让我们先从一个谜。试图找出如何扔乒乓球,这样它会很短的距离,完全停止,然后改变它的方向。你不能把球扔,这样它将曲线回到你(像飞盘),球是不允许接触或被附加到任何对象(1]。你会做什么呢?解决这个谜题中描述下面的脚注¹。是的,这是一个简单的解决方案。不要担心如果你不立即弄清楚,许多人不。一个有趣的问题是为什么。一些人认为人们有困难解决这个谜题,因为我们能够想象的场景由我们过去的经验是有限的。我们习惯于看到乒乓球水平移动。所以,当我们看到球在我们心灵的眼睛,很难想象它移动的垂直向天空,因为我们根本没有目睹了许多乒乓球飞行。在本文中,我们将描述科学依据记忆和想象之间的关系,我们将讨论为什么这种关系扮演了一个角色在许多方面我们的行为,具体地说,在我们如何做决定。

病人不记得过去无法想象未来

科学家们发现,想象新的体验和思考未来涉及许多相同的大脑区域,支持我们记得过去的能力(2,3]。这些区域是之一海马体内,大脑结构位于大脑深处的内侧颞叶(大约在你的耳朵;看到图1;海马体是海马在拉丁语)。海马体是关键在创造持久的记忆事件,但它不能单独工作。健康的大脑,海马体的作品与其他大脑区域允许长期记忆的存储和检索。海马体损伤患者经常遭受一个条件顺行性遗忘(遗忘意味着忘记,顺行意味着向前的方式):他们往往忘记的事件发生在他们的大脑受损后,当他们通常能记得事件发生前的脑损伤。有趣的是,许多失忆症患者也很难想象未来事件(2,4]。例如,当一个失忆症患者被要求描述明天他会做什么,他不知道说什么好。他说,当他试图思考未来,他觉得“空白”或“像是睡着了”5]。几年前,一群来自英国的科学家检测海马功能是否需要想象力(4]。他们问几个失忆症患者想象并描述10个可能的场景,像躺在沙滩上或站在一个博物馆的大厅。研究人员计算细节的数量,这个数字相比病人包括在他们的描述和一群健康的人没有海马的损伤。结果是迷人的:而虚构的事件相当生动地描述的健康组织,产生的失忆症患者几乎不能这样做,要少得多(见细节图2一个)。这些发现表明,海马体损伤不仅会损害记忆,而且还会损害的想象力。

活跃的大脑区域网络时记住过去,想象未来

海马体也有助于在健康个体想象吗?另一组科学家使用了一种叫做功能性磁共振成像(fMRI)为了测试这个问题(6]。磁共振成像用于测量特定的大脑区域的活动在一个精神的任务。研究人员使用功能磁共振成像来测量大脑活动在一群健康的人,他们要么回忆过去的事件(例如,去年的生日)或想象未来事件他们从未体验过的(例如,明年去法国)。科学家们发现,这些过去和未来事件的描述包括同样数量的细节,并思考这两个事件也激活相似的大脑区域网络,尤其是海马。这些发现表明,海马体的作品与其他大脑区域都让我们记住过去,想象未来(见图2 b)。

老鼠用过去的记忆来做出未来的决定

上述研究都是在人类身上进行的。其他研究人员追求同样的问题通过测试不同种类的动物。动物研究使科学家们测量单个脑细胞的电活动(称为神经元)与电极植入大脑。研究老鼠,例如,导致发现特定的大鼠海马神经元,我们称之为“地方的细胞”,在老鼠的记忆中发挥作用的具体位置。科学家们记录了这些地方的细胞的活动的模式作为老鼠在迷宫和搬家后,老鼠完成探索迷宫。他们发现,一些活动的模式以细胞重复自己的地方后,当老鼠休息或睡觉。这一发现被形容为一个“重播“这些位置记忆。看起来神经元练习之前迷宫导航。

