 記憶和感知聽起來像是完全不同的兩種體驗(yàn),。神經(jīng)科學(xué)家們也曾確信,，大腦產(chǎn)生它們的方式也是不同的。但二十世紀(jì)九十年代,，神經(jīng)影像學(xué)研究揭示,，大腦中曾被認(rèn)為只在感官知覺過程中活躍的部分，在回憶時(shí)也很活躍,。 波士頓大學(xué)神經(jīng)科學(xué)副教授,、視覺神經(jīng)科學(xué)實(shí)驗(yàn)室主任薩姆·林（Sam Ling）說：“這帶來了一個(gè)問題：記憶表征是否真的與知覺表征不同？例如,，我們對(duì)一片美麗的林間空地的記憶,，會(huì)不會(huì)只是對(duì)之前使我們'看到’它的神經(jīng)活動(dòng)的再現(xiàn)？” 這引出了一個(gè)問題：記憶表征是否真的與知覺表征有任何不同,？ “爭(zhēng)論的焦點(diǎn)已經(jīng)從'是否有任何感覺皮層參與記憶’轉(zhuǎn)為'等一下,，它們難道有什么區(qū)別嗎,？’”克里斯托弗·貝克（Christopher Baker）說。他是美國(guó)國(guó)家精神衛(wèi)生研究所（National Institute of Mental Health）的一名研究員,，負(fù)責(zé)學(xué)習(xí)和可塑性部門,。“爭(zhēng)論的鐘擺已經(jīng)從一邊擺到另一邊,，但又過猶不及,。” 即使記憶和體驗(yàn)之間有非常強(qiáng)的神經(jīng)相似性,，我們知道,，它們不可能完全相同。哥倫比亞大學(xué)的博士后科學(xué)家,、最近在《自然-通訊》發(fā)表的相關(guān)研究第一作者塞拉·法維拉（Serra Favila）就說道：“人們從來不會(huì)混淆記憶和經(jīng)歷體驗(yàn),。”其團(tuán)隊(duì)的工作至少確定了一種,，在神經(jīng)組成層面上對(duì)記憶和對(duì)圖像的感知不同的方式,。  模糊之處 當(dāng)我們觀察世界時(shí)，關(guān)于它的視覺信息流經(jīng)視網(wǎng)膜的光感受器并進(jìn)入大腦的視皮層,。在那里,，這些信息被不同的神經(jīng)元群依次處理。每群神經(jīng)元都為圖像增添了一層新的復(fù)雜度：從簡(jiǎn)單的光點(diǎn),，變成線條和邊緣,，然后是輪廓，再是形狀,，最終便是體現(xiàn)我們所看到的完整景象,。 在這項(xiàng)新的研究中，研究人員著重關(guān)注視覺處理的一個(gè)特性：神經(jīng)表征如何反映事物在空間的位置,。這一特性在視覺通路早期的神經(jīng)元集群中非常重要,。構(gòu)成圖像的像素和輪廓需要處在正確的位置，否則,，大腦會(huì)使我們所見的物體產(chǎn)生混亂的,、無法識(shí)別的扭曲。  感知和記憶使用大腦的一些相同區(qū)域,。記憶和感知的神經(jīng)表征有微小但顯著的差異,，這或許使我們能夠區(qū)分自身體驗(yàn)的是兩者中的哪一個(gè)。 — Kristina Armitage/Quanta Magazine 研究人員訓(xùn)練參與者記住四個(gè)不同圖案在一個(gè)類似于鏢靶的背景上的位置,。每個(gè)圖案都被放置在鏢靶上一個(gè)非常具體的位置,，并與鏢靶中心的一種顏色相關(guān)。每個(gè)參與者都要接受測(cè)試，以確保他們已經(jīng)正確記住了這些信息,。例如,，如果他們看到一個(gè)綠點(diǎn)，他們就知道星星的形狀在最左邊的位置,。然后,，在參與者感知并記住這些圖案的位置時(shí),，研究人員記錄下了他們的大腦活動(dòng),。 腦成像使研究人員能夠標(biāo)記出神經(jīng)元是如何記錄某物位置的，以及之后如何記住它,。