脑电图可解释记忆组织方式

据物理学家组织网6月26日报道，美国宾夕法尼亚大学和托马斯·杰斐逊大学组成的联合小组发表最新研究显示，当人们在观看电影剪辑或图像、听某个声音甚至阅读文章时，用脑电记录重构其所看到、听到的某些部分是可能的。研究人员用脑电记录研究了记忆过程中各个单词是怎样组织联系在一起的，让人们向真实的“读心术”更进了一步。相关论文发表在近日出版的《神经科学期刊》上。

参与实验的志愿者是癫痫患者，因等待脑部手术而在颅内植入微小电极，这样能精确观测颅外无法检测到的电信号。研究人员让志愿者学习15个随机挑选的单词，同时记下他们的脑电信号。1分钟后，让他们按脑子里随机想到的这些单词顺序，重述这些单词。

志愿者学习每个单词时，研究人员检查他们的脑电记录，并在其脑中找到反映该单词含义的信号。而在重述每个单词前约1秒，他们学习单词时产生的相同含义的信号在其脑中被自发地重新激活。由于这些信号重新激活时，志愿者并没有看、听或读任何单词，因此研究人员确定，他们此时看到的正是志愿者本人产生的内在思想的神经信号。

研究人员解释说，不同志愿者重述单词前激活的含义信号不同，这种差异能预测其重述单词的顺序，而含义信号被激活的程度，反映了他们将相似单词（如“鸭子”和“鹅”）分组归类的倾向性。由于志愿者重述单词的顺序是那些词随机进入脑中的顺序，因此不同的回忆顺序就显示了他们的记忆是如何组织这些单词的。

“自然的口头复述是人们生活中最普遍的记忆形式，也是人类所独有的。但对这种记忆的大脑机制，人们还理解甚少。”该研究领导者、宾夕法尼亚大学文理学院心理系教授迈克尔·卡哈纳说，实验显示脑电活动图案和单词含义直接相关，也显示了表现单词含义的神经信号能预测自然复述的顺序。语言在人类思维和交流中起着关键作用，因此识别出自然的复述过程中那些反映单词含义的神经信号，让我们朝绘制人脑思想图更近了一步。

此前，他们还用相同技术预测了志愿者是怎样按学习时间组织所学信息的，新研究进一步揭示了大脑按照含义组织信息的神经信号。

“每个人的脑电图案形成了一种‘神经指纹’，通过这种‘指纹’可以读出一个人按单词间的关联性组织自我记忆的方式。”哈纳实验室研究生杰里米·曼宁说，“除了看到记忆是如何按照时间或单词含义来组织的，这种技术还能识别其他神经信号，比如看到一个人怎样按照外观、大小、材质、声音、味道、位置或任何其他可度量的属性指标来组织所学信息的。”