大脑编码过程及其对记忆的影响

2.编码过程与大脑

从某种意义上来说，记忆是大脑欲赋予环境以秩序的一种努力。^[20]近年来，通过对新的活体神经成像技术的使用，人们对精细编码过程的脑基础获得了新的知识。为了研究知觉、语言、记忆等认知过程，心理学家们设计了一系列实验作业任务要求被试完成。大脑成像技术的使用，使科学家们得以对被试在完成这些任务的过程中大脑特定部位的活动情况加以观察。在所有大脑成像技术中，最为先进者是正电子放射断层图谱术（PET）。在PET扫描研究中，实验被试呈平卧式，扫描器环形固着于其头颅四周。当扫描器被打开时，它就能够准确地读出大脑特定部位的血流量。^[21]PET扫描研究的基本原理是，当大脑某一部位参与某一认知作业时，这一部位的活动就变得更加活跃，因而与那些不参与这一认知作业的脑部位相比，需要更多量的血液供应。

多伦多大学的一个研究小组，要求被试或者执行深层的精细编码作业，或者执行浅层的非精细编码作业，并在两种情况下分别对他们进行PET扫描研究。^[22]为了确定精细编码任务所激活的是大脑的哪些部位，他们用被试在执行精细编码作业时所测定的PET扫描值，减去被试在执行非精细编码作业时所测定的PET扫描值，以求其差值。结果他们在大脑额叶发现了一个强烈的激活区。额叶是大脑前部的一个广泛的皮质区域（参见图2.4）。与精细编码相关联的血流增值，严格地局限于左额叶的前下方。其他一些PET扫描实验研究表明，当人们进行深入的分析活动时，这些区域也会被激活。而且，那些在这些部位遭受脑损伤的患者，往往会产生编码活动的困难，他们不能对进入记忆的新信息加以组织和分类。所以，在“深层”或精细的编码活动中，左侧前额叶皮质起着重要的作用。^[23]

图2.4

大脑半球的每一侧皮质都包含4个主要的脑叶，即额叶、顶叶、颞叶和枕叶。其中额叶是一个广泛的皮质区，它又包含一些功能相互不同的次级区域，这些区域分别在精细编码、策略性提取、工作记忆及原始信息的回忆等认知过程中起着重要作用（参见第四章）。顶叶、枕叶及颞叶内的某些特殊的区域，决定着对长时记忆不同方面或不同特征的贮存（参见第三章）。这些皮质区域与大脑内部的若干皮层下结构如海马（参见图5.1）等密切合作，从而使我们能够对每时每刻发生着的经验加以记忆。(www.xing528.com)

上述有关编码活动涉及到额叶的证据表明，由记忆研究所提出的各种认知过程，可以与大脑的特定部位相关联。关于大脑如何对所接受到的信息进行编码，有关事件相关电位（event-elated potentials，简称ERPS）的研究也为我们提供了一些新的知识。所谓事件相关电位，是由特定的光线、声音或其他刺激所引起的脑电波形。精细编码所引起的是ERP的一个特定区域，称为P300，是当被试在接受外部刺激时所产生的脑电波峰值，频率约0.6次/秒。当平静的环境中出现某一特别强烈的刺激时，大脑所发出的P300，其振幅明显增大。这反映了大脑在对新异、明显的事件进行额外的加工。我们可以预料，编码过程中的P300，与随后的回忆水平之间呈正相关。^[24]

对新异事件的编码还涉及到一个在记忆研究领域为人熟知的结构即海马。海马是隐于颞叶深部的一个马蹄形的微小结构（参见图5.1）。几十年来，记忆专家们集中于对海马的研究，因为对脑损伤患者的研究表明，海马的受伤会引起对近时记忆的严重丧失。虽然近年来所发现的一些新的证据在某种程度上修订了这一结论，但毫无疑问的是，海马确实是记忆活动的一个重要的解剖结构。

PET扫描研究已证实，当一个人在观看某些风景图片如南美雨林或西藏高原时，他的海马会变得非常活跃。我和我的同事所做的一项PET实验表明，当被试观看一些“不可能”的图形并试图对之加以分类时，他们的海马结构也会活跃起来。^[25]这些大脑成像研究结果显示，编码过程包含着海马对所编码信息之新异性的反应。当海马在某一新异事件发生的过程中活跃起来时，我们的注意力就会被引向这一事件。注意力的这种转变会继而激活另一个包括左脑额叶在内的神经网络，从而也就激活了作为精细编码之原始素材的大量语义联想和知识。

综合上述有关行为水平和生理水平的证据，我们可以看出，我们关于往事经验的记忆，是我们思考和分析周围世界的方式的自然而然的产物。我们对往事的回忆，在很大程度上是由我们的编码活动决定的；在经验中，只有那些我们精心编码过的方面，才有可能成为我们后来回忆的对象。这些被精心编码过的信息，就是占据我们心灵的经验的保留——亦即尼塞所谓的恐龙化石或沙金所描绘的记忆之片断或点滴。编码越精心，所保留的信息也就越丰富，从而促进着我们对在某一往事发生时之所见、所感、所思的回忆。因此，在很大程度上，我们可以说，记忆就是精心的编码。或许我应该这么说，即记忆是建立在编码基础之上的，因为，如下所述，决定显在记忆的因素并非那么简单。