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失忆症患者的记忆损伤区域与视觉编码相关

时间:2024-06-02 理论教育 版权反馈
【摘要】:失忆症患者大多在海马及间脑区域受到损伤,这些区域对外显记忆是必不可少的,但他们在枕叶区域却未受损伤,而枕叶区域所关涉的是对单词的视觉编码。

失忆症患者的记忆损伤区域与视觉编码相关

3.心灵的对象

其里尔·沃里克是一位抽象派画家,他经常被那些自发地产生于她的心灵之中而又瞬息即逝的各种形状和物体所深深吸引。对她的那些优美而常为神秘的绘画作品而言,其基本素材就是各种圆形、球形、卵圆形及其他基形的心理意象。沃里克把画布当成记忆本身,在它的上面一层一层地涂上颜料,以视觉的方式象征着我们心灵日积月累的日常经验。然后,她又逐层地将这些颜料刮掉,以揭示她的绘画作品中所隐藏的“过去”,就像我们在试图理解我们自己时逐层回忆我们个人经历的往事一样。“我的绘画作品只对我自己才具有某种独特的意义”,沃里克自我评论道,“但它们所描述的是人类的经验,是我们在自我理解时所穿越的情绪空间。我们只有理解了过去,才能理解现在。”[34]

1991年,其里尔注意到,有各种新的图形不断侵入她的脑海,如有节的拳状结构系于细管之上等。这些奇怪的形状究竟是什么?它们与构成她绘画作品基本素材的那些圆形及卵圆形是如此不同。它们为什么又总是不断地侵入她的脑海之中?有一天,当其里尔在和她的幼女玩耍的过程中,不慎弄脏了眼前的一个突出的形状,即幼儿玩具拨浪鼓。几个月以来,她的幼女使她的生活充满了各种拨浪鼓。在她那些挥之不去的意象之中,她实际上是在“回忆”这些拨浪鼓,但她自己却意识不到。她的作品《看得见的往事》(参见图6.1)描绘了这些既奇怪又依稀可辨的图形。作品的标题反映了其里尔的一个见识,即绘画中的诸形象使她能够将她那异常的“记忆”变得对我们每个人都是可见的。[35]

图6.1 其里尔·沃里克:《看得见的往事》,12×10″

有一位鉴赏家在评论其里尔·沃里克的作品时写道,“就和记忆及梦一样,她的作品中的各种形象显得模糊而不合逻辑,但却富于情感的穿透力。”[36]她的作品的“模糊而不合逻辑”的性质,部分地在于这样一个事实,即沃里克所描绘的形象并不是对人物和地点的外显回忆,而是对各种形状的内隐记忆,而这些形状作为经验的知觉片断,在意识中实现了与其可以辨认的背景或故事的分离。

每当沃里克和她的幼女在一起玩耍之后,她的脑海里就不断浮现出幼儿玩具拨浪鼓,但我们的这位艺术家却意识不到,她实际上是在对这些玩具作出回忆。

从20世纪80年代后期开始,我对人们关于各种形状及物体的知觉记忆问题作了大量的思考。我们对失忆症患者的研究工作表明,启动效应与知觉密切相关。其他人的研究也表明,在残缺单词填补测验中,若被试在学习阶段看到了某一目标单词的形状,比他在学习阶段听到目标单词的声音,会产生更强的启动效应。事实上,某些实验研究表明,当某一单词在学习阶段和测验阶段以完全相同的形式出现时,比起该单词在测验阶段发生视觉形式的某种变化时,所产生的启动效应更强烈。[37]