有趣的是,他们发现这些记忆,也被重新启动,当一只老鼠必须弄清楚怎么去某地的迷宫。在一项研究中,老鼠被放置在一个迷宫中,他们可以获得一个奖励(例如,食品或果汁)左边或右边的迷宫。老鼠不得不决定是否向左转或向右一听到语气表明奖励位于的地方。与前面的实验中,科学家们开始通过记录海马的神经活动的模式当老鼠自由移动,并指出哪个地方细胞活跃在每个位置的迷宫。这些信息,科学家们发现,当老鼠面临决定该怎么办,海马的神经元“重播”活动模式与左转然后右,好像大脑正在评估这两种选择都在做决定之前。这些发现表明,海马体回忆过去的经历来帮助评估未来的选择(7]。

内存的作用是向未来的行动

从这些研究中可以看到,我们的记忆之前的经历当我们思考未来扮演着主要角色和决策。也许我们进化而来的记忆不仅我们可以活在过去,也帮助我们预测未来,并做出更好的决策。

许多科学家现在相信,海马体的作用的不同部分链接在一起体验以及不同的相关经验。当你还记得你在学校的第一天,你可能想到学校的出现,周围的人,你觉得如何,等等。这些碎片的经验结合在一起来创建整个内存的帮助下你的海马体。以类似的方式,当你想象你大学的第一天,你还记得和放在一起的过去的经验来创建一个新的形象在你的脑海里的情况你还没有经历过。这种精神能够旅行到过去和未来做决定时尤其有用。记住过去的经验或通过结合记忆让我们在脑海中形成新的情况,海马体(其他的大脑区域)的帮助下可以为大脑提供潜在选项试试。就像老鼠走迷宫一样,我们也可以使用我们的记忆做出更好的决策。当你在十字路口时,是否必须决定哪个政党去,或高中参加,你可以想象每一个选择,这心理模拟可以帮助您评估如何感觉和每个选项如何帮助你实现任何目标。

总结

当我们想到内存,我们经常会考虑到过去。事实上,一个多世纪以来,记忆研究者关注人与动物如何存储和回忆过去的经历和大脑结构支持这些功能。最近的研究表明记忆的不同视图。最近的调查结果显示,大鼠大脑区域负责记忆是活跃的,当人们想象未来事件。此外,健忘症患者,损害海马损害想象未来的能力。此外,当老鼠在他们的环境中,海马的神经元“模拟”未来的路径,将使他们得到想要的结果。在一起,这些发现表明,海马体和其他大脑区域的联系建立在过去的经验对未来事件作出预测。之前这些科学发现,温斯顿·丘吉尔,英国的首相,似乎也相信集体记忆支配未来体验的人,说,“一个国家,忘记自己的过去没有未来。”

作者的贡献

NB和DS的构思和写的手稿。

术语表

海马体:↑大脑结构位于内侧颞叶。

顺行性遗忘:↑后损失的能力创造新的记忆事件导致失忆。

功能性磁共振成像(fMRI):↑技术用于测量特定的大脑区域的活动在一个精神的任务。

神经元:↑一种脑细胞。

地方的细胞:↑特定的海马神经元代表空间位置。

重播:↑重新激活的神经活动模式,通常发现在睡眠或休息。

的利益冲突

作者声明,这项研究是在没有进行任何商业或财务关系可能被视为一个潜在的利益冲突。

确认

作者要感谢安德鲁Gelman的类通信数据和统计数据是一个灵感对于本文,和丹妮娜Garcia-Rosales帮助插图。

脚注

1。↑你可以把球向上。重力会休息。

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引用

[1]↑Ansburg, p . I。,and Dominowski, R. I. 2000. Promoting insightful problem solving.j .创造。Behav。34:30-60。doi: 10.1002 / j.2162-6057.2000.tb01201.x

[2]↑巴克纳,r . 2010。海马体在预测和想象力的作用。为基础。启Psychol。61:27-48。doi: 10.1146 / annurev.psych.60.110707.163508

[3]↑沙克特,d . L。艾迪斯·R。,and Buckner, R. L. 2007. Remembering the past to imagine the future: the prospective brain.Nat。启>。8:657 - 61。doi: 10.1038 / nrn2213

[4]↑哈萨比斯,D。,Kumaran, D., Vann, S. D., and Maguire, E. A. 2007. Patients with hippocampal amnesia cannot imagine new experiences.Proc。国家的。学会科学。美国。104:1726-31。doi: 10.1073 / pnas.0610561104

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