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由点及面:大脑检索记忆的方式与记忆建立过程相反

加州大学欧文分校的神经科学家在研究中分离并观察了小鼠学会新任务时的大脑活动,结果证实了他们长久以来的推测。他们发现,当两个神经元频繁互动时,它们会形成一种连接,使它们能更容易且更准确地传递信息。这一过程使记忆更加完整,而且更容易回忆起来。相反地,如果两个神经元很少互动,则信息传递往往是不完整的,这会导致记忆错误或者根本没有记忆。

该研究的结果与大脑第一次遇到图像时的处理过程形成了鲜明对比。当我们最初看到一个复杂物体时,它的视觉细节——图案和颜色等——最先被我们感知。之后我们才会感知到更抽象和有意义的信息,从而了解所看到物体的性质,无论它是狗、吉他,还是杯子、花草。

研究结果还表明,小乐彩票大脑对概念的优先级高于细节,这进一步暗示了记忆可以随着每次检索的过程而改变。目前尚不清楚这种反向过程是否为“天生”的,以及在更复杂的情况(涉及到不仅仅是图像)下是否有所不同。

在研究中,英国伯明翰大学的研究人员向参与者展示了特定的图像,并要求他们将每个图像与一个特定单词关联起来。之后,研究人员给出单词,要求参与者尽可能详细地回忆图像。

该研究或许还能为治疗创伤后应激障碍等疾病提供参考。玛利亚·温博(Maria Wimber)是该研究的作者之一,她补充道:“我们的研究显示,参与者会在听到提示词后很短时间内检索更高级别的抽象信息,在此之后他们才会检索具体的细节。”这项研究的完整结果发表在近日的《自然-通讯》(Nature Communications)杂志上。

“记忆是一个重建过程,会受到个人知识和世界观的影响,”研究第一作者胡安·林德·多明哥(Juan Linde Domingo)说,“但是,记忆到底如何在大脑中逐步重建,目前尚不清楚。”

这一过程似乎与大脑在事件发生时的处理方式截然相反。该研究或许能让科学家更深入了解记忆的可靠性和准确性,以及更好地评估与犯罪等事件有关的证言。

我们如何学习?

在整个过程中,每位参与者的大脑活动都通过连接在头皮上的128个电极记录了下来。这些电极使科学家能以毫秒级的精度观察大脑模式的变化,并通过解码算法计算出不同时间点在大脑中形成的图像类型。

人类大脑由数十亿个神经元组成,这些可以被电激活的细胞能接收、处理并传递电子和化学信号。神经元相互连接在一起,组成数十亿种不同的神经通路。当我们遇到新的体验时,大脑就会形成新的神经通路,而每个新体验都能改变我们未来的行为。重复的体验会使神经通路变得更强,而不断的重复可以使其巩固为习得技能。