回到未来:大脑如何“看见”未来

无论是想象未来还是回忆过去,人类的大脑都会调用相同的大脑区域

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神经科学家首次确定了大脑中参与设想未来事件的区域。通过使用脑成像技术,圣路易斯华盛顿大学的研究人员发现,人类的大脑在想象未来时,会调用与回忆过去时相同的大脑区域。这意味着大脑显然是通过想象未来事件像过去的类似事件一样发生来预测未来事件的进程。

想象一下前总统比尔·克林顿在椭圆形办公室庆祝他的生日。然后设想一下你的下一个生日派对,并回忆起你上一个生日派对。在功能性磁共振成像(fMRI)机器中进行此操作,你就会了解研究人员指示12名女性和9名男性受试者(均为右撇子)所做的事情,以便他们能够尝试确定人类在设想特定未来事件时专门使用的大脑区域。

神经科学家卡尔·斯普纳尔、杰森·沃森和凯瑟琳·麦克德莫特测量了受试者在执行这些和类似任务时的大脑活动。由于扫描仪中的人们倾向于考虑自己生活的各个方面,研究人员明确要求受试者也思考过去事件的记忆。但是,简单地比较预测与记忆可能会抵消在这两种情况下都使用的大脑区域,因此研究人员添加了第三种情况:想象比尔·克林顿在相同或相似的场景中。例如,可能会要求受试者回忆之前参加过的烧烤,想象未来的烧烤,以及想象克林顿在这样的户外聚会上。


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通过消除在所有三种测试场景中以类似方式使用的大脑区域(例如与呼吸、视觉等相关的大脑部分),神经科学家发现了那些在执行这些任务时选择性使用的大脑部分。在处理想象未来时,有八个不同的区域显示出额外的活动——换句话说,受益于血流量增加——其中包括布罗德曼区、内侧后顶叶皮层和后小脑等。另外15个区域在回忆过去或想象未来中都发挥了作用,包括之前被确定为对记住过去访问过的地点很重要的区域。

研究人员在一篇1月1日在线发表于《美国国家科学院院刊》(Proceedings of the National Academy of Sciences USA) 的论文中写道,这似乎表明“为了有效地生成未来场景的可信图像,受试者会重新激活图像(例如,视觉空间背景)”。“实验后问卷调查表明,在设想未来时,受试者倾向于将这些图像置于熟悉的地方(例如,家、学校)和熟悉的人(例如,朋友)的背景下。” 换句话说,为了想象未来,我们回忆过去并将我们的预测置于该背景下。

由于没有受试者真正与比尔·克林顿有过实际接触,因此想象他并没有从这些记忆中获益,尽管许多人可以想象他所处的环境。正如一位受试者所说:“我看到比尔·克林顿在白宫的派对上,旁边有几位没有面孔的参议员。” 然而,这些没有面孔的参议员,以及想象他们的受试者,至少初步表明了未来对与描绘未来景象相关的大脑区域的研究可能会深入的方向。

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