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遗忘让人更聪明

2017-12-13贡水

检察风云 2017年19期
关键词:心理学家海马神经元

贡水

遗忘是记忆系统的重要组成部分

阿根廷著名作家豪尔赫·路易斯·博尔赫斯在他的短篇小说《博闻强记的富内斯》中,塑造了一个“超忆症”患者富内斯。他从马上摔下来后,获得了不可思议的记忆能力。不但轻而易举地学会了几国语言,而且细到连朝霞的形状、水池的涟漪、书皮的纹理……都能过目不忘。然而这些技能并不让人羡慕,因为最终只能让富内斯坠入了永无止境的细节之中。

心理学家发现了导致“超忆症”患者拥有这种超常能力的大脑构造差异,他们连接大脑中间和前部的白质比常人更强健,这些脑部构造的差异主要存在于和自传式记忆相关的区域。事实证明,“超忆症”患者在考试中记忆事实和数字等方面的能力并不比普通人突出。试想,如果将经历的每一个无关紧要的细节都深深烙印在大脑里,人还能聪明起来吗?

英国《每日邮报》6月21日报道,最近有关大脑遗忘机制的研究数量明显增加,越来越多的证据表明遗忘是记忆系统的重要组成部分。不久前,加拿大多伦多大学心理学家保罗·弗兰克兰和布莱克·理查兹在《神经元》杂志发表了一篇论文,探讨了大脑积极地选择“遗忘”这个长久以来被我们忽视的问题。他们提出,人类大脑不像摄影机那样机械记录,记忆的目标并非随着时间推移传递最准确的信息,而是通过掌握最有价值的信息以指导和优化智能决策,忘记或许会更有助于人们日后做出最佳判断。

大脑是如何形成记忆的呢?可分为对信息的编码、巩固和提取三个阶段。编码阶段指收集信息的过程,对通过听觉、嗅觉等不同渠道感知到的信息进行收集与处理,形成短期记忆。

巩固阶段是将记忆稳定储存的过程,将其中一部分短期记忆保留下来成为更长期、稳固的记忆,另一部分短期记忆则会被遗忘。研究发现,大脑会在人们的睡梦中回顾过去收集到的信息,并选择出重要的部分,将它们从储存短期记忆的区域挪到储存长期记忆的区域中去。提取阶段指的是将储存的记忆取出,来回应外界刺激的过程。当我们意识到自己“想起”一些事时,就是经历了记忆的提取阶段。由于一段记忆的细节信息分散储存在大脑里,我们回忆时会用自认为合理的方式,重新组合细节信息,形成一段记忆叙事。如果一些细节模糊了,大脑甚至会将其他记忆中的细节拿过来,填补这段记忆的空缺。

我们总认为,好记忆就是永远不会忘记东西,能够长时间清晰地记住更多信息。心理学家的观点却正好相反,说大脑正积极努力地忘记,忘记东西也许可以帮助我们“操纵”一个随机和不断变化的世界。忘记不相干的细节是大脑的一项重要工作,可以让它把注意力集中在那些有助于现实决策的信息上面。大脑的原则是,终生记住那些特别的事情,像遭受袭击等,以避免类似情况再次发生,别的一律会忘记。在一天结束的时候,大脑只选择记住进化观点上对我们有益的事情。

为了研究遗忘的作用,弗兰克兰和理查兹曾进行过一项训练小鼠寻找“水迷宫”的实验。科学家将它们分成两组,首次寻找“水迷宫”之后,给第一组小鼠注射一种药物,帮助它们忘记原来的记忆,第二组小鼠则没有注射药物。接着移动“水迷宫”再次进行实验,结果忘记之前位置的第一组小鼠发现新迷宫的时间要比第二组短得多。

新增神经元“抹去”童年记忆

许多人记忆力不错,但奇怪的是在记忆两头会处于空白阶段,一头是在老年,另一头是在童年。老年时的失忆不难理解,因为人老了许多生理机能会退化。但儿童的失忆症却很费解。那么,弥足珍贵的童年记忆是在哪里丢失了的呢?

曾有观点认为,孩子7岁之前根本无法形成稳定的记忆,所以遗忘是必然的。然而1980年后的一系列实验表明,儿童早在3岁前就开始记事了,婴儿6个月时的记忆可以至少持续一天,两岁可以记得一年前的事情。2005年,心理学家们发现,4岁半的孩子可以详细回忆18个月前的一次迪尼斯之旅;5岁半的时候,能把3岁时80%的记忆记住;大约到了7岁半,孩子们才开始忘记许多早期记忆,只能记住40%的童年生活。综上所述,可见儿童不是因为没有发达的记忆能力才记不住。他们同样可以创建记忆,并且能检索记忆。

心理学家将重点放在研究是什么让记忆7岁后快速消失,除了缺乏语言能力和自我意识之外,还有哪些因素会影响到我们的童年记忆。研究人员注意到,人们并不会忘记童年时代的所有事情,比如小时候学会的行走、游泳和骑自行车这些动作就一直历历在目。相较而言,往往忘掉的是那些与长期记忆有关的过往经历或事件的情景记忆。

在大脑的长期记忆中,海马体扮演重要的角色。它位于大脑颞叶,紧密联系着大脑的边缘系统,经过过滤的信息会在海马体中暂时储存,时间是几分钟至几周,重要的感观信息会由海馬体中的神经元传输到长期记忆区中。婴儿每秒会形成700个新的神经元连接,问题是不是出在这些神经元上?

