“突然忘记要干啥”有了科学解释！两组神经元在作祟，南大校友一作 | 哈佛医学院&多伦多...

Posted 2022-03-16 QbitAl

杨净 发自 凹非寺
量子位 | 公众号 QbitAI

大家可能都有过这样的经历：

我刚刚想干啥来着，怎么就突然想不起来了？

学界流传较广的一种解释是，人的认知会将日常活动分割成几个连续性事件。

就以进卧室找钥匙这一活动来说，就可以分成，打开卧室的门，走进去，找钥匙等几个步骤。

这样将注意力集中在某一步骤or事件上可以提升效率，并减少认知资源的消耗。

但也就不可避免会出现突然性遗忘的现象。比如，进到卧室后忘记要干啥。

直至最近，它背后的理论机制才终于被科学家验证！

他们发现有两类神经元在创建记忆、处理不同事件时异常活跃。

这一研究登上了Nature子刊。

大脑是如何创建记忆的

在了解整个研究之前，需要get一些概念。

事件分割，正如开头所言，人们会将连续的外界信息解析成若干个相互关联的事件。

但带来的问题是，在完成一件事进入到下一件时，就会达到一种事件边界。

遇到边界，人们就会容易卡壳、反应迟钝。

要是这时候外界又有干扰，那就可能会忘记接下来要干啥。

基于这一背景，本次研究探究了这一过程神经元的表现。

并且重点放在了硬和软的边界上。

硬和软的区别很简单，关键在于下一个事件（场景）是否还与当下有关。

如果完全不同，即为硬边界；如果仍是当下场景的一部分，即为软边界。这一点，在电影片段上的展现尤为明显。

于是，研究人员就让志愿者们看起了电影…

志愿者为19名癫痫患者（原本20人，1人数据不可用），为了定位疾病发作区域，他们的大脑MTL区域已植入多个电极。

每个志愿者需要观看90个不同的视频片段，其中包含无边界（NBs，一个连续的电影镜头）、软边界（SBs，切到同一电影的新场景）、硬边界（HBs，切到不同电影的新场景）。

在看电影时，研究人员注意到了这样两组活跃的神经元。

△杏仁核（蓝色）、海马（黄色）或海马旁回（红色）

一组称为“边界细胞”，在应对软、硬边界时，都很活跃。另一组为“事件细胞”，仅在应对硬边界时活跃。

因此，研究人员推断，这两种类型的细胞在遇到毫无关联的场景时，活跃程度达到峰值。

届时大脑处于新记忆的创建状态。

为了验证这一推断，研究人员安排了三部分实验任务：编码、场景识别和时间辨别。

在编码任务中，每隔四到八个片段就会出现一个关于之前电影的问题（例如，有人戴眼镜吗？） 。

结果发现，志愿者准确回答了这些问题的89±5%。

随后通过两个测试（场景识别和时间辨别）来评估个人对视频片段的记忆。

结果在这两项任务中发现，软、硬边界的存在会增强人们对场景识别的记忆。

其中一个研究者这样解释道，这就好比在一个新地方学习，你产生的记忆会更强烈。

但与此同时，硬边界会破坏对时间顺序的记忆。换言之，就是很难记住两个片段的出现顺序。

不过这一过程，研究者解释道，这就好比在电脑上创建文件夹，你把文件存进去。

但当硬边界响应时，就需要关闭第一个文件夹来创建另一个。

南大校友一作

本次研究由哈佛医学院、多伦多大学、加州理工学院等机构共同组成。

第一作者是Zheng Jie，哈佛医学院的研究员，本科毕业于南京大学。

接下来，他们计划验证新的论题，多巴胺作为细胞间传递信息的化学物质，是否能被用作加强记忆的疗法。

论文链接：
https://www.nature.com/articles/s41593-022-01020-w#citeas
参考链接：
[1]https://www.cedars-sinai.org/newsroom/how-does-the-brain-make-memories/
[2]https://www.witableblog.thats.im/how-does-the-brain-make-memories-researchers-discover-neurons-that-separate-experience-into-segments-then-help-the-brain-time-travel-and-remember-sciencedaily/