我们的大脑是如何精确回忆过去的?

近日,英国伯明翰大学人类大脑健康中心的研究人员利用大脑解码技术重建了记忆检索过程。这些技术使我们能够及时追踪大脑中某个独特的记忆何时被重新激活。结果表明,当我们回忆起过去的事情时,大脑会以相反的顺序重建那段经历,相关论文发表在《自然通讯》杂志。

准确地理解大脑如何检索信息,可以帮助我们更好地评估目击者描述的可靠性,比如犯罪现场中,目击证人通常能够回忆起事件的总体“要点”,但回忆起具体的视觉细节时,就不那么可靠了。

研究人员发现,当检索有关视觉对象的信息时,大脑首先关注的是核心意义——恢复“要点”——然后才回忆更具体的细节。这与大脑第一次接触图像时的处理方式形成了鲜明的对比。当我们最初看到一个复杂的物体时,首先看到的是视觉细节——图案和颜色。而与我们正在观察的物体性质相关的抽象且有意义的信息稍后才会出现。

“我们知道,记忆并不是我们最初经历的事情的精确复制品,”该研究的第一作者Juan Linde Domingo说,“记忆是一个重建的过程,受个人知识和世界观的影响,有时我们甚至会记住从未发生过的事情。但记忆是如何在大脑中逐步重建的,目前尚不清楚。”

在研究过程中,参与者看到特定物体的图像,然后将每个图像与一个独特的提示词联系起来,例如“旋转”或“拉”。随后,研究人员向参与者展示提示词,并要求他们尽可能详细地重建与之相关的图像。研究人员则通过连接在参与者头皮上的128个电极记录他们大脑活动,从而以毫秒级的精度观察大脑模式的变化。最后,研究人员训练了一种计算机算法在任务的不同阶段解码参与者检索的图像类型。

该研究的通讯作者Maria Wimber解释说:“我们能够证明,参与者在听到提示词后不久,就能检索到更高层次的抽象信息,比如他们想到的是动物还是无生命的物体。直到后来,他们才检索到具体的细节,比如他们看到的是彩色物体,还是黑白轮廓。如果我们的记忆优先考虑概念性信息,那么当我们反复检索这些信息时,这也会影响我们记忆的变化,”Linde Domingo补充道:“这表明,随着每次检索的进行,它们会变得更抽象。尽管记忆在我们的“内心之眼”看来是生动的图像,但它们并不是过去的简单快照,而是重建和偏见的再现。”

后续的研究将会测试这种反向的重建级联是否在大脑中是“固定的”。如果是,那么即使一个人在学习过程中有意识地将注意力集中在特定的细节上,重建的顺序应该在不同的条件下保持稳定。

该小组目前还在更详细地研究大脑如何以及在哪里重建更复杂的记忆。一旦在健康的大脑中建立起记忆恢复的途径,研究人员就可以研究它在健康老龄化过程中是如何改变的,或者这一途径如何导致创伤后应激障碍等情况下记忆的过度泛化。

编译:花花

审稿:西莫

责编:南熙