新研究發(fā)現(xiàn)，做預(yù)判會阻礙大腦對當(dāng)前情景的記憶能力。大腦中的海馬體通常和記憶場景相關(guān)聯(lián)，它也可以使用以往經(jīng)驗來做出預(yù)測(神經(jīng)科學(xué)家稱之為“統(tǒng)計學(xué)習(xí)”)。但是科學(xué)家在美國國家科學(xué)院院刊上的文章顯示，海馬體的后一項功能會干擾前者。

研究人員給參與者在屏幕上展示一系列照片，但不告訴參與者其中有一些類別的圖片總是在另一類圖片之后出現(xiàn)：比如說，山岳總是緊跟在海灘后出現(xiàn)。受試人員會下意識地學(xué)習(xí)這些關(guān)聯(lián)并且開始預(yù)測這種配對。在這之后，同樣的圖片會再次出現(xiàn)，只是中間混雜了新的樣本，受試者會被詢問其是否看到了之前出現(xiàn)過的圖片。結(jié)果他們準(zhǔn)確回憶起隨機(jī)圖片的速度要比“被預(yù)測”的圖片(比如?海灘?圖)快得多。

科學(xué)家重復(fù)了上述過程，并在同時使用功能性核磁共振來掃描受試者的大腦。每一種圖片類別都激發(fā)出了截然不同的神經(jīng)活動模式，而在與預(yù)測相關(guān)的類別圖片被展示時，科學(xué)家在海馬體中觀察到了“被預(yù)測”類別的神經(jīng)活動模式。不僅如此，這種效應(yīng)的強(qiáng)度和參與人員的記憶任務(wù)得分呈負(fù)相關(guān)。耶魯大學(xué)的認(rèn)知神經(jīng)科學(xué)家Brynn Sherman，同時也是該研究的主要作者說到，“我們看到的可供預(yù)測的證據(jù)越多，我們就越難記住起被預(yù)測的物體，”比如一個特定的海灘場景。這表明可預(yù)測的圖片使海馬體切換到預(yù)測模式——而不是去編碼一段新記憶。

該研究是首次證明了做出預(yù)測是如何影響人類記憶的研究之一?？茖W(xué)家先前曾猜測過海馬體在統(tǒng)計學(xué)習(xí)中扮演的角色，但是并不知道它是怎么和記憶的形成進(jìn)行交互的?！斑@篇文章很好地演示了海馬體在同時進(jìn)行兩項任務(wù)時做出的取舍”，維吉尼亞大學(xué)的認(rèn)知神經(jīng)科學(xué)家Nicole Long如是說到，他并未參與到此次研究當(dāng)中。

研究團(tuán)隊稱，這種妥協(xié)的產(chǎn)生是因為記憶和預(yù)測用的是同一條生物通道。在文章中作者以“開車時右腳既要管剎車又要踩油門，但無法同時進(jìn)行”相比較。這一設(shè)定可以防止記憶冗余從而節(jié)省腦力，用Sherman的話說就是：“成功的預(yù)測會包含與實際結(jié)果相同的信息?！?/p>

Long說到，使這種現(xiàn)象生效的腦回路還需要進(jìn)一步的研究。舉例而言，她想知道海馬體行為從記錄轉(zhuǎn)變?yōu)轭A(yù)測之前需要多少重復(fù)，以及是否有可能訓(xùn)練該結(jié)構(gòu)來同時改善兩種模式。

本文原以“預(yù)測的困境”為標(biāo)題發(fā)布于科學(xué)美國人雜志324，4，14(2021年四月刊)
doi:10.1038/scientificamerican0421-14a