许多人希望他们的记忆力像录像一样运作。那将是多么方便？找到你的车钥匙只需快速回到你上次拿到钥匙的时候，然后点击“播放”即可。你永远不会错过约会或忘记支付账单。你会记住每个人的生日。你会在每次考试中都取得优异成绩。
或者你可能会这么想。事实上，像这样的记忆会捕捉到大多无用的数据，并将它们与你真正需要的信息混在一起。它不会让你优先处理或在事件之间建立联系，而这些联系赋予了事件意义。对于极少数拥有真正照相式记忆——在专业术语中称为图像记忆——的人来说，这更多的是负担而非福祉。
对于我们大多数人来说，记忆不像录像——也不像笔记本、照片、硬盘或任何其他常见的存储设备，人们曾将记忆与之比较。它更像是人与事物之间相互连接的网络。事实上，最近的研究表明，一些失去记忆的人也失去了在头脑中将事物相互联系的能力。正是这些联系让我们理解因果关系，从错误中学习并预测未来。
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我们记住的事情是经验教会我们能够帮助我们做出预测的事情；我们实验室的最新工作揭示了我们如何利用这种预测能力。其他最近的研究表明，想象未来涉及的大脑过程与回忆过去的过程相似但又不同。我们还倾向于记住那些在情感上引起共鸣的人和事，这就是为什么忘记结婚纪念日是一种冒犯：这充分证明这个日期不如我们记住的其他日期重要。
记忆完全是关于联系的这一发现对教育具有革命性的意义。这意味着记忆是思想不可或缺的一部分，我们学到的任何东西都不能孤立存在；我们只能在我们能够将新知识与我们已有的知识联系起来的程度上才能维持新的学习。现代记忆理论可以帮助我们组织我们的经验，教育我们的孩子并帮助那些有学习障碍的人。
记忆的历史
千百年来，记忆的隐喻与记录思想的技术同步发展。古希腊的文献将记忆比作蜡板上的痕迹，中世纪比作羊皮纸，后来又比作书籍、文件、照片、视频、录音和电脑硬盘。现代科学对话有时仍然将记忆称为痕迹（如蜡印或摩擦印）。最近，我们将人类记忆比作计算机内存，并且我们借鉴了相同的分类法。我们谈论编码和存储来学习新记忆，检索来表示回忆的行为，地址来表示记忆在大脑中的位置，以及输出来表示回忆起的事件——即使我们对记忆的理解不断发展，这些隐喻仍然存在。
现代记忆观起源于 20 世纪 30 年代和 40 年代，当时一系列发现，最著名的是芝加哥大学和后来的哈佛大学心理学家卡尔·拉什利的研究，揭示了学习和记忆并非隔离在它们自己的存储库中，而是分布在整个大脑皮层中。拉什利着手通过系统地断开许多不同老鼠的大脑皮层不同区域来发现大脑的学习中心的位置。令他惊讶的是，所有老鼠都表现出一定程度的轻微学习障碍，但没有一只受到严重损害。
这些发现的意义是深远的。这意味着记忆是分散的，形成于大脑中负责语言、视觉、听觉、情感和其他功能的区域。这意味着学习和记忆源于神经元在与其他神经元连接和交流时发生的变化。这意味着一个小小的提醒可以重新激活在注册事件过程中连接在一起的神经元网络，让你重新体验该事件。记忆就是重温。
另一块拼图在 20 世纪 50 年代到位，此前对一些几乎完全失忆的个体进行了一些令人惊讶的观察。在最引人注目的案例中，一名 27 岁的康涅狄格州男子，被称为 HM，但在 2008 年去世后被确认为亨利·古斯塔夫·莫莱森，患有严重的癫痫病，药物治疗效果不佳。在当时，通过切除或断开大部分脑组织来治疗癫痫病是一种令人悲哀的常见做法。对 HM 进行脑切除术导致了有记录以来最极端的失忆症病例之一。他的案例和其他案例表明，对海马体的损害（海马体是一种位于大脑皮层表面褶皱深处的叉骨状结构）会导致人们几乎完全无法获得新记忆或学习复杂的关联。他们的思想停留在神经损伤发生之时；损害越大，失忆症就越严重。
