事实如此浪漫

记忆和想象之间的神经相似性

回忆发生在你身上的事情的行为看起来很像你想象新事物时发生的事情。 由HBRH / Shutterstock拍摄

想象一个客厅。不是你的,不是你朋友的,也不是你在家居装饰秀上看到的,而是一个纯粹来自你想象的房间——也许是你理想中的客厅。你应该不难做到:我们认为这种想象力是理所当然的。我们很少发现自己在思考,大脑是如何选择把什么东西放进这些新奇的场景中,又把什么东西排除在外的。但值得思考的是,尤其是对于有创造力的人来说,因为我们的视觉想象力似乎受到了视觉记忆中的规律性的限制。多样化你所看到的可能意味着丰富你所能想象的。

在最近的一次学习来自伦敦大学学院的爱尔兰神经学家埃莉诺·马奎尔让人们想象新奇的场景,并将其与在白色背景下想象单一物体的人进行比较。她发现,当想象一个丰富的场景和想象一个单一的物体时,大脑的不同部分受到牵连。一个是海马体,根据场景构建理论重要的对巩固长期记忆和想象力都有帮助。空间导航和规划都依赖于海马体,也依赖于创造连贯空间场景的能力。该理论的一个假设是,你认为事物之间的距离越近(比如沙发和咖啡桌),你就越有可能在稍后将它们找回来,并将它们放入想象中的场景中。它还建议当你创造一个场景时,你的大脑会在海马体和视觉皮层之间开始一个反馈回路。

多样化你所看到的可能意味着丰富你所能想象的。

另一个是腹内侧前额叶皮层(vmPFC),它在深思熟虑和自我控制等方面起着重要作用。马奎尔发现,当受试者想象场景时,vmPFC相当活跃,但当他们想象物体时,vmPFC就不那么活跃了。她还发现它被激活了海马体。这表明信息流是从vmPFC到海马体,而不是反过来。看起来,海马体接受了vmPFC的指令,决定一个场景应该是什么样子——这就是当你回忆起一段记忆时所发生的事情。马奎尔和她的同事总结道,情景记忆和场景想象“具有基本的神经动力学,而构建生动的、空间连贯的、情境合适的场景意象的过程受到vmPFC的强烈调节。”

在我的实验室中,我们试图在软件中模拟这种想象力。我的研究生和我做了一个想象力引擎像人一样想象场景。我们给它一个提示词,比如“鼠标”,它就会在数据库中找到对象,或与它们相关的词,这些对象往往会出现在与鼠标在一起的照片中。然后,引擎会在一个想象的场景中放入与老鼠相关的五件东西。但我们很快就遇到了一个人类很容易避免的问题:给引擎一个单词“鼠标”,它会同时生成一只猫和一个电脑键盘。人们不会这样做——他们选择与这个词的一个意思相关的对象,而不是混合和匹配与这两个意思相关的对象。

我的研究生Michael Vertolli试图解决这个问题。在2017年的一次学习,他使用了共生的概念,在空间场景的背景下,类似于接近。他让我们的想象引擎不仅观察提示词和被检索对象之间的关联,还观察所有被检索对象之间的关联。“电脑键盘”和“鼠标”同时出现,但它们并没有出现在捕鼠器的照片中。所以其中一个单词会被替换成另一个单词。这个过程会重复,直到想象场景中的所有物体都相互关联到一定的阈值连贯性。海马体的不同区域似乎有不同的功能——CA3子区域为记忆提供输入,这被输入到CA1子区域怀疑检测相干模式。这可能是阈值机制发生的地方。

这似乎不太直观,当你想象一个视觉场景时,感觉不到事物被一个接一个地取代。显然,我们并没有意识到我们的大脑在某个场景中拒绝放置的候选者——我们只知道最后在那里的东西。例如,如果你想象一个生日派对,蛋糕、蜡烛、气球和饮料似乎会一下子跳入你的脑海。但如果你环顾四周,看看那里有什么,你可能会发现,它并不像你想象的那么有血有肉。你脑海中的形象,如果你能创造出来的话,需要填补你脑海中所看到的。你甚至可以看出,在图像的其他部分,东西会褪色和消失,直到你再次关注它们。

这是想象力从内存中重新组合的常识。但是现在我们看到召回发生在你身上的东西的行为非常像你想象新的东西时会发生什么。

吉姆·戴维斯是Carleton大学的认知科学研究所教授,在渥太华,作者铆接:为什么笑话让我们笑的科学让我们哭泣,宗教让我们感到宇宙之一,并共同主持了“关注大脑”活动。播客.他妹妹是小说家。JD Spero

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