每個(gè)神經(jīng)元都關(guān)注你視覺范圍內(nèi)的一部分空間,，即“感受野”（receptive field），例如視野的左下角,。法維拉說：“只有當(dāng)你把物體放在那個(gè)對(duì)應(yīng)的小地方時(shí),，這個(gè)神經(jīng)元才會(huì)發(fā)放?！睂?duì)應(yīng)空間中某一位置的神經(jīng)元往往聚集在一起,，這使它們的活動(dòng)在腦成像中容易被探測(cè)到。 此前對(duì)視知覺的研究表明,，視覺處理通路中早期的,、較低層次的神經(jīng)元具有較小的感受野，而后期的,、較高層次的神經(jīng)元?jiǎng)t具有較大的感受野,。這是合乎情理的，因?yàn)檩^高層次的神經(jīng)元匯集由許多較低層次的神經(jīng)元發(fā)出的信號(hào),，也就從更廣闊的視野中提取信息,。但更大的感受野也意味著更低的空間精度，其效果就像在北美洲地圖上用一大團(tuán)墨水來表示新澤西,。實(shí)際上,，感知過程中的視覺處理正是在把一個(gè)小而清晰的點(diǎn)逐漸變成更大、更模糊,、但更有意義的一個(gè)團(tuán)塊,。  哥倫比亞大學(xué)的研究人員塞拉·法維拉和她的同事研究了對(duì)圖像的感知和記憶的神經(jīng)表征如何不同。視覺皮層中神經(jīng)元逐漸增大的“感受野”的似乎是問題的關(guān)鍵所在,。 — Serra Favila 但是,，當(dāng)法維拉和她的同事觀察感知和記憶如何在視皮層的各個(gè)區(qū)域被表示時(shí)，他們發(fā)現(xiàn)了一些重大差異,。 當(dāng)參與者回憶這些圖像時(shí),，最高層級(jí)的視覺處理中的感受野與感知時(shí)的大小相同。但在信息逐級(jí)下行、人腦里浮現(xiàn)出這一心理圖像（mental image）*的過程中,，感受野在每個(gè)層級(jí)都保持著這個(gè)大小,。換句話說，記憶中的圖像在每個(gè)視覺處理層級(jí)都是一個(gè)大而模糊的團(tuán)塊,。 *譯者注 心理圖像指在沒有外界刺激的情況下對(duì)感覺信息作出的的表征及其產(chǎn)生的體驗(yàn),。 這表明，在儲(chǔ)存圖像的記憶時(shí),，我們的大腦只保留了它最高層級(jí)的神經(jīng)表征,。當(dāng)記憶中的經(jīng)歷再次被體驗(yàn)時(shí)，視覺皮層的所有區(qū)域都被激活——但它們的活動(dòng)是基于不太精確的版本作為輸入的,。 因此,，大腦對(duì)信息的處理方式取決于信息是來自視網(wǎng)膜還是來自儲(chǔ)存記憶的地方。原始感知的一些精確性在它進(jìn)入記憶的過程中丟失了,，而且,，就像法維拉說的，“它沒法像魔法般復(fù)原”,。 達(dá)特茅斯學(xué)院的博士后研究員亞當(dāng)·斯蒂爾（Adam Steel）稱贊道,，這項(xiàng)研究非常精彩的一點(diǎn)是，研究人員可以直接從大腦中讀出關(guān)于記憶的信息,，而不是依賴人類受試者報(bào)告他們所看到的東西,。“我認(rèn)為,，他們所做的實(shí)證工作真的很出色,。”  - Zaharia Geanina - 是特性還是漏洞,？ 但為什么記憶會(huì)以這種“更模糊”的方式被回憶呢,？為了找出原因，研究人員建立了一個(gè)視皮層模型,，該模型有不同層級(jí)的神經(jīng)元,，其感受野的大小不斷增加。接著,，他們通過發(fā)送信號(hào)并使之按相反的順序通過這些層級(jí),，模擬了一個(gè)誘發(fā)記憶的過程。正如在腦成像中所見一樣,，在具有最大感受野的層級(jí)中才能看到的空間模糊性在所有其他層級(jí)中都持續(xù)存在,。