起初，这一发现似乎与学习和记忆分布在大脑各处的发现相矛盾。然而，事实证明，海马体不是记忆的来源或存储库，而是其形成过程中必不可少的介质。在一个非常小的大脑中，每个神经元都可能与其他每个神经元相连。但是，如果人类大脑按照这种模型工作，则需要数千亿个神经元中的每个神经元都与其他每个神经元相连，这是一种极其笨拙的配置。海马体通过充当一种神经交换机来解决这个问题，当突触网络形成并创造记忆时，它连接语言、视觉和其他能力的遥远皮层区域。
最近的失忆症研究描绘了这种疾病更加黯淡的景象，同时也对记忆的真正含义产生了一些惊人的见解。海马失忆症患者的障碍似乎远远超出了记忆创造的丧失。他们还难以想象未来的事件，而是生活在支离破碎、互不相关的现实中。在 2007 年发表的一项研究中，伦敦大学学院的心理学家埃莉诺·马奎尔和她的研究团队要求患有失忆症的参与者和记忆正常的参与者详细阐述简短、简单的小插曲的假设情景。（研究人员向参与者提供了一张提示卡，总结了主要戏剧元素，以确保没有人会忘记背景设定。）
在其中一个情景中，参与者要想象他们站在一个有很多展品的博物馆大厅里。记忆正常的人通常可以就人和他们的活动展开连贯的叙述。失忆症参与者通常只能看到几个细节，这些细节通常是脱节的，并且缺乏空间和时间上的连贯性。一个典型的叙述是：“嗯，那里有大门……会有展品……我不知道它们是什么……会有人。”那么，在失忆症中失去的是将事物相互联系起来并在其中找到任何意义的能力。对于一个无法建立联系的头脑来说，每个瞬间都是一个孤立的事件，没有连续性，每个想法都是转瞬即逝且不相关的，每个概念都无关紧要，每个人都是陌生人，每件事都出乎意料。
大脑中的连接也帮助我们构想未来，正如最近的影像学研究表明的那样。功能性磁共振成像可以检测大脑各个区域血液中氧气的变化。当参与者执行记忆任务时，使用更多氧气的大脑区域被认为参与其中。2007 年，由圣路易斯华盛顿大学心理学家凯瑟琳·麦克德莫特领导的团队，以及哈佛大学心理学家丹尼尔·L·沙克特和他的同事分别表明，当参与者想象假设或未来事件的细节时，与记忆相关的大脑区域的组合会处于活跃状态。在麦克德莫特的研究中，参与者被告知他们将被要求想象一些未来的事件。一旦受试者进入扫描仪，研究人员就会宣布一个关键词——例如“生日”——然后参与者就会（在心里想；扫描期间不允许说话）他们将如何、在何处以及与谁一起庆祝未来的生日。正如记忆一样，这些想象也引发了海马体以及大脑皮层多个区域的活动。
在 2009 年进行的一项类似设置的实验中，沙克特的团队要求人们回忆一次经历，而不是创造一个新的经历。研究人员发现，尽管受试者的大脑活动与想象新情景的人相似，但模式明显不同，这表明预测未来不仅仅是将过去的经历重新投射为新颖或假设的形式。即使在相似的环境下经历，每个新事件都有一些新颖的元素，因此神经元放电模式每次都会不同。我们的大脑进化不仅仅是为了学习和记忆，也是为了关系的管理：过去、现在和未来。
记忆即连接
