在大腦中的記憶回放，往往在一秒鐘的時間內(nèi)發(fā)生，以至于我們并不一定能意識到它。最近，研究者在人的大腦中，第一次得到了這種回放的直接證據(jù)。科學(xué)家認(rèn)為，這種回放對于記憶的鞏固很重要。

大腦自發(fā)“離線回放”

你是否有過這樣的經(jīng)歷：在夜深人靜快要入眠時，忽然有一串回憶在你的腦海中浮現(xiàn)，或者幾個完全不相干的事情，被大腦莫名聯(lián)系到一起。其實，這個時候，你的大腦很可能正在自發(fā)地“離線回放”記憶。

這種在大腦中的記憶回放，往往在一秒鐘的時間內(nèi)發(fā)生，以至于我們并不一定能意識到它。不過，最近研究者在人的大腦中，第一次得到了這種回放的直接證據(jù)。科學(xué)家認(rèn)為，這種回放對于記憶的鞏固很重要。

1971 年，倫敦大學(xué)學(xué)院的約翰·奧基夫和同事，在大鼠的大腦海馬區(qū)發(fā)現(xiàn)了與位置相關(guān)的神經(jīng)元，將其命名為“位置細(xì)胞”。海馬區(qū)是人和其他哺乳動物大腦中的一個區(qū)域，在記憶和導(dǎo)航等方面有重要功能。他們發(fā)現(xiàn)，只有當(dāng)大鼠處在特定位置時，海馬區(qū)的一些位置細(xì)胞才會變得非?；钴S。

23 年之后，亞利桑那大學(xué)的布魯斯·麥克諾頓和同事發(fā)現(xiàn)，大鼠不管是在睡眠時，還是在停止活動但仍然清醒的休息狀態(tài)下，這些位置細(xì)胞會時不時地活躍，而且是自發(fā)地按照之前運動過的順序，這個現(xiàn)象被稱為“回放”。

在人腦中找到回放的間接證據(jù)

近幾年，研究者也在人腦中找到了回放的間接證據(jù)。研究發(fā)現(xiàn)，人在休息和睡眠時，記憶會被重新激活，經(jīng)歷過的事件會在大腦中進行回放。

在一次實驗中，被試者要重復(fù)玩66次固定的順序，中間隨機插入了22次其他順序——這些其他順序的游戲，可以作為固定順序的對照組。經(jīng)過學(xué)習(xí)，被試者可輕松完成。

在玩游戲之前和之后，兩位被試者被要求閉目放松20至30分鐘，如果困了可以小睡，微電極陣列在這時也會一直記錄。分析記錄到的信號后，研究者發(fā)現(xiàn)，在游戲之后的放松時間，大腦出現(xiàn)更多的是在重復(fù)固定順序時所產(chǎn)生的神經(jīng)元放電模式，而不是其他隨機順序時的放電模式。也即，大腦在游戲離線的情況下，仍會回放之前重復(fù)玩的游戲順序。

另外，研究者進一步區(qū)分了被試者放松時的狀態(tài)，分離出他們清醒和睡眠的時間段。人類和其他哺乳動物的睡眠可分為快速眼動睡眠和非快速眼動睡眠兩個部分，在短時間的小睡中以非快速眼動睡眠為主。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，回放現(xiàn)象在清醒和非快速眼動睡眠狀態(tài)下都有發(fā)生。這說明實驗動物上觀察到的回放，同樣出現(xiàn)在人類大腦中。

研究帶來了更多可探究的新問題

上述這項研究還帶來了更多可以探究的新問題。比如，在人類睡眠的其他時間段，像在快速眼動睡眠時，回放是否會以不同的時間尺度存在？人類的動機和情緒，又是否會調(diào)節(jié)回放的強度？回放是否和人類的記憶鞏固相關(guān)？

受限于對人體侵入式記錄的限制，這些問題可能很難在短期內(nèi)得到答案。但毫無疑問，這些探索能讓我們更理解，人類是如何從經(jīng)驗中學(xué)習(xí)的。

（人民網(wǎng)2020.5.13等）