，比如頭部受傷、中風、腦腫瘤或慢性酒精中毒。

健忘症有兩種主要類型。一種是逆行性健忘症，我們會忘記大腦受傷前知道的事情；另一種是順行性遺忘症，大腦創傷會限制或組織形成新的記憶。

關於順行性遺忘症，最著名的案例是Henry Molaison。1953年，為了治療嚴重的癲癇，他切除了部分大腦，作為最後的治療手段。Molaison生前被稱為H.M.，他還記得童年的大部分事情，但卻無法形成新的陳述性記憶。和他一起工作了幾十年的人，每次見面都要重新介紹自己。

通過研究H.M.這樣的人和不同類型腦部損傷的動物，科學家可以追蹤不同類型的記憶如何在大腦中形成，以及形成的部位。短期記憶和長期記憶的形成方式似乎並不完全相同，陳述性記憶和程序性記憶也是如此。

我們的記憶並不是存放在大腦的同一區域，不同區域會形成並存儲不同種類的記憶，形成過程也不盡相同。比如，像恐懼這樣的情緒反應存在於大腦的杏仁核區；關於學習技能的記憶與另一個區域有關：紋狀體；海馬體則是陳述性記憶形成、保留和回顧的關鍵區域；顳葉區，也就是H.M.部分缺失的區域，在記憶的形成和回顧方面起著至關重要的作用。

記憶是如何形成、存儲和回顧的？

自20世紀40年代以來，科學家一直在猜測記憶被保存在被稱為「細胞集群」的神經元或神經細胞中。這些互相連接的細胞會在特定的刺激下集體做出反應，無論這個刺激是朋友的臉還是新出爐的麵包的香味。反應越多，細胞之間的相互聯繫就越強。這樣，當細胞在以後受到刺激時，整個集群就更有可能被激活。細胞集群的作用就是把我們的經歷保存為記憶。科學家仍在研究這一過程的具體細節。

從短期記憶變為長期記憶，我們必須加強長期記憶存儲，這一過程稱為記憶鞏固。一般認為，記憶鞏固有好幾個過程。首先，長期增強作用由個體神經自我調節來生長，並與周圍不同的神經交流。這種重塑會長期改變神經的連接，讓記憶穩固。所有擁有長期記憶的動物都用的是這種基本的細胞機制；科學家通過研究加州海蛞蝓，得出了長期增強作用的細節。然而，不是所有長期記憶都必須從短期記憶開始的。

當我們回憶時，大腦的很多區域會快速交流，包括大腦皮層中負責處理高級信息的區域、處理感官原始輸入的區域，以及內側顳葉區，這一區域似乎會幫助協調整個過程。最近一項研究發現，當患者回憶起新形成的記憶時，內側顳葉區的神經活動波動與大腦皮層的波動同步。

關於記憶仍有很多未解之謎。記憶如何在神經元組織之中精確編碼？大腦中被特定記憶編碼的細胞分布有多廣？我們的大腦活動如何與記憶相對應？也許有一天，這些研究領域會為我們了解大腦功能、治療與記憶相關的疾病提供新思路。

例如，最近的研究表明，一些記憶在每次被回想起時，都必須進行「重新鞏固」。如果是這樣的話，記憶的行為會使記憶具有短暫的可塑性，可以加強、削弱，或者以其他方式進行改變。在重新鞏固過程中，記憶可能更容易成為藥物治療的目標，這或將有助於治療創傷後應激障礙（PTSD）等病症。

（譯者：Sky4）

來源：國家地理中文網（官V）

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