大多数人认为记忆是对过去的忠实记录（即使是不完整的记录），是一种多媒体经验仓库。但心理学家、神经科学家和律师更清楚这一点。例如，现在已知目击者证词是出了名的不可靠。这是因为记忆不仅仅是检索存储的信息。我们的大脑通常会结合记忆中的经验和关于世界的知识来构建记忆。然而，新的体验可能会使我们的记忆变得混乱，最终将过去和现在混淆在一起。
错误记忆有时会造成可怕的后果，这促使心理学家试图找出错误记忆的根本原因，而一项新的研究刚刚发现大脑中的一个关键部位，其功能可以深入了解记忆的内在机制以及我们为什么会错误记忆。这项研究建立在DRM任务的基础上，这是一种几十年前发现的引出虚假记忆的方法。该任务结合了三位研究人员姓氏的首字母：James Deese 在 1959 年首次描述了这种心理错觉，但直到 Henry Roediger 和 Kathleen McDermott 在 1995 年将其与虚假记忆联系起来，它才在心理学实验中得到广泛应用。在任务期间，参与者会看到一个单词列表，例如“雪”、“冰”、“冬天”和“温暖”，这些词都与另一个从未出现的“诱饵”词（在本例中为“冷”）相关。延迟一段时间后，参与者必须回忆起列表中尽可能多的单词，人们经常报告清楚地记得看到了诱饵词。
不同的列表产生这种效果的可靠性有所不同，但这种效果在不同人群中非常一致。“这些结果告诉我们，我们的记忆不是完全基于实际发生的事情。认知神经科学家、伦敦大学学院和人工智能公司 Google DeepMind 的 Martin Chadwick 说：“还有更近似的东西在起作用，通常被称为要旨记忆。” “你存储在记忆中的不是编码每个单词，而是构建一个整体概念。” Chadwick 及其同事上个月在《美国国家科学院院刊》上发表了一项研究，该研究首次揭示了概念相似性在大脑中的表现位置和方式，以及为什么会产生 DRM 效应，从而为概念知识的神经基础提供了新的见解。该团队声称，更好地理解人类大脑处理概念信息的方式可能最终帮助他们开发更智能的软件，使其能够将程序已有的现有知识应用于新情况。
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研究人员一致认为，这种效应是由单词含义（语义）的密切相关性驱动的，但许多人也怀疑虚假记忆反映了我们的大脑如何组织知识。人类拥有大量的概念存储，并且我们非常擅长使用这些概念进行概括，从而使我们能够为新情况和新问题提出解决方案。威斯康星大学麦迪逊分校的神经心理学家 Tim Rogers 说：“虚假记忆研究向我们表明，我们的记忆始终是我们对世界的普遍了解以及我们对近期经历的保留的混合体——这是适应性的，因为通常我们使用记忆是为了应对新情况。” “记忆始终是从这两个来源重建的，以便我们对可能发生的事情做出合理的推断，这几乎总是很有用的，只有偶尔我们会被误导，就像在这些实验中一样。”
脑成像研究表明，多个区域与语义记忆有关。不同的属性似乎存储在不同的区域。事物的形状、颜色和独特的运动存储在视觉皮层中；声音，无论是单词还是树枝掉落的撞击声，都存储在听觉皮层中。我们与物体互动方式的知识（知道如何将椅子推到桌子下）存储在运动皮层中。然而，以这种方式将关于世界的知识分布在大脑各处，将无法让我们轻易推断出例如鸵鸟和蜂鸟之间的关系。它们的视觉、声音或运动方式都不相同，但我们知道它们在某种程度上是“相同”的。
一些研究人员认为，这种最高级别的抽象概念对于人类认知至关重要，可能取决于一个“中枢”，该中枢与分布在大脑各处的网络的各个区域相连。“中枢很重要，因为它能够同时看到所有事物，因此可以找到共同变化的属性，”Rogers 说。“我们认为，通过这样做，它学习到的表示形式表达了不同事物在种类上相似的程度，而不仅仅是看起来或听起来相似。” Rogers 和其他人认为，这个中枢位于大脑的前颞叶 (ATL)。作为证据，他们指出了患有语义性痴呆症的患者，这是一种主要影响 ATL 的神经退行性疾病，会导致记忆和理解单词的问题，尽管其他功能仍然完好无损。
对 DRM 效应的解释通常提出这样的假设：相似但不完全相同的含义在大脑中由相似的活动模式表示，而这种重叠的活动会导致虚假记忆。但实际上没有人查明具体的脑部活动来证实这一想法。Chadwick 和同事着手做到这一点。他们扫描了 18 名志愿者的脑部，这些志愿者观看了 40 个由五个单词组成的列表（四个列表单词和一个诱饵）。他们使用了与 Roediger、McDermott 及其同事 2001 年研究相同的单词列表。该研究还提供了每个列表产生虚假记忆概率的估计值。然后，Chadwick 的团队搜索扫描结果，寻找诱饵词的反应与列表词的平均反应之间的相似性可以预测该列表产生虚假记忆机会的区域。他们只发现了一个区域，即 ATL 最前部（额叶）的部分，称为颞极。这强烈表明每个人都会体验到代表虚假记忆的脑部活动——事实上，这项新研究中的扫描结果成功预测了 15 年前的行为结果。
研究人员发现，每个参与者的记忆错误都可以通过他们特定的重叠活动模式来预测，这表明一些语义知识对我们每个人来说都是独一无二的。“将这一点结合起来，表明我们在该区域有一个基于相似性的语义知识代码，该代码在很大程度上是共享的，”Chadwick 说。“但除此之外，我们每个人在某些表示形式上都有细微的差异，这导致了我们所犯的虚假记忆错误的差异。”
语义知识必须在很大程度上是共享的，我们才能进行交流，这项研究增加了一项不断增长的研究体系，表明我们的颞叶中有一个其他动物可能没有的心理结构，这赋予了我们独特的概念能力。但它也表明，学习和经验中的细微差异会在我们每个人身上产生差异，这些差异足以通过脑部扫描来衡量。“这是自然与培养融合的一个很好的例子，”Rogers 说。“我们都共享一个共同的基因蓝图，用于在婴儿时期连接我们的大脑，但我们在经验的性质上也各不相同，这将产生每个人之间的粗略相似性，以及根据经验产生的细微差异。”
该团队还表明，每个列表与其诱饵越相似，参与者正确回忆起的列表单词就越多。这一发现暗示了语义记忆以这种方式组织的原因。除了让我们能够轻松地看到单词和概念之间的关系外，这种组织策略还增强了记忆性能。虚假记忆可能只是我们付出的代价。“我们不应该将其视为负面的，”Chadwick 说。“创建要旨有助于检索真实记忆，并且在大多数情况下这很好，但有时它也会产生虚假记忆。”
这项工作与 DeepMind 开发智能机器的长期目标相关。“这是我们希望能够告诉我们更多关于我们如何学习、存储和表示语义知识，以及最重要的是，我们如何利用这些知识来解决新问题的一系列研究的第一步，”Chadwick 说。“这正是当前算法真正难以解决的问题。” 它还对心理学和法律交叉领域的问题产生影响，例如证词中的虚假记忆。“了解导致人们自信地证明虚假记忆的机制可能对于解决这些类型的法律问题非常重要，”Rogers 说。“如果我们真的知道概念是如何表示的，以及它们的重叠程度可能导致虚假记忆，也许会有一些方法可以审问人们，从而避免这些类型的认知陷阱。”