在我看来,这就意味着,启动效应的产生很可能依赖于与知觉分析密切相关的大脑系统。

与此同时,我也开始看出,在这一研究结果与若干年前所报导的某些令人感兴趣的病例之间具有一种联系。不少神经心理学家们曾报导过这样的病例,其中脑损伤患者能够相当正常地大声读出常见单词,却又完全不知道这些单词的意义是什么。例如,有一个患者,我们且称她为WLP,她甚至能说出一些拼写不规则的单词如blood(血)、cough(咳嗽)等,虽然她根本不知道这些词的意义。要想正确地发出这种单词的音,我们就必须能够提取出这种单词的视觉记忆贮存。正是该单词的视觉记忆贮存,才使我们正确地发出它的音(对拼写规则的单词而言,正确发音只需将它的各音读出即可)。WLP能够大声读出像blood这样的词,这就表明,她能够提取出关于这一单词词形的视觉记忆贮存及其与该单词音位学之间的联系。但她不知道其意义又表明,她无法提取该单词的语义记忆。WLP及其他类似患者的病例意味着,我们关于单词的视觉信息的记忆,与我们关于它的语义信息或概念信息的记忆是相互分离的。[38]

大约在我思考这些奇怪病例对于理解启动效应的意义的同时,其他一些利用PET扫描技术的新的研究方案揭示,当我们在对常见单词分别进行视觉分析和语义分析时,活跃起来的大脑部位是不同的。若是仅仅看着某一常见单词,那它所激活的便是大脑枕叶的某一特定区域。枕叶是大脑进行视觉分析的关键部位。若是思考某一单词的意义,则会使大脑的颞叶和额叶的某些部位活跃起来。[39]若我们将有关WLP一类患者的观察结果与这些PET扫描研究结果联系起来考察,那么我们就可以看出,有关某一单词的视觉信息,是由大脑的某一特定部位加以贮存的。大脑的这一部位,会不会就是我和图尔文所指的那个记忆系统呢?

由于实验研究已经证实,看见某一单词会提高对该单词的视觉启动效应,所以我在理论上坚信,启动效应依赖于某一以知觉为基础的记忆系统。这一观点与瓦林顿和威斯克兰茨及其他许多人的研究成果也完全吻合,他们的研究表明,启动效应在失忆症患者身上是完好无损的。失忆症患者大多在海马及间脑区域受到损伤,这些区域对外显记忆是必不可少的,但他们在枕叶区域却未受损伤,而枕叶区域所关涉的是对单词的视觉编码。如果说枕叶的这些区域在启动效应中起着重要作用,那么有关失忆症患者的研究结果就很容易得到解释。这一观点也有助于我们理解,像巴巴拉这样的患者为什么会以如此僵化而不灵活的方式来学习新的信息。巴巴拉主要是依赖于启动效应而获得新知识的,很可能,如果我们改变问题的表达方式,那她的表现水平将会很低,因为她高度依赖于某一以知觉为基础的记忆系统。她可能是将计算机操作的诸多规则和要求当做视觉形式的原始系列加以学习的。

所有这些证据似乎都能很好地相互吻合,但至此为止,关于启动效应和知觉,我所谈论的每一个论点,都是以言语材料即常见单词的研究为基础的。如果说启动效应与知觉密切相关,那么对于各种非言语形式的各种图形而言,情况亦当如此。例如,其里尔·沃里克的脑海里之所以会不断浮现婴儿玩具拨浪鼓的形状,很可能就反映了启动效应的影响。但是,我们还必须构想出如何在实验室内研究这一过程。实验研究业已证实,若被试在测验前看到过常见物体如椅子、房屋等的图片,那么在测验阶段,若向这些被试呈现椅子或房屋的图片片段,并要求他们对这些图片片段进行辨认,此时便会产生启动效应。[40]然而,由于常见物体一般都具有名称,所以,我便想确定,对于那些不能用言语标定进行编码的新异形状,是否也会产生启动效应。于是,我便着手和林·库珀一起进行了一系列的实验。林·库珀是一位心理学家,他曾经对我们理解物体知觉问题做出过先驱性的贡献。我们发现了一种方法,以说明并探讨对新异视觉图形的内隐记忆。(www.xing528.com)