为了研究神经元和遗忘之间的相关性,心理学家进行了一个这样的实验:训练老鼠,使它们对轻微的电击环境十分害怕,然后分成两组;将第一组放到一个可以踩车轮的环境,随之再返回到电击环境中,结果在很大程度上忘记了电击的恐惧;第二组老鼠因为没有踩过轮子,依旧记住了电击环境和恐惧的关联性。研究人员得出结论:第一组老鼠之所以忘记了之前的恐惧,在于踩车轮运动提高了神经元的活跃度,换句话说,老鼠新生的神经元可能干扰了之前的记忆。

科学家证实,新增的神经元是偷走童年记忆的“真凶”。哺乳动物在成长过程中,大脑中有两个其他动物没有的区域在不断地产生神经元,海马环路是其中一个。新的神经元在海马环路中不断生成,激烈地争夺着“地盘”,改变预先存在的神经元连接,建立新的神经元连接,严重扰乱了储存旧记忆的大脑电路。大多数这些早期的连接最后会被“修剪掉”。导致其被毁坏,使这部分记忆被遗忘。在7岁之前,这种“地盘”争夺尤其激烈,后随着年龄增长神经元形成会放缓。大概在7岁左右,大脑的海马体实现了较稳定的神经元连接,人们开始能保存情景记忆。

心理学家指出,要想找回童年记忆目前看来不太可能,因为一些旧的神经元连接可能已经被“修剪掉”,无法再恢复。即使一些早期记忆经受住了大脑生长和衰退的周期动荡,但也可能产生记忆变形,无法令人过于相信。1995年,研究人员曾进行过一次实验,向志愿者讲述了一些他们自己的童年故事。故事是从志愿者亲友那儿征集来的,其中有一个纯属虚构,他们并不知情,说的是曾经在5岁前在商场走失过。结果有25%的志愿者认定这就是自己童年时候发生的事情。在被告知这个故事是捏造的,一些人依然坚持是真的。实验表明,一些人认为自己能回忆起来的童年经历,有可能掺杂了许多别人的故事或幻想成分。endprint

“随着新神经元整合进海马,新连接重建海马环路并覆盖存储在这些环路中的记忆,使得它们更难获取,这或许能够解释为何孩子们不记事。由于神经元在不斷新增,防止一些已经存在的记忆被遗忘是不太可能的,我们也许会不可避免地丢掉童年记忆。”弗兰克兰表示,“但有失就会有得,如果没有这样灵活可塑的大脑,年幼的孩子将没法展示惊人的学习能力和记忆能力。”

记忆和遗忘的交互做出的决策更明智

研究人员发现,大脑存在促进遗忘的机制,而且与存储信息的机制不同。遗忘的机制之一是削弱或消除编码记忆的神经元之间的突触连接,强行让人遗忘。弗兰克兰在实验室还发现另一种机制——干细胞中产生新的神经元。大脑花费如此多的精力创造出新的神经元损害记忆,似乎是违反直觉的。弗兰克兰和理查兹希望通过人工智能的学习原理来寻求答案。他们构建了人脑以智能决策为目的的“记着”和“遗忘”互作框架,其中“遗忘”可以让我们抛弃过时的、潜在错误的误导信息,帮助适应新环境。

“如果你试图驾驭世界,而你的大脑不断地回闪许多冲突记忆,这使你很难做出明智决定,”理查兹强调道,“遗忘让我们不得不将过去事件概括成新事件,从而促进决策生成。” 这两位科学家提出这样一个观点:大脑去粗取精的遗忘会创造出简单的记忆,记忆与遗忘之间的相互作用使我们能够做出更加智能的基于记忆的决策。当我们只记得重点而不是每一个细节时,对于我们预测新的经验更为有效。

遗忘促进决策过程以两种方式进行:一是通过遗忘过时和潜在的误导性信息,使大脑更有效率,能够适应新环境。以环游世界为例,如果大脑不断地冒出多个相互冲突的记忆,那么就难以做出明智的决定。二是通过对以前的事件进行归纳,以记住更重要的信息,并将其应用于新的事件。这与人工智能“正则化”的学习过程极为相似,具体实现是通过创建优先处理核心信息和消除具体细节的简单计算模型,拓广适用范围。大脑记忆只需抓住要点,不必记住所有细节。这种主动控制的遗忘机制能过滤无关紧要细节,生成简单记忆,使大脑更有效率地预测新情境。

遗忘机制还被我们所处的环境所引导,不断变化的环境可能会让大脑遗忘更多。至于在哪种环境中选择记忆或遗忘,取决于环境的稳定性以及事物将来再次出现在我们生活中的可能性。例如,收银员每天遇到很多新顾客,只会在短期内记住他们的姓名。但是设计师就不一样了,由于与客户定期会面,能将信息记得更久。研究表明,发生在我们身上的情景记忆比我们日常接触的常识会更快地被遗忘,为了更好地做出基于记忆的决策,最好抛弃那无关紧要的记忆。

编辑:成韵 chengyunpipi@126.comendprint

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