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科学研究：预测会妨碍大脑记忆
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科学研究：预测会妨碍大脑记忆
图片来源：Pixabay
最新研究表明，提前作出预测行为会妨碍大脑记住此刻的能力。海马体是负责记忆的大脑结构，同样也负责根据已有的经验作出预测（神经学家称之为“统计学习”）。但现在，科学家已经证明，后一种功能会干扰前一种功能。相关研究发表在《美国科学院院刊》（PNAS）上。
在这项研究中，研究人员在屏幕上向受试者展示了一组图像。与此同时，研究人员并没有提前告诉受试者，在这些图像中，有一些类别的图像总是紧随着另一些特定类别的图像出现：比如，山脉的图像经常出现在海滩图像之后。受试者会在潜意识中学习到这种关联，并且期待着在接下来展示的图像中也见到这样的关联。然后，研究人员向受试者展示了另一组图像，这组新的图像中混入了一些上一组展示过的图像。
图片来源：Pixabay
随后，研究人员会问受试者，是否在这组图像中看到过任何与上一组相同的图像。结果显示，相比于“预测性类别”的图像（比如海滩）或者“可预见类别”的图像（比如山脉），参与者能够更快、更准确地回忆起看到过的随机类别的图像。
科学家又重复了一次实验，这次他们同时用功能性核磁共振扫描受试者的大脑。受试者看到的每一种不同类别的图像都会引发不同的神经活动模式。研究人员发现，当对应的预测性类别图像展示出来时，受试者的海马体区域就会出现另一种神经活动模式，那是看到可预见类别图像时的神经活动模式。此外，研究人员还发现，这种功能性核磁共振效应的强度与受试者在记忆任务上的得分呈负相关。“我们看到能证明受试者作出预测的实验证据越充分，他们在回忆是否看到过预测性图片时的记忆力就越差。”耶鲁大学认知神经科学家布琳·谢尔曼（Brynn Sherman，本研究的主要作者）说。这说明，预测性图像的出现使海马体转换到了预言模式——从而远离了编码新记忆的模式。
图片来源：Pixabay
这项研究十分独特，是第一批揭示预测行为如何影响人类记忆的研究之一。在此之前，科学家已经推测出海马体具有统计学习的功能，但并不知道这一功能如何与记忆的形成过程相互作用。美国弗吉尼亚大学的认知神经科学家妮可·朗（Nicole Long，并未参与这项研究）说：“这篇论文很好地展示出了海马体如何权衡这两项任务。”
研究小组认为，海马体在记忆和预测之间出现这种妥协是有原因的，这两项任务共用了某些相同的生物学信号通路。在论文中，作者们将之比喻为“在开车时，我们通常用右脚来踩刹车和油门，但没法同时又踩刹车又踩油门。”这种机制也可以帮助大脑减少记忆冗余从而节约脑力。谢尔曼说，一次成功的预测应该包含与实际结果相同的信息。
朗说，我们还需要更多深入的研究，才能了解实现所有这些功能的大脑通路。比如，她想知道，需要多少次重复看到可预测的信息才能让海马体从编码模式转换到预测模式；另外，是否有可能对海马体进行训练，从而同时改进这两种模式。
撰文：汉娜·徐（Hannah Seo）
翻译：施怿
文章来源：环球科学
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最新研究表明，提前作出预测行为会妨碍大脑记住此刻的能力。海马体是负责记忆的大脑结构，同样也负责根据已有的经验作出预测（神经学家称之为“统计学习”）。但现在，科学家已经证明，后一种功能会干扰前一种功能。相关研究发表在《美国科学院院刊》（PNAS）上。
在这项研究中，研究人员在屏幕上向受试者展示了一组图像。与此同时，研究人员并没有提前告诉受试者，在这些图像中，有一些类别的图像总是紧随着另一些特定类别的图像出现：比如，山脉的图像经常出现在海滩图像之后。受试者会在潜意识中学习到这种关联，并且期待着在接下来展示的图像中也见到这样的关联。然后，研究人员向受试者展示了另一组图像，这组新的图像中混入了一些上一组展示过的图像。
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随后，研究人员会问受试者，是否在这组图像中看到过任何与上一组相同的图像。结果显示，相比于“预测性类别”的图像（比如海滩）或者“可预见类别”的图像（比如山脉），参与者能够更快、更准确地回忆起看到过的随机类别的图像。
科学家又重复了一次实验，这次他们同时用功能性核磁共振扫描受试者的大脑。受试者看到的每一种不同类别的图像都会引发不同的神经活动模式。研究人员发现，当对应的预测性类别图像展示出来时，受试者的海马体区域就会出现另一种神经活动模式，那是看到可预见类别图像时的神经活动模式。此外，研究人员还发现，这种功能性核磁共振效应的强度与受试者在记忆任务上的得分呈负相关。“我们看到能证明受试者作出预测的实验证据越充分，他们在回忆是否看到过预测性图片时的记忆力就越差。”耶鲁大学认知神经科学家布琳·谢尔曼（Brynn Sherman，本研究的主要作者）说。这说明，预测性图像的出现使海马体转换到了预言模式——从而远离了编码新记忆的模式。
图片来源：Pixabay
这项研究十分独特，是第一批揭示预测行为如何影响人类记忆的研究之一。在此之前，科学家已经推测出海马体具有统计学习的功能，但并不知道这一功能如何与记忆的形成过程相互作用。美国弗吉尼亚大学的认知神经科学家妮可·朗（Nicole Long，并未参与这项研究）说：“这篇论文很好地展示出了海马体如何权衡这两项任务。”
研究小组认为，海马体在记忆和预测之间出现这种妥协是有原因的，这两项任务共用了某些相同的生物学信号通路。在论文中，作者们将之比喻为“在开车时，我们通常用右脚来踩刹车和油门，但没法同时又踩刹车又踩油门。”这种机制也可以帮助大脑减少记忆冗余从而节约脑力。谢尔曼说，一次成功的预测应该包含与实际结果相同的信息。
朗说，我们还需要更多深入的研究，才能了解实现所有这些功能的大脑通路。比如，她想知道，需要多少次重复看到可预测的信息才能让海马体从编码模式转换到预测模式；另外，是否有可能对海马体进行训练，从而同时改进这两种模式。
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翻译：施怿
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