旧的记忆存储在大脑的哪个位置?

一项新的研究表明,大脑中回忆的位置因回忆的年龄而异

在 20 世纪 20 年代,行为心理学家卡尔·拉什利进行了一系列著名的实验,试图确定大脑中存储记忆的部分。他训练大鼠找到穿过迷宫的路径,然后在大脑皮层的不同部分制造病变,试图消除他称之为“印迹”或原始记忆痕迹的东西。拉什利未能找到印迹——他的实验动物仍然能够找到穿过迷宫的路径,无论他在它们的大脑上哪里制造病变。因此,他得出结论,记忆不是存储在大脑的任何单个区域,而是分布在整个大脑中。  

随后对失忆症患者的研究——最著名的是布伦达·米尔纳对最近去世的仅被称为 H.M. 的患者的研究——表明大脑中称为海马体的部分对于记忆形成至关重要。最近,人们确定额叶皮层也参与其中;目前的观点认为,新的记忆被编码在海马体中,然后最终转移到额叶进行长期存储。加州大学圣地亚哥分校的克里斯汀·史密斯和拉里·斯奎尔领导的一项新的研究现在提供了证据,表明记忆的年龄决定了我们在多大程度上依赖额叶皮层和海马体来回忆它。换句话说,大脑中回忆的位置因回忆的年龄而异。

史密斯和斯奎尔评估了与新旧记忆回忆相关的大脑活动。他们招募了 15 名健康的男性参与者,并使用功能性磁共振成像 (fMRI) 扫描他们的大脑,同时他们回答了 160 个关于过去 30 年不同时期发生的新闻事件的问题。这项研究听起来很简单,但实验的设计实际上有些复杂,因为研究人员必须克服许多混杂变量。

首先,当被要求回忆任何给定的记忆时,大脑不仅编码被要求提示检索的问题,还编码由此产生的回忆,因此相关的活动可能会干扰正在评估的活动。其次,较近期的记忆可能比旧的记忆更丰富、更生动,因此 fMRI 信号的强度可能不仅与回忆事件发生的时间有关,还与参与者对它的回忆的丰富程度有关。最后,回忆的记忆可能与参与者生活中的个人事件密切相关,这可能使它们更容易记住。

测试旧的记忆
因此,史密斯和斯奎尔设计了他们的实验,以便他们可以独立于测试问题的编码和记忆回忆的丰富程度来评估记忆年龄的影响。在任务开始时,研究人员以随机顺序呈现关于每个时间段事件的问题块,并要求参与者表明他们是否知道答案。大约 10 分钟后,当仍在扫描仪中时,参与者被问及关于每个新闻事件的三个问题。首先,他们被要求回忆他们被问及的关于该事件的原始问题(以评估他们对信息的编码程度)。然后,他们被问及该问题的答案(以评估回忆的准确性),最后,他们对每个事件的了解程度(以评估每个记忆的丰富程度)。

总的来说,参与者回忆任何给定新闻事件的能力都随着自事件发生以来时间的推移而下降。正如预期的那样,他们能够更好地回忆起最近发生的事件,而不是较早发生的事件。研究人员还发现,参与者对他们被问及的问题以及每个新闻事件内容的记忆与事件发生的时间长短无关。参与者记忆的丰富程度也与特定事件发生的时间无关;对遥远过去发生的事件的记忆通常与对最近发生的事件的记忆一样丰富。
在他们的分析中,研究人员仅使用了来自正确回答问题的那些 fMRI 数据。该数据集表明,内侧颞叶结构(海马体和杏仁核)在参与者回忆起越来越旧的记忆时表现出逐渐降低的活动。这种活动下降对于发生在长达 12 年前的新闻事件的记忆是真实的,但对发生在 12 年以上的事件的回忆与这些区域的恒定活动水平有关。在额叶、顶叶和外侧颞叶区域观察到相反的激活模式:这些区域的活动随着回忆的新闻事件的年龄而增加,但在回忆较近期的事件期间保持不变。


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大脑中的文件柜

因此,这项研究提供了解剖学和功能性证据,支持了从患有记忆障碍的脑损伤患者那里获得的发现。像 H.M. 这样的患者,他们大脑两侧的海马体都有病变,不仅失去了形成新记忆的能力,而且还失去了对失忆症发作前几年发生的事件的记忆。对遥远过去发生的事件的记忆保持完好,而那些发生在中间时期的事件则以渐进的方式丢失。这一发现表明,随着时间的推移,海马体对于给定的记忆变得不那么重要,而额叶皮层则变得更加重要。

拉什利的记忆理论并不完全正确,但也不完全错误。那么,为什么旧的记忆可能会从海马体转移到额叶皮层呢?这可能是因为检索旧的记忆需要更强的关联和更多的努力——额叶皮层中的记忆编码比海马体更复杂,并且涉及具有更多连接的广泛分布的网络。因此,额叶皮层可能更适合执行检索很久以前编码的记忆的任务。

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