形成和保持连接的能力不仅为我们提供了事件的记录，也为理解奠定了基础。我们有很多陈词滥调来表达学习的关键方面：“我把两者联系起来了”或“我只是把点连起来了”。我们每天都会成千上万次地利用这些联系。了解它们的工作原理对于理解我们如何学习至关重要。
连接从事物之间的简单关系发展到越来越复杂的推理级联。事物、事件、人与我们的行为之间的联系——所谓的项目关联——是某些物体唤起回忆并成为纪念品的原因。参观你的母校，闻到燃烧的树叶的味道，或者找到一封来自爱人的信，都可以唤起你可能多年没有想到的生动记忆。项目关联让我们记住意大利有好酒，它们帮助我们将人的名字与他们的面孔联系起来。项目也可以是检索线索。蜂鸣器提醒我们晚餐还在烤箱里。在走廊里看到一位同事会促使我们在日历上标记会议。
将足够多的项目关联放在一起，你将创建一个连接网络，它可以帮助你随着时间的推移更有效地进行预测和驾驭世界。最简单的预测关联提醒我们，湿雪会堵塞抛雪机，而粗俗的幽默会冒犯一些人。但是许多预测关联更加微妙。如果你在办公室讲粗俗的笑话，你的老板可能会生气，但当你们出去喝酒时则不然，甚至那时也可能会先看看还有谁在那里，然后再决定是否要笑。做出预测需要我们权衡多个变量，这反过来又需要一个足够大的大脑来学习所有相关的关系。事实上，社交互动可能会对我们的预测能力提出最大的挑战，并且很可能成为我们前人类祖先进化出惊人学习能力的主要动力之一。
学习和记忆灵活性的根源在于概括。我一岁的儿子最近非常愉快地喂了一些鸭子，很快就能毫不费力地指出鸭子，无论它的颜色或年龄如何。他也过度概括：在他的词汇中，鹅和天鹅也是鸭子。最终，他将学会区分水禽，也许随着时间的推移，还会区分不同类型的鸭子，就像他以后会学会区分卷心菜和生菜，以及一种生菜和另一种生菜一样。概括和区分是学习和记忆的阴阳两面——互补的过程，最终共同塑造我们的关联。
随着我们在生活中积累知识并将事件联系在我们的记忆中，我们学会了模拟复杂的偶然事件，并对新颖的关系进行推断。在我自己的实验室中，我们一直在探索人们使用学到的关系进行预测的方式。在一项于 2006 年发表的实验中，躺在功能性磁共振成像仪中的参与者观看了电脑屏幕，我们在屏幕上显示了各种成对的不熟悉的形状，这些形状来自日语平假名字母表。对于每对配对，我们要求参与者点击其中一个形状，根据选择，会弹出一个消息——“正确”或“不正确”——让他们学习给定配对中哪个符号是首选。然后，我们向他们展示新的配对，并要求他们点击他们认为正确的那个，基于学习阶段暗示的层次结构。那些得分高的人——那些使用推理的人——比那些得分更接近偶然水平的人——那些仅仅是猜测的人——表现出海马体中更大的活动，这表明当人们使用他们所知道的知识进行预测时，记忆网络会充分参与到整个大脑中。这项研究和类似的研究深入了解了我们如何拼凑多年来学到的信息片段，并利用它们来驾驭我们的人生道路。
记忆的累积和适应性有时会通过改变我们的记忆而不是增强它们来给我们带来问题。在 20 世纪 90 年代，现在在加州大学尔湾分校的心理学家伊丽莎白·洛夫图斯进行了大量令人印象深刻的研究，表明创造关于过去事件的虚假记忆是多么容易。在一项研究中，参与者观看了车祸的影片。研究人员询问一些受试者，当汽车“猛烈撞击”在一起时，他们认为汽车的速度有多快，并询问其他受试者，当汽车“撞到”一起时，汽车的速度有多快。听到“猛烈撞击”一词的受试者给出的速度估计值明显更高。在其他实验中，受试者在观看影片后被告知关于事故的不正确信息；例如，他们可能会被反复询问碰撞前交通灯是否变成黄色，而实际上交通灯是绿色的。许多人随后回忆起从未存在过的黄灯——这就是为什么警察审讯后的目击者证词如此不可靠的原因。为了避免这种可塑性，聪明的律师会告诉客户尽快写下发生的事情，并在讨论之前写下来。[有关目击者证词可靠性的更多信息，请参阅哈尔·阿科维茨和斯科特·O·莉连菲尔德的文章“眼睛说了算吗？”；《大众科学思想》，2010 年 1 月/2 月。]
