BBC出品的電視劇《神探夏洛克》中,夏洛克擁有神奇的“思維宮殿”。我們大多數(shù)人都是普通人,并沒有像福爾摩斯那樣非凡的記憶力。然而,一項(xiàng)最新的研究表明,當(dāng)我們記憶和回憶某件事物時,我們的大腦和福爾摩斯的大腦一樣,進(jìn)行著相同的活動。這項(xiàng)研究能夠發(fā)現(xiàn)記憶衰退的早期癥狀,有助于早期診斷一些神經(jīng)退行性疾病,如阿爾茨海默病。
已有的研究證實(shí),不管人們是首次接收到某一信息還是隨后回憶時,大腦被激活的都是同一區(qū)域。但是,不同人在記憶相同的內(nèi)容時是否也采取相同的方式就眾說紛紜了。
因此,科學(xué)家決定從天才的夏洛克·福爾摩斯入手尋找問題的答案。普林斯頓大學(xué)心理學(xué)系的博士后JaniceChen和斯坦福大學(xué)心理學(xué)系的畢業(yè)生YuanChangLeong領(lǐng)導(dǎo)的研究小組,開展了一項(xiàng)研究,通過功能核磁共振成像技術(shù)(fMRI)檢測大腦血流,從而記錄大腦活動。具體來說,研究人員首先讓22位自愿者觀看一段48分鐘的BBC電視劇《神探夏洛克》(如果你一定要知道是哪一部分的話,是第一部第一集“粉紅的研究”的少部分情節(jié))。“粉紅的研究”(AStudyinPink)是根據(jù)原著“血字的研究”(Astudyinscarlet)改編,福爾摩斯通過一連串細(xì)節(jié)觀察推測出醫(yī)生的過去和家庭,把醫(yī)生驚得目瞪口呆。之后,Chen立刻讓自愿者盡可能詳細(xì)地說出自己記住的電視劇情節(jié)。
Chen說:“首先讓我們驚訝的是,每個人都表現(xiàn)出了強(qiáng)大的記憶力。”一開始,她認(rèn)為大部分人只能記住10分鐘左右的情節(jié)。結(jié)果出乎意料,所有自愿者都花了20多分鐘的時間描述自己記住的情節(jié),包括夏洛克的帽子是什么類型,他居住的公寓是什么顏色,與其他出場人物之間的關(guān)系。
同時,研究者分別采集了自愿者在觀看電視劇和回憶電視劇情節(jié)時的大腦活動。通過不同個體之間的對比,研究人員發(fā)現(xiàn),所有人的大腦活動模式都非常相似,以至于科學(xué)家們可以僅僅通過功能核磁共振成像的結(jié)果就準(zhǔn)確分辨出志愿者所描述的情節(jié)出現(xiàn)在電視劇的哪部分。Chen解釋道:“這些令人驚訝的結(jié)果說明,在看動態(tài)圖像(如電視劇)時,大腦的特定區(qū)域會被激活。而針對每一個電視劇情節(jié),大腦又有完全不同的編碼方式,就像指紋一樣。”
接下來,研究小組將記錄到的自愿者們觀看電視劇時的大腦活動信息轉(zhuǎn)化為統(tǒng)一的模式,以便于后續(xù)研究。之后,將轉(zhuǎn)化后的平均模式與每個個體的功能核磁共振成像(fMRI)結(jié)果一一比對。如果記憶相關(guān)的腦活動具有個體差異性,那么上述比對的結(jié)果應(yīng)該是不匹配的。然而,二者幾乎完全匹配。這提示:當(dāng)人們接收到相同的信息后,大腦會以近乎一致的編碼方式存儲記憶,該結(jié)果于2016年12月5日發(fā)表在NatureNeuroscience雜志。
盡管所有人都具有相同的神經(jīng)結(jié)構(gòu)基礎(chǔ),但是大多數(shù)科學(xué)家此前都認(rèn)為,不同的人形成記憶的過程中,只有諸如海馬,小腦和杏仁核等低級腦區(qū)的功能是相似的,而精細(xì)的大腦皮層的高級功能區(qū)則包含著每個人獨(dú)一無二的腦活動。然而,這項(xiàng)研究卻表明,不同人之間所共有的記憶模式僅僅存在于大腦的高級皮層區(qū),包括后內(nèi)側(cè)皮質(zhì)和內(nèi)側(cè)前額葉皮質(zhì)。
Chen表示:“這些結(jié)果迫使認(rèn)知科學(xué)家們重新思考記憶在多大程度上具有個體差異性。我們以為自己的記憶獨(dú)一無二,但實(shí)際上人類看待世界和儲存記憶的方式大同小異,即使是在毫米水平測定不同人的大腦活動,結(jié)果也是如此。”
“這項(xiàng)針對記憶丟失的特殊成像技術(shù)能夠幫助科學(xué)家發(fā)現(xiàn)記憶衰退的早期癥狀并準(zhǔn)確診斷疾病,有利于與遺忘相關(guān)的神經(jīng)退行性疾病如阿爾茨海默病的早期診療。”
來自得克薩斯大學(xué)達(dá)拉斯分校的認(rèn)知神經(jīng)生物學(xué)家MichaelRugg表示,這項(xiàng)研究的結(jié)果揭示了記憶擁有共同的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)。至于其背后的原因,到底是記憶在神經(jīng)元細(xì)胞水平形成的過程就是類似的呢,還是人類回溯記憶所采用的策略都相同,就需要科學(xué)家進(jìn)一步深入地研究了。他說:“無論是哪種原因,結(jié)果都值得關(guān)注。因?yàn)檫@表明在記憶形成的過程中,每個人的大腦都以相似的模式運(yùn)轉(zhuǎn)。”