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大脑回忆如同使用搜索引擎?研究发现回忆是一个逐步细化的搜索过程

2006-01-18 09:17 未知 科学网 阅读 0
核心摘要: 美国学者研究发现,人类回忆时的大脑活动与网络搜索引擎类似,是一个逐步细化的搜索过程。实验通过展示名人、地点和日常用品图片,观察被试者脑部反应,发现回忆时大脑先提取物体极少部分,再逐步挖掘更多记忆。科学家表示,从开始回忆到口头表述间隔5.4秒,可通过脑部扫描预测回忆内容。华东师范大学林龙年副教授认为,该发现为解读记忆形成提供了直观平台。

自1997年计算机“深蓝”与国际象棋世界冠军卡斯帕罗夫的对弈以来,将人脑与电脑类比成为热门话题。近日,美国学者研究发现,人类回忆时的大脑活动与网络搜索引擎类似,即大脑通过搜索完成回忆。该论文于2008年11月23日发表在《科学》杂志上。

回忆是一个搜索过程

人类的记忆存储在大脑的哪个部位?以何种方式存储?巩固后如何提取?这些问题一直是脑科学研究的重点。近日,科学家发现人类回忆时,大脑会像搜索引擎一样进行搜索。心理学家恩德尔·塔尔菲将此过程称为“精神的时间旅程”。

研究者设计实验验证回忆时的大脑活动。实验中,研究者设置了三种回忆图片类型:名人、地点和日常用品,包括杰克·尼科尔森、哈莉·贝瑞等明星,以及镜子、镊子等日常用品。通过电脑观察被试者观看图片时的脑部反应。

宾夕法尼亚大学的博士后研究员肖恩·波林表示,为了检测图片的重视程度,每张图片出现时,研究者会提出相关问题。例如,对于名人图片,询问被试者是否喜欢该名人;对于地点,询问是否想去旅游;对于日常用品,询问使用频率。之后,停止展示图片,但发现大脑仍在继续“扫描”工作。

研究人员表示,人类的回忆过程类似于网络浏览程序。网络爬虫浏览网页并按目录分类,搜索引擎则添加标签和索引。回忆时,大脑首先回忆起物体的极少部分(相当于标签和索引),然后逐步挖掘更多相关记忆。这一过程是对存储内容的逐步细化搜索。

科学家解释,当我们试图回忆最近看到的面容时,可能先想起大致轮廓,再逐步细化。肖恩指出,回忆过程类似于使用Google搜索,逐步增加信息直到找到目标,这一过程被称为“语境回忆”,必须在特定语境下完成。

回忆的内容可预知

从大脑开始回忆到口头表述出内容,间隔时间为5.4秒。科学家表示可以控制大脑活动,预测被试者下一步所想的内容。肖恩指出,回忆时首先浮现的是最关注的点,这些经历表现为大脑皮层的活动形态,海马体记忆系统形成总结性表象。通过脑部扫描,研究者可判断被试者回忆的内容与名人、地点还是物体相关。

研究人员将这种“特异功能”称为“测心术”。2005年曾有相关报道,但未深入分析成因。当时研究者发现,根据短时间脑部活动,可判断病人手即将活动的方向。科学家表示,这种大脑活动是人类回忆以往经历时独有的。

华东师范大学脑功能基因组学研究所林龙年副教授表示,这项发现为观察回忆时的大脑活动搭建了直观平台,研究人员可通过检测大脑编码单元的活动状态,解读记忆形成过程。通过研究小鼠海马区对惊吓刺激的反应,科学家认为人脑可能利用同样原理完成情绪、思维、意识等高级认知功能。

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