衰老带来的悲剧之一是记忆力缓慢但稳定的下降。电话号码从你的脑海中溜走?忘记购物清单上的重要物品?打开门却不记得为什么?超过一半的 64 岁或以上成年人报告有记忆力方面的抱怨。对于我们许多人来说,老年痴呆症的瞬间是正常大脑结构和功能变化的结果,而不是痴呆症的迹象,并且将不可避免地困扰我们所有人。
幸运的是,科学家们正在设计干预措施来帮助老年人的大脑保持敏锐。一种流行的方法——借鉴自记忆专家的训练——是教老年人记忆术,或帮助使用节奏、图像或空间导航来编码和回忆新信息的小技巧。
到目前为止,最广泛使用的记忆方法是位置记忆法 (MoL),这是一种在古希腊发明的技术。它包括描绘穿过建筑物(你的童年家园)或城镇(你上班的路)的高度熟悉的路线。沿着路线走,想象将要记住的项目放置在沿途引人注目的地点;你使这些图像越超现实或越离奇,它们就越能帮助你记住。要回忆起这些存储的项目,只需追溯你的脚步。就像鱼线一样,位置与记忆挂钩,帮助你将它们拉到水面。虽然位置记忆法通常用于记住物体、数字或名称,但它也已被用于抑郁症患者,以成功存储快乐的自传体记忆片段,以便他们在压力时期轻松检索。
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然而,随着年龄的增长,大脑逐渐失去对训练做出反应的灵活性。尽管如此,许多研究表明,位置记忆法成功地减缓了正常衰老人群的记忆力衰退,但这背后的原因完全是个谜。直到最近才揭开谜底。
大脑增厚
2010 年,一个挪威团队着手寻找位置记忆法诱导神经可塑性的最明显迹象:大脑中的宏观结构变化。专家讲师带领 23 名平均年龄为 61 岁的志愿者参加了一个为期八周的强化课程。到训练结束时,这些志愿者能够使用位置记忆法在不超过 10 分钟的时间内按顺序记住 30 个单词的三个列表。年龄、性别和教育程度与训练组匹配的对照组在同一时间内像往常一样过着日常生活。在最后的测试中,研究人员用一项艰巨的任务挑战了两组人:他们首先闪现一个包含 15 个不相关单词的列表,每个单词仅持续一秒钟,并要求志愿者按顺序记住这些单词。然后,研究人员向他们展示了一个包含 30 个单词的列表——15 个先前呈现的单词和 15 个新单词——并要求两组人不仅要挑选出匹配的单词,还要识别它们在第一个列表中的位置。由于第二个任务涉及空间识别,研究人员推断它应该特别受益于位置记忆法训练。
正如预期的那样,接受位置记忆法训练的志愿者平均比未接受训练的志愿者正确说出位置的单词多出六个,尽管两组都识别出相似数量的匹配单词。在训练前后拍摄的结构性 MRI 图像识别出接受位置记忆法训练的志愿者大脑中惊人的大型形态变化。这些个体右侧梭状皮层和右侧眶额皮层显着增厚,这些区域尤其参与抽象视觉记忆的编码。增厚的程度与记忆力的提高相关:变化越大,表现越好。
对照组的皮层显示出变薄的趋势,这可能是正常衰老过程中皮层萎缩的结果。来自同一研究小组的后来一项研究表明,学习位置记忆法还可以保持白质的结构完整性——白质是神经细胞的有髓轴突,构成大脑区域之间的通信高速公路。
这项初步的侦查表明,老年人的大脑在学习使用空间图像处理语言信息时仍然具有非凡的适应性。虽然引人入胜,但这些研究仅仅触及了表面:志愿者是通过回答报纸广告自我选择的,并且小样本量告诫人们不要概括化。此外,这些变化可能反映了认知负荷的总体增加,而不是位置记忆法本身的使用。尽管如此,与其他记忆术相比,位置记忆法的好处通常在初始训练后仍然存在,即使没有后续练习,这强烈表明结构变化是该方法长期益处的根本原因。
