新理論挑戰大腦記憶儲存的經典觀點
一種新理論認為,記憶對未來情況的效用決定了它在大腦中的位置,要么在海馬體,要么在新皮層。這對傳統觀點提出了挑戰,強調記憶在新皮質的鞏固是基於其通用性,而不是年齡。
根據HHMI Janelia 研究園區的研究人員及其倫敦大學學院的同事提出的新理論,記憶對未來情況的有用程度決定了它在大腦中的位置。
該理論提供了一種理解系統整合的新方法,系統整合是將某些記憶從海馬體(最初儲存記憶的地方)轉移到新皮質(長期駐留記憶的地方)的過程。
根據系統鞏固的經典觀點,隨著時間的推移,所有記憶都會從海馬體轉移到新皮質。但這種觀點並不總是站得住腳;研究表明,有些記憶永久停留在海馬體,從未轉移到新皮質。
近年來,心理學家們提出了一些理論來解釋這種更複雜的系統鞏固觀點,但還沒有人從數學上弄清楚是什麼決定了記憶是留在海馬體還是在新皮層得到鞏固。
現在,Janelia 的研究人員提出了一種新的、定量的系統鞏固觀點,以幫助解決這個長期存在的問題,他們提出了一種數學神經網路理論,即只有當記憶提高了泛化能力時,記憶才會鞏固到新皮層。
泛化是由記憶中可靠且可預測的成分所建構而成的,使我們能夠將其應用於其他情況。我們可以概括記憶的某些特徵來幫助我們理解世界,例如峽谷可以預測水的存在。
這與情節性記憶不同,情節性記憶是對過去的詳細回憶,具有獨特的特徵,例如我們徒步旅行到某個峽谷並遇到水體的單一記憶。
根據這種觀點,鞏固記憶並不是將記憶從大腦的一個區域複製到另一個區域,而是創造一種新的記憶,這種記憶是對先前記憶的概括。記憶被概括的程度–而不是年齡–決定了記憶是被鞏固還是留在海馬體中。
研究人員利用神經網路展示了鞏固量是如何根據記憶的可泛化程度而變化的。他們能夠重現先前的實驗模式,而這些模式無法用經典的系統鞏固觀點來解釋。
下一步是透過實驗檢驗這個理論,看它能否預測記憶鞏固的程度。另一個重要方向是檢驗作者的模型,即大腦如何區分記憶中可預測和不可預測的成分,以調節記憶的鞏固。揭示記憶的工作原理可以幫助研究人員更好地理解認知的一個組成部分,從而為人類健康和人工智慧帶來潛在的益處。