我们采用的是类似图6.2中的各种不常见的物体。其中,有些物体是“可能的”,也就是说,我们可以用木头或粘土把它们制做出来;但另外一些则是不可能的结构,即它们不可能在三维空间存在。实验中,我们以短暂的时间将每一物体的形状在计算机屏幕上闪现,并要求大学生被试判断,它是可能图形还是不可能图形。结果发现,就可能的图形而言,被试在数分钟以前对该物体的观看,对他在实验中的判断具有启动效应。令我们吃惊不浅的是,对不可能图形而言,不存在启动效应。在失忆症患者身上,我们也发现了类似的结果。由于失忆症患者不可能显在地记得他所看过的物体,所以我们可以相信,对可能物体的启动效应反映了内隐记忆的存在。[41]

图6.2

夏克特和库珀在对新异物体的内隐记忆和外显记忆进行实验研究时所使用的若干样本。其中,上排的两个图形是可以以三维形式存在的可能物体,而下排的两个图形在结构上包含某种矛盾,从而不可能在三维空间存在。关于这些图形的解释,详见正文。

这些研究结果使我们深受鼓舞,因为它们证实,即使对那些没有语言标定的新异形状,启动效应也可以发生。但是,对不可能的物体而言,为什么不存在启动效应呢?由于大脑无法对一个不可能的物体形成一个统一的心理意象,所以我们在理论上假定,启动效应的产生,依赖于一个对物体的整体结构信息加以贮存的,以知觉为基础的记忆系统。该记忆系统之所以不能对一个不可能的物体的整体结构加以贮存,是因为这种物体根本就没有一个连贯一致的整体结构可贮存。[42]

我们关于物体的启动效应的研究结果,与我们关于单词词形的启动效应的研究结果是完全吻合的:这两条研究路线都证明,有一个知觉系统在启动效应中起着关键的作用。至此,我已获得了一个坚实的基础,可以对我和图尔文多年来一直想加以说明的那个记忆系统作出理论阐释。在若干文章中,我已将这一记忆系统称为知觉表征系统(perceptual representation system),或简称PRS,其中包括一篇由我和图尔文联名发表的文章。正是由于PRS的存在,才使我们得以辨认日常生活中的各种物体,并得以认得书本纸张中所印刷着的熟悉单词。PRS是一个针对着单词和物体的结构或形状而特殊分化出来的系统,但它对单词的意义或物体的用途却一无所知。富有意义的联系及概念,是由语义记忆系统加以处理的,它与PRS之间具有密切的协作关系。[43]

在正常情况下,这两个系统以相互配合的方式密切协作,从而当我们看到一个熟识的单词时便立即意识到它的意义,当我们看到一个常见的物体时也易于想起如何使用它。但是,在某些脑伤病例中,语义记忆系统遭到严重破坏,而PRS的功能则完全正常。对此,那个能够读出单词却不理解其意义的患者WLP,为我们提供了一个极好的例证。另有一些患者,虽然能够辨认出各种日常生活用品,却想不起它们的名称和用途,或说不出它们被置于何处。例如,有这么一个患者叫JB,当医生给他看一只餐叉时他说是牙刷,当医生给他看一颗樱桃时他说是苹果,当医生给他看一只购物袋时他说是一把雨伞。他的从视觉输入信息来提取概念及其联想的能力已被严重破坏,但却仍然能够轻易地将真实的日常生活用品的图片和没有意义的物体的图片区分开来。[44]