教，记忆
在我 20 世纪 70 年代的早期教育中，学校经常通过死记硬背进行教学。我被告知要背诵乘法表、《美国宪法序言》和完全不理解的诗歌。尽管通过一遍又一遍地重复事物来学习的日子终于过去了，但教育工作者仍然依赖旧式方法，例如任意的助记设备——一种不相关的首字母缩写词，用作记忆线索。这并不是说事实不需要学习。有些事实，例如电话号码和人名，本质上是任意的，对于它们，死记硬背可能是合适的。但现代记忆研究的信息是，大脑的构造是为了识别和组织连贯的联系，而不是任意的联系。通过将新的学习与现有的关联联系起来——通过参与情境学习——我们大大提高了学习效果。
例如，假设你正在教学生一本历史小说，例如《红字》。在你说出“海丝特·白兰”这个名字之前，你可以先讨论清教徒社会如何反映你的学生已经知道的真理：宗教领袖并不总是能不辜负他们的信念；同龄人的判断是沉重而持久的；隐瞒的羞耻感会吞噬灵魂。接下来，你可以介绍清教徒世界与我们现在所处的世界不同的地方：生活在生存边缘需要集体顺从；技术落后；宗教信仰是社区事务。然后，你的学生可以发挥他们的想象力，描绘出人物的生活方式，从家庭关系到狗在街上追逐猪。随着他们对故事背景知识的加深，他们可以开始接受抽象的想法，例如清教徒社会的政治和法律结构。到这个时候，学生们将形成一个错综复杂的关联网络，这将使他们能够将书中的教训融入到他们自己的思考中。他们可以体验故事并理解其意义。
情境学习甚至可以帮助完成那些似乎完全是死记硬背的任务，例如学习乘法表。你可以通过将这个概念带入现实世界来更好地教孩子 3 乘以 4 等于 12。问一个喜欢汽车的女孩，三辆四轮赛车需要多少个轮子。当她背诵乘法表时，她会明白乘法实际上是做什么的，这将帮助她以后解决相关问题。当情境丰富时，科学就成为学生探索事物如何运作的自然好奇心的延伸，正如历史作为集体记忆将学生与文明的连续性联系起来，而美术将学生与艺术家的思想联系起来一样。如果学科内容与学生之间的联系是相关的并且对他们来说是个人化的，那么学到的材料就会成为他们自身的一部分。
联想学习的教训还可以为教育工作者提供一种全新的早期学习方法和教授有学习障碍儿童的方法。简化的偶然事件可以帮助每个人处于学习的初始阶段。例如，一个认为所有会游泳的鸟都是鸭子的小孩，以后可能会学习区分一种游泳鸟和另一种游泳鸟的条件，然后学习这些条件的例外情况，并随着时间的推移学习更复杂的关系。
联系帮助我们锚定关于世界如何运作的日益复杂的知识体系，并驾驭我们周围复杂的结构。记忆是我们智力动态的一个方面。随着我们对记忆的理解不断深入，我们看到我们生活中的人、地点和事物之间，过去、现在和未来之间建立的联系本身并非源于记忆。记忆源于联系。
尽管我们的隐喻并不完美，但我们一定早就知道记忆不仅仅是经验的储存库。想想古希腊人。缪斯女神不仅仅是激发诗歌、音乐和各种艺术创造力的女神，并为此建造了神庙。她们也是文科的守护神和哲学、知识、思想和智慧的源泉。而所有缪斯女神的母亲和女王是谁？谟涅摩叙涅，记忆的缪斯女神。