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脑科学|人类记忆究竟如何形成及提取？迄今最清晰证据出现( 二 )


研究人员会随机给受试者出一些算术题 ， 转移一下受试者的注意力 。然后便进入到了精彩的记忆提取时间 。受试者需要尽量回忆起这 308 个转瞬即逝的英语名词 。根据神经元的电极记录 ， 研究人员最终在大脑的海马区和内嗅皮层（entorhinal cortex）识别出 103 个在编码成功时放电频率具有显著特性的“相继记忆效应”（Subsequent memory effect ， SME）神经元 ， 其中包括前海马神经元 51 个（49.5%） ， 后海马神经元 31 个（30.1%） ， 中或未指定海马神经元 4 个（3.9%） ， 内嗅皮层神经元 17 个（16.5%） 。
脑科学|人类记忆究竟如何形成及提取？迄今最清晰证据出现
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SME 神经元示意图 | 来源：论文
当记忆编码成功时 ， 这 103 个记忆敏感型神经元的活跃度会增加 。
【脑科学|人类记忆究竟如何形成及提取？迄今最清晰证据出现】当受试者试图提取记忆 ， 特别是回忆大量细节时 ， 这些神经元产生了同样的放电模式 。换言之 ， 受试者在编码单词时的内侧颞叶的神经元放电频率跟回忆单词时的放电频率具有很高的一致性 ， 且每个单词编码模式不同 。
辨别记忆和幻觉的关键这个结果从神经元的尺度证实了人脑的“相继记忆效应”理论 ， 即大脑神经系统尤其内侧颞叶结构及前额叶的活动 ， 可在一定程度上预测所经历的事件是否能够被正确地重新回忆 ， 记忆成功与记忆失败所对应的大脑活动差异显著 。
有趣的是 ， 这些单词出现的先后顺序而不是语义对回忆提取非常重要 。
在神经学上这称为时间群集效应（temporal cluster effect） ， 即大脑倾向于对时间上相邻的信息进行编码 。因此在成功地回忆往昔时 ， 我们通常也会对一个事件发生的前后情景印象深刻 。相比之下 ， 这次发现的 103 个记忆敏感型神经元未能预测不同语义类型的记忆提取方式 。为此研究人员特定从维基百科里找到 10 万篇文档 ， 以量化实验中所给出单词的语义信息 。
作者认为 ， 这或许是因为实验设置中未要求受试者按照类别提取记忆 ， 又或者对语义敏感的神经元活动在大脑 MTL 区域之外 ， 例如颞叶和前额叶皮质等区域 。
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（来源：UT Southwestern Peter O'Donnell Jr.  Brian Institute 网站）
除此之外 ， 这项研究还首次在人类大脑中发现 ， 负责提取记忆的神经经元的放电的时间与大脑其他神经元放电时间不同 。他们给这种现象取名为“相位差”（phase offset） 。
研究人员认为 ， 正是“相位差”让我们得以清楚地区分回忆和现实 。
Bradley Lega 博士称：“ 我们的发现对这个问题提供了重要的启示 ， 即你怎么知道你正在回忆过去 ， 而不是在体验新的记忆？”
这项发现对阿尔兹海默症和精神分裂患者来说尤为重要 。
UT Southwestern 精神病学教授 Carol Tamminga 表示 ， 海马体的功能障碍是精神分裂症患者无法辨别记忆和幻觉的根本原因：“（精神分裂症等患者的）幻觉和妄想 ， 实际上是被损坏的真实记忆 。它们是通过神经记忆系统处理的 ， 就像‘正常’记忆一样 。理解如何使用这种‘相位差’机制来修正这些被损坏的记忆很重要 。”

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