耶鲁大学 | 大脑如何发育？为何记不住0-3岁记忆？失忆症之谜？听这位耶鲁心理学教授怎么说

大脑，作为身体的“司令部”，不仅掌管思维和情感，还是我们行为和记忆的控制塔。

这个复杂而神秘的器官，激发了无数科学家的探索热情，他们致力于揭开大脑的构造、发育、学习方式，以理解脑损伤或其他相关疾病的原因，为患者提供精准的治疗方式。在这一过程中，科学家们发现了许多关于大脑的真相：

当顺着这个方向打开思维，一系列新的问题又会浮现：大脑发育过程是怎样的？海马体到底是什么？我们什么时候学习的知识最多？记忆衰退后，如何训练大脑以提升注意力？这些问题都是探索大脑奥秘、认识自我、提升自我的关键路径。

关于这些问题的答案，在Nick Turk-Browne教授的《人脑如何学习》课程中，我们或许能够窥见一二。

耶鲁大学心理学教授，吴蔡研究所(Wu Tsai Institute)所长。

Nick教授的研究采用了综合的视角，结合行为研究、脑成像、脑刺激和计算模型，来了解认知与神经系统在人脑中的相互作用。他发表了大量关于人类如何感知、关注世界，以及如何从经验中学习并将信息储存在记忆中的文章。

最近，他的实验室一直在开发针对清醒婴幼儿的大脑成像技术，目标是了解婴儿是如何高效地体验世界并学习的，以及解答一些令人困扰的问题。下方为本堂课程的精彩回顾：

大脑中有多个不同的部分，负责学习不同种类的信息，包括基底核、新皮质、小脑、海马体和海马旁回等等。海马体位于大脑的内侧颞叶，形状酷似海马，它在记忆储存、记忆检索、记忆整合和情绪调节中都发挥着重要的作用。

如果海马体受损，每天的记忆就没有地方可以储存。在日常生活中，我们经常谈到的阿尔茨海默病等神经退行性疾病，会引发记忆损失，就是因为这些病症引起了海马体的病变。

值得一提的是，尽管海马体受到损伤，但不会影响某些类型的记忆，例如弹钢琴、猜谜等学习新技能的能力。这种记忆被称为“程序性记忆”，它与海马体不同，主要存储在大脑的其他区域。这表明大脑有多种储存记忆方式，揭示了大脑在记忆存储方面的复杂性和多样性。

▪海马体与情景记忆

海马体不仅存储事实，也存储情绪。情景记忆是一种记忆类型，特点是快速且分离，允许我们存储和记忆生活中的自传式经历，记忆由单一的经验产生，即使内容非常相似，记忆也可以独立存储。例如今天你的车停在了哪个地方，尽管每天的课堂和同学可能和昨天一样，但你能够记得它们是不同的两天。

▪海马体与统计学习

世界不断变化，所以了解一段经历的旁枝细节对未来并没有帮助。统计学习则和情景记忆正好相反，其特点则是缓慢和重叠，需要多次储存才有一般性记忆，这种学习方式需要随着时间的推移结合记忆找到可靠的重复模式。

一个要快速，一个要重复，当情景记忆和统计学习的需求相反时，海马体如何同时支持两者是一个值得探讨的问题。

研究成年人的大脑可以揭示成熟大脑的功能和结构，而研究儿童则能让我们知道大脑如何发育、如何学习、如何储存记忆。

事实上，婴儿还没出生的时候，大脑发育就开始了，而生命最初两年尤为关键，这段时间是大脑发展和学习的关键窗口，包括但不限于语言、行动、对象、标签、食物偏好和社会关系等等，这一阶段的每个发展节点都是转折点。

大脑就像一块海绵，在最初的阶段具有极强的学习能力，迅速吸收新知识。儿童在2岁之后，其大脑的大小基本上已经接近成人大脑的尺寸，并且在3-4岁时达到发育的高峰，到了6岁，大脑的发育基本定型，随着年龄的增长，大脑会逐渐开始丧失一些功能。尽管孩子们在此后仍然有大量的知识和技能需要学习，但大脑的基本发育在2岁时已经大致完成。

一个多世纪以来，发展心理学家主要依赖于观察儿童的外部行为，如伸手和看，这些信息虽然丰富，但仍留下许多深层次的问题尚未解答：

婴儿眼中的世界是怎样的？婴儿在想什么？他们是如何学习的？早期记忆发生了什么？为何我们对0-3岁的记忆如此模糊？这可能是因为大脑发育尚未成熟，无法有效储存这些记忆。

早在100年前，心理治疗之父西格蒙德·弗洛伊德也有类似的困惑，他首先提出了“婴儿失忆”（infant amnesia）这个概念，也就是所谓的“童年失忆症”，指的是成年人无法提取2-4岁之前的情景性记忆（对情景或事件的记忆），以及随着时间流逝，成年人对10岁之前的记忆可能会比想象中还差。