法維拉說，這表明,，記憶中的圖像之所以以這種方式形成,，是由于視覺系統(tǒng)內(nèi)稟的層級(jí)結(jié)構(gòu),。 關(guān)于視覺系統(tǒng)為何按層級(jí)排列的一個(gè)理論是，它有助于物體識(shí)別,。法維拉說,，如果感受野很小，大腦就需要整合更多的信息來理解所看到的東西,，而這可能使它難以識(shí)別像埃菲爾鐵塔這樣的龐然大物,。這種“更模糊”的記憶圖像可能是“為物體識(shí)別等任務(wù)而優(yōu)化過的系統(tǒng)導(dǎo)致的結(jié)果”。 但目前我們還不清楚“這是一個(gè)特性還是一個(gè)漏洞”,，明尼蘇達(dá)大學(xué)的副教授托馬斯·納賽拉里斯（Thomas Naselaris）說,。他沒有參與這項(xiàng)新研究，但他在2020年的一項(xiàng)研究中得到了類似的結(jié)論,，即,，感知和記憶在大腦中看起來非常不同。他贊成“這種差異是有益的,，或許有助于區(qū)分感知和記憶”這一觀點(diǎn)。他說：“如果一個(gè)人的心理圖像具有其場(chǎng)景圖像的所有細(xì)節(jié)和精確性,，那TA可能很容易混淆感知和記憶,。” 這種模糊性也有助于避免儲(chǔ)存不必要的信息。法維拉說,，也許重要的不是記住每個(gè)像素在視野中的位置,，而是這些像素代表了哪個(gè)家庭成員或朋友。  - Fay Troote - 納賽拉里斯說：“視覺系統(tǒng)并不是不能產(chǎn)生高度細(xì)致,、生動(dòng)而精確的圖像,。”人們已經(jīng)報(bào)告過從腦中產(chǎn)生非常生動(dòng)的視覺圖像,，比如處于睡眠和覺醒之間的“催眠”狀態(tài)時(shí),；大腦“只是傾向于在清醒的時(shí)候不這樣做”。 法維拉和她的團(tuán)隊(duì)希望繼續(xù)探索類似的處理是否發(fā)生在視覺記憶的其他方面,，比如形狀或顏色,。他們尤其希望研究這些感知和記憶之間的差異是如何指導(dǎo)行為的。 法維拉說,，感知和記憶“是不同的：我們對(duì)它們的體驗(yàn)是不同的,。精準(zhǔn)確定它們的不同之處對(duì)于理解記憶是如何表達(dá)的非常重要”。這些差異“一直都潛伏于實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)中”,。 后記 P：我記得Richard Born在談到mental image的視覺處理時(shí),，指出很多此前關(guān)于V1也在mental image里做特征提取的（很久以前的）fMRI證據(jù)，畢竟心理學(xué)上對(duì)這個(gè)問題的研究不可謂不久遠(yuǎn),。其實(shí)從另一個(gè)角度講,，這種視覺處理也是很依賴于具體任務(wù)的，memories和imagery tasks和做夢(mèng)可能又完全不一樣（比如其中有沒有涉及到V1）。Richard還舉了一個(gè)關(guān)于mental image特別有意思的例子,，是說讓你設(shè)想一個(gè)upper case letter dee,，逆時(shí)針轉(zhuǎn)九十度，然后放到lower case letter Jay上面,，你能想象出這個(gè)物體是什么嗎,？ 作者：Yasemin Saplakoglu | 譯者：P 審校：Soso | 編輯：M.W. 封面：Kristina Armitage | 排版：光影 原文： https://www./how-the-brain-distinguishes-memories-from-perceptions-20221214/  |
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