重塑大脑
结构变化不一定会导致功能变化。为了直接评估大脑在接受位置记忆法训练后是否以不同的方式运作,两组研究人员决定研究大脑活动模式。在 2003 年的一项研究中,瑞典科学家招募了 20 多岁和 60 多岁的志愿者,并使用正电子发射断层扫描 (PET) 扫描来跟踪他们在采用位置记忆法记住随机单词列表时大脑活动的变化。经过几次精神上令人精疲力尽的课程后,所有年轻志愿者——但只有一半的老年人——比他们在最初的测试中多记住了大约四个单词,年轻人群的平均表现要好得多。
那些进步的人在编码过程中表现出枕顶皮层和左侧后扣带回皮层的活动增加。这些大脑区域与空间心像可视化和导航有关。世界级记忆冠军在自发使用位置记忆法进行记忆任务时,之前也发现了类似的激活模式。这表明观察到的变化实际上是采用记忆术的结果,并且尽管年事已高,大脑仍然能够定性地转变其编码新记忆的方式。后来一项使用功能性 MRI 的研究证实了这些结果,并进一步表明梭状回和舌回参与了记忆编码。
那么,没有进步的一半老年参与者呢?一个线索是他们在测试期间完全缺乏与位置记忆法相关的大脑区域的激活,这促使研究人员怀疑这些志愿者在实验期间是否真的使用了位置记忆法。事实证明,他们没有!随后的非正式聊天显示,许多老年参与者发现在实验的严格时间限制下很难将位置与单词联系起来,感到沮丧并放弃了。这似乎是一种普遍的反应:最近一项涉及 700 多名接受记忆术训练的老年人的研究发现,在为期五年的系列后续课程中,只有 25% 的人在初始学习后努力使用位置记忆法。
虽然位置记忆法对于许多人来说是一项很有前途的技术,但对于老年人来说尤其困难,他们不太能够生成和依赖独特的地标心理地图。有没有什么方法可以降低学习位置记忆法的门槛?
记忆术的现代化
在 2012 年初,一个加拿大研究团队为古老的位置记忆法记忆术进行了 21 世纪的改造。受到第一人称射击游戏《半条命 2》的启发,该团队构建了几个详细的虚拟现实环境来充当位置,而不是让位置记忆法学习者生成自己的位置。这项技术偏离了长期以来的规则,即位置需要具有个人意义,该方法才能奏效。
但这得到了回报。研究人员只允许 142 名本科志愿者花五分钟探索虚拟环境,然后要求他们记住 110 个不相关的单词。在任务开始之前,研究人员教会了三分之二的志愿者如何使用位置记忆法,并要求他们中的一些人选择熟悉的环境作为他们的位置;该组的其余成员被告知使用他们刚刚导航的虚拟环境。另外三分之一的志愿者没有收到关于记忆技巧的任何具体指导。
两个位置记忆法组的表现都优于对照组。他们在回忆中的准确率提高了 10% 到 16%,并且使用虚拟环境的学生与那些被告知生成自己的地标的学生表现一样好。有趣的是,在两组中,参与者都报告说,他们在任务期间有时使用了他们更熟悉的记忆方法。然而,与标准位置记忆法组的参与者相比,使用虚拟环境的参与者更容易接受记忆术,这表明这种方法更容易采用。
将年轻成人的数据推断到老年人群需要谨慎,但研究人员持乐观态度。通过使用创建许多不同环境的软件,老年人或许能够根据自己的学习能力和他们希望记住的内容来定制每个空间的丰富性和主题。一位来自比利时的年轻科学家正在梦想远大:在 2013 年的 TEDx 演讲中,Kasper Bormans 描述了使用阿尔茨海默病患者房屋的虚拟现实复制品来帮助他们使用位置记忆法“存储”他们所爱之人的面孔的记忆。通过将记忆术与其他认知领域的训练——逻辑和推理、组织和注意力——以及在需要时使用抗痴呆药物相结合,研究人员希望减缓(如果不能阻止)困扰我们暮年的记忆力丧失。