如果我的观点是正确的,因而启动效应应依赖于PRS,那么,像WLP及JB这样的患者应该能够表现出丝毫未受到影响的启动效应来。在20世纪90年代初期,我有幸遇到一个叫JP的患者,才获得一次机会得以对这一观点作出检验。该患者在对说出的语词的理解方面具有严重的障碍,他能够听清说出的语词甚至能对之进行准确的复述,但却不能理解这些语词的意义。这使我们很难同他交谈,尤其是在电话上。事实上,当时我正在进行一系列有关听觉启动效应的实验研究,并证实,对大学生被试来说,在实验前数分钟听到一个单词,会有助于他在实验中从充满噪音的录音带中听出这个词来(在这种听觉实验中,若被试在测验前是看到而不是听到目标单词,则不会产生这种效应)。和前文所描述的视觉启动效应一样,对听觉启动效应而言,不管是深层编码还是浅层编码,其所产生的启动效应是完全相同的,虽然就对说出的语词的外显记忆而言,深层编码显然远优于浅层编码。失忆症患者同样也表现出这种听觉启动效应,虽然他们对所听到过的语词几乎没有任何外显的记忆。由于听觉启动效应和视觉启动非常相似,这些研究结果便引导我们作出一个假定,即对言说的语词的启动效应,依赖于一个听觉的PRS。所谓听觉PRS,就是我们刚刚作过理论阐释的视觉PRS的姊妹结构。如果事实是这样的话,那么JP应该能表现出听觉启动效应来,虽然他一点也不理解他所听到的语词的意义是什么。我们的实验研究发现正是如此。[45]

PET扫描研究是检验我上述关于启动效应和PRS的观点的又一途径。例如,有关词形启动效应的PET扫描研究已揭示了若干证据支持我的理论,认为视觉启动效应与枕叶血流量的变化相关联。我和我的同事的研究也发现,海马结构在启动效应产生的过程中并未被激,但在被试有意识地回忆他们近期所学的单词时却变得十分活跃起来。与这些研究发现相一致,有关枕叶受伤患者的研究业已证实,他们对刚刚见过的语词的启动效应已受到破坏。如果我们假设,大脑的这一部位在视觉启动效应中起着重要作用,那么其结果也正是如此。[46]

在揭示我们所观察到的、有关可能的和不可能的物体之间的差异之生理基础方面,PET扫描研究也助了我们一臂之力。我们发现,当被试在对短暂闪现的可能的物体作判断时,他们的颞下回和纺锤回这两个位于大脑后缘的部位有广泛的兴奋性表现,而当被试在对不可能的物体作判断时,则这两个区域没有活跃性。我和库珀已经在理论上假定,对可能物体的启动效应,依赖于颞叶内侧区。我们的理论主要是以有关猴子的实验研究结果为基础的,这些研究结果表明,就猴子而言,颞叶内侧区的细胞主要是选择性地对物体的一般轮廓产生反应,而不对它的大小及其各分离的部分发生反应。其他一些研究结果则显示,纺锤回主要涉及到对面孔的知觉和辨认,而面孔在通常情况下都被我们看成是一个统一的整体。新近的PET资料为我们提供了可靠的证据表明,这两个区域特别关涉到对物体整体轮廓的编码过程,并由此意味着,它们在启动效应中起着重要作用。海马在启动效应中处于休寂状态,但在被试外显地回忆曾看到过的物体时会变得活跃起来。[47]

当然,任何心理活动都不可能只涉及大脑的某个单一的区域的活动。大脑在功能上包含许多区域,这些区域及其相互之间的联系的分布,构成了大脑的诸多神经网络。在我们执行任何一项任务的过程中,都有大量的神经网络兴奋起来。在理解这些网络的作用以及不同网络之间如何进行相互沟通方面,我们尚处于起步阶段。PRS在我们对语词和物体的辨认能力中起着重要作用,启动效应反映了这样一个事实,即该系统在看到语词和物体时会发生变化。阅读书本纸张上的语词,听到别人说出的语词及其声音,或是看到充斥于我们生活于其中的环境世界的诸物体等,所有这些,均会在我们的大脑中引起某种微妙的变化,而这种变化日后又会影响我们如何对环境世界作出反应的方式,或者说它会使某一观念或意象更易于进入我们的心灵之中。对于这些变化的发生,我们往往又完全意识不到。和内隐记忆的其他形式一样,启动效应也以一种为我们所感觉不到的方式在起作用。它是我们心理生活的一个沉寂的部分,但又是记忆力之脆弱的一个重要来源。

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