幸运的是，功能性磁共振成像（FMRI）技术的出现，为我们提供了一种新的工具，可以从清醒和行为正常的婴儿身上采集高质量数据，以深入探究婴儿的思维和学习过程。

实验发现，当3岁的孩子回看自己婴儿时期的记忆时，海马体会有反应；而9岁的孩子回看同样的记忆时，海马体却没有反应。这表明在儿童成长的某个时间点，他们会忘记自己婴儿时期的记忆，无法提取这些早期记忆。尽管大脑中可能仍然保留着婴儿时期的记忆，但我们无法访问这些记忆。为什么会如此？这也是Nick Turk-Browne教授他们正在积极研究的问题。

此外，Nick Turk-Browne教授团队对于不同年龄段儿童的记忆能力也感兴趣，如3岁VS1岁、9岁VS1岁、16岁VS9岁。目前，他们正在小鼠身上进行实验，发现小鼠的婴儿时期记忆能够持续到成年期，这一点在大脑成像图上得到了证实。

在电视剧《都挺好》的大结局中，苏大强的一段台词令人印象深刻。他说：“我发现我现在好多事情都想不起来了，可是，越是以前的事情，我倒越记得清楚。”

电视剧中，苏大强的这种记忆现象，是患上了痴呆的前兆。然而，在现实生活中，许多健康的人也会出现类似的情况：过去的记忆历历在目，而近期的事情却模糊不清，给人一种强烈的时空错位感。这种现象背后的原因究竟是什么呢？

▪生物学因素：海马体与记忆整合

随着年龄的增长，记忆力会逐渐转移到海马体外的其他大脑区域，这个过程被称为“整合”。我们每天的经历被存储在海马体中，而在睡眠时，这些日间的经历会再次被激活，形成梦境。

海马体通过梦境或记忆回放激活大脑的其他部分，仿佛在教导大脑中的其他区域，这个过程可能需要几天甚至几周的时间，这也就是为什么我们能够记住久远的事情。

要触及和访问早期的记忆，我们需要海马体的参与，如果海马体受损，可能会影响记忆的完整性，但对于古老的记忆影响并不大。情景记忆最初由海马体储存，随后与新皮层建立联系，新皮层与海马体的这种联系对于记忆的长期保持至关重要。

▪文化和技术因素：媒体和技术的影响

记忆力的丧失可能也与文化实践、媒体和技术的影响有关。例如，使用手机导航而不是依赖大脑记忆，减少了我们记忆地图和电话号码等信息的需求。这种技术的使用可能导致我们依赖外部设备来存储信息，而不是我们自己的记忆。

短视频和碎片化阅读的流行可能也影响了我们的注意力和记忆力，因为它们要求我们快速地在不同的信息点之间转换注意力，而不是深入地处理和记忆信息。这种信息消费方式可能削弱了我们长期记忆和深度学习的能力。

图：课堂现场

人的注意力不持久，且会让我们付出代价：工作效率低下，开车分心会丢掉小命，为影响注意力的心理疾病花去数亿美元。

在多数情况下，当人们意识到自己溜号的时候，已经为时过晚了，弗吉尼亚·伍尔芙（Virgina Woolf，英国女作家）将这种现象称为「心灵飞行」（flight of the mind），它常常超越意识的控制范畴。

注意力是学习与信息获取的关键，我们如何提升？

通过训练来改善注意力。注意力的集中度会随时间和兴趣而变化，我们往往难以监控自己的注意力，尤其是在分心时难以及时察觉并作出调整。为了解决这一问题，一些创业公司开发了监测大脑活动的计算机技术，一旦检测到注意力分散，便会提醒用户，帮助他们感知注意力的波动并预防失误，从而提高学习效率。

神经反馈训练，这是另一种提升专注力和学习能力的有效方法，它通过奖励和惩罚机制来增强大脑的专注力。在这种训练中，当参与者集中注意力时，测试题目会变得简单，作为奖励；反之，如果注意力不集中，题目难度会增加，作为惩罚。这种训练已被证明能够显著提高大脑的专注力和学习力。

转化医学的应用也在帮助提升注意力。例如，通过训练减少抑郁症患者对负面情况的关注，宾夕法尼亚大学正在进行的临床试验就是这方面的一个例证。通过这些创新方法，我们可以有效地提升自己的注意力，进而增强学习和记忆能力。

此外，Nick Turk-Browne教授还与学者们深入探讨了短期记忆与长期记忆的区别、人类是否拥有初始记忆，以及早期逆境对大脑发育的影响等等议题。

关于初始记忆，有证据显示，婴儿出生后就能识别母亲的声音，这可能与胎教有关，暗示早期记忆的形成是可能的。至于大脑发育，有观点认为早期逆境可能加速大脑发育，让海马体发育更快，但这并不意味着早熟是好事。实际上，过早的成熟可能会引发许多问题，其负面效应可能是正面效应的五倍。

在课堂之外，Nick Turk-Browne教授带领学者们走进实验室，亲身体验科研的魅力。这样的实地考察让他们跳出了课堂的局限，开阔了视野，注入了全新的视角和洞见，为这一天的学术探索画上了一个完美的句点。