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科學研究：預測會妨礙大腦記憶
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科學研究：預測會妨礙大腦記憶
圖片來源：Pixabay
最新研究表明，提前作出預測行為會妨礙大腦記住此刻的能力。海馬體是負責記憶的大腦結構，同樣也負責根據已有的經驗作出預測（神經學家稱之為“統計學習”）。但現在，科學家已經證明，後一種功能會幹擾前一種功能。相關研究發表在《美國科學院院刊》（PNAS）上。
在這項研究中，研究人員在屏幕上向受試者展示了一組圖像。與此同時，研究人員並沒有提前告訴受試者，在這些圖像中，有一些類別的圖像總是緊隨著另一些特定類別的圖像出現：比如，山脈的圖像經常出現在海灘圖像之後。受試者會在潛意識中學習到這種關聯，並且期待著在接下來展示的圖像中也見到這樣的關聯。然後，研究人員向受試者展示了另一組圖像，這組新的圖像中混入了一些上一組展示過的圖像。
圖片來源：Pixabay
隨後，研究人員會問受試者，是否在這組圖像中看到過任何與上一組相同的圖像。結果顯示，相比於“預測性類別”的圖像（比如海灘）或者“可預見類別”的圖像（比如山脈），參與者能夠更快、更準確地回憶起看到過的隨機類別的圖像。
科學家又重複了一次實驗，這次他們同時用功能性核磁共振掃描受試者的大腦。受試者看到的每一種不同類別的圖像都會引發不同的神經活動模式。研究人員發現，當對應的預測性類別圖像展示出來時，受試者的海馬體區域就會出現另一種神經活動模式，那是看到可預見類別圖像時的神經活動模式。此外，研究人員還發現，這種功能性核磁共振效應的強度與受試者在記憶任務上的得分呈負相關。“我們看到能證明受試者作出預測的實驗證據越充分，他們在回憶是否看到過預測性圖片時的記憶力就越差。”耶魯大學認知神經科學家布琳·謝爾曼（Brynn Sherman，本研究的主要作者）說。這說明，預測性圖像的出現使海馬體轉換到了預言模式——從而遠離了編碼新記憶的模式。
圖片來源：Pixabay
這項研究十分獨特，是第一批揭示預測行為如何影響人類記憶的研究之一。在此之前，科學家已經推測出海馬體具有統計學習的功能，但並不知道這一功能如何與記憶的形成過程相互作用。美國弗吉尼亞大學的認知神經科學家妮可·朗（Nicole Long，並未參與這項研究）說：“這篇論文很好地展示出了海馬體如何權衡這兩項任務。”
研究小組認為，海馬體在記憶和預測之間出現這種妥協是有原因的，這兩項任務共用了某些相同的生物學信號通路。在論文中，作者們將之比喻為“在開車時，我們通常用右腳來踩刹車和油門，但沒法同時又踩刹車又踩油門。”這種機製也可以幫助大腦減少記憶冗餘從而節約腦力。謝爾曼說，一次成功的預測應該包含與實際結果相同的信息。
朗說，我們還需要更多深入的研究，才能了解實現所有這些功能的大腦通路。比如，她想知道，需要多少次重複看到可預測的信息才能讓海馬體從編碼模式轉換到預測模式；另外，是否有可能對海馬體進行訓練，從而同時改進這兩種模式。
撰文：漢娜·徐（Hannah Seo）
翻譯：施懌
文章來源：環球科學
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圖片來源：Pixabay
最新研究表明，提前作出預測行為會妨礙大腦記住此刻的能力。海馬體是負責記憶的大腦結構，同樣也負責根據已有的經驗作出預測（神經學家稱之為“統計學習”）。但現在，科學家已經證明，後一種功能會幹擾前一種功能。相關研究發表在《美國科學院院刊》（PNAS）上。
在這項研究中，研究人員在屏幕上向受試者展示了一組圖像。與此同時，研究人員並沒有提前告訴受試者，在這些圖像中，有一些類別的圖像總是緊隨著另一些特定類別的圖像出現：比如，山脈的圖像經常出現在海灘圖像之後。受試者會在潛意識中學習到這種關聯，並且期待著在接下來展示的圖像中也見到這樣的關聯。然後，研究人員向受試者展示了另一組圖像，這組新的圖像中混入了一些上一組展示過的圖像。
圖片來源：Pixabay
隨後，研究人員會問受試者，是否在這組圖像中看到過任何與上一組相同的圖像。結果顯示，相比於“預測性類別”的圖像（比如海灘）或者“可預見類別”的圖像（比如山脈），參與者能夠更快、更準確地回憶起看到過的隨機類別的圖像。
科學家又重複了一次實驗，這次他們同時用功能性核磁共振掃描受試者的大腦。受試者看到的每一種不同類別的圖像都會引發不同的神經活動模式。研究人員發現，當對應的預測性類別圖像展示出來時，受試者的海馬體區域就會出現另一種神經活動模式，那是看到可預見類別圖像時的神經活動模式。此外，研究人員還發現，這種功能性核磁共振效應的強度與受試者在記憶任務上的得分呈負相關。“我們看到能證明受試者作出預測的實驗證據越充分，他們在回憶是否看到過預測性圖片時的記憶力就越差。”耶魯大學認知神經科學家布琳·謝爾曼（Brynn Sherman，本研究的主要作者）說。這說明，預測性圖像的出現使海馬體轉換到了預言模式——從而遠離了編碼新記憶的模式。
圖片來源：Pixabay
這項研究十分獨特，是第一批揭示預測行為如何影響人類記憶的研究之一。在此之前，科學家已經推測出海馬體具有統計學習的功能，但並不知道這一功能如何與記憶的形成過程相互作用。美國弗吉尼亞大學的認知神經科學家妮可·朗（Nicole Long，並未參與這項研究）說：“這篇論文很好地展示出了海馬體如何權衡這兩項任務。”
研究小組認為，海馬體在記憶和預測之間出現這種妥協是有原因的，這兩項任務共用了某些相同的生物學信號通路。在論文中，作者們將之比喻為“在開車時，我們通常用右腳來踩刹車和油門，但沒法同時又踩刹車又踩油門。”這種機製也可以幫助大腦減少記憶冗餘從而節約腦力。謝爾曼說，一次成功的預測應該包含與實際結果相同的信息。
朗說，我們還需要更多深入的研究，才能了解實現所有這些功能的大腦通路。比如，她想知道，需要多少次重複看到可預測的信息才能讓海馬體從編碼模式轉換到預測模式；另外，是否有可能對海馬體進行訓練，從而同時改進這兩種模式。
撰文：漢娜·徐（Hannah Seo）
翻譯：施懌
文章來源：環球科學
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