记忆是如何工作和改变的
记忆的可塑性
我们的记忆并非固定不变,而是会不断受到我们的经历塑造和改变。这被称为记忆的可塑性。影响记忆可塑性的最重要的因素之一是回忆记忆的过程。
再巩固:记忆改变的关键
当我们回忆起一段记忆时,这不仅仅是从存储中检索信息的一个被动过程。相反,记忆被重新激活并经历了一个叫做再巩固的过程。在再巩固过程中,记忆变得容易受到改变,可以被修改甚至被重写。
再巩固在创伤后应激障碍中的作用
记忆的可塑性可以对我们的生活产生重大影响,无论是积极的还是消极的。例如,记忆的可塑性可以让
最近的研究深入探讨了大脑活动与学习之间的复杂关系,揭示了我们自己的大脑有时会阻碍我们习得新技能的能力。科学家进行的一项研究分析了受试者在大脑活动时试图掌握一个简单的游戏,该游戏涉及轻敲键盘上音符序列。研究人员使用 fMRI 技术观察到,学习该游戏最快的人在大脑特定区域表现出神经活动降低。
关键的区别在于大脑中未直接参与感知线索或执行运动动作的区域。负责认知控制的前额叶皮层和前扣带回皮层在大脑学习最快的受试者中活动较低。认知控制涵盖计划、错误检测和高级思维,对复杂任务至关重要,但可能会阻碍对简单任务的掌握。
这项研究与现实世界的例子相一致,例如运动员和音乐家描述了他们停止有意识思考并本能地表演的“心流状态”。同样,与成年人相比,儿童在语言学习中表现出色,因为他们可以在不陷入过度分析的情况下吸收基本概念。
这些发现对教育有启示,表明鼓励学生专注于手头任务并尽量减少过度思考可以促进更快地学习,特别是对于更简单的科目。
尽管减少的认知活动在初始学习中发挥作用,但持续的练习对于培养熟练度仍然至关重要。重复和强化会加强神经连接,从而随着时间的推移提高表现和保留能力。
学习风格和认知能力的个体差异也会发挥作用。有些人天生认知控制较低,这使得他们更容易习得简单的技能。其他人可能需要有意识地抑制分析性思维才能实现最佳的学习成果。
正念技巧包括专注于当下并减少分心,也可以通过促进有利于最佳认知功能的平静和清晰状态来增强学习。
少思考才能更快学习的悖论可能看似违反直觉,但它强调了在分析性思维和直觉学习之间找到平衡的重要性。虽然认知控制对于复杂任务是必要的,但它可能不利于获得简单的技能。通过接受专注注意的心态并尽量减少过度思考,个人可以释放他们的全部学习潜力。
山羊并不像它们看起来那么简单。研究表明,它们拥有高级的认知能力。它们可以辨认出同伴的声音,通过眼神交流,甚至在遇到问题解决任务时向人类学习。
最近的一项研究揭示了山羊的另一项非凡能力:它们可以区分人类面部表情。研究人员发现,与皱眉的人相比,山羊更喜欢微笑的人的照片,表明它们对人类的情绪暗示很敏感。
在一项针对 20 只山羊的实验中,研究人员向这些动物展示了面部表情各异的人的照片。山羊始终首先接近并与微笑的脸互动,这表明它们更喜欢快乐的人。它们花在嗅闻微笑脸孔上的时间也比皱眉脸孔多。
有趣的是,山羊对微笑脸孔的偏好仅在图像位于其围栏右侧时才被观察到。这表明山羊可能使用大脑的左侧来处理友好的社会线索。这种现象在其他动物中也有观察到,例如马,当看到向它们表现出积极情绪的人时,它们更喜欢使用它们的右眼。
该研究结果对我们如何与牲畜和其他物种互动具有重要影响。它表明,动物感知人类情绪的能力可能很普遍,并不局限于宠物。这一认识应该促使我们以更大的同理心和理解力对待农场动物。
为什么山羊能够识别人类的情绪?该研究的作者认为,这可能是它们驯化的结果。为驯服而饲养的山羊可能已经发展出了与人类增强的交流技巧。此外,山羊多年来被饲养和处理的方式也可能影响了它们解读我们表情的能力。
虽然这项研究为山羊识别人类情绪的能力提供了强有力的证据,但仍有未解决的问题。例如,尚不清楚山羊是否喜欢快乐的表情,因为它们觉得有吸引力,还是仅仅试图避免愤怒的表情。需要进一步的研究来探讨这些问题,并加深我们对山羊认知和情感的理解。
山羊比我们通常认为的更复杂、更聪明的生物。它们识别和回应人类面部表情的能力凸显了它们复杂的高级认知能力,并挑战了我们对农场动物的假设。随着我们继续研究和与山羊互动,我们可能会发现他们内心生活更多令人惊讶的见解。
你有没有注意到,经常读书的人往往很难记住面孔?这可能不仅仅是巧合。最近发表在著名期刊《科学》上的一项研究表明,阅读实际上可能会干扰我们识别面孔的能力。
一个国际神经科学家团队使用 fMRI 扫描检查了来自葡萄牙和巴西的 63 名参与者的的大脑。参与者被分成三组:文盲者、成年后才学会阅读的成年人和年幼时就学会阅读的儿童。
研究人员在参与者执行各种任务(例如阅读、听句子以及查看面孔、物体和运动模式的图像)时监测其大脑活动。
研究表明,当参与者看到或听到单词时,大脑中称为视觉单词形式区(VWFA)的区域会变得活跃。有趣的是,VWFA 也对人脸做出了反应,但在识字志愿者中反应较弱。
这表明阅读可能使用一些与面部感知相关的神经通路。因此,大量的阅读可能会导致大脑有效处理面孔的能力下降。
这一发现的一种可能的解释是,视觉系统正在不断适应环境。当我们学会阅读时,大脑会将更多的资源分配给处理书面语言,而这可能会以牺牲面部感知为代价。
另一种理论表明,阅读可能会与面部感知争夺注意力资源。当我们阅读时,我们会专注于单词及其含义,这可能会让我们更难同时处理有关面孔的视觉信息。
这项研究的结果有几个影响。首先,它们表明阅读技能和面部感知能力之间可能存在权衡。在一个领域表现出色的人可能在另一个领域遇到一些困难。
其次,这项研究突出了大脑的可塑性。阅读可以重塑神经通路并改变我们处理视觉信息的方式。
虽然阅读对人脸识别可能有一些潜在的缺点,但需要注意的是,它也提供了许多认知益处。研究表明,阅读可以提高语言技能、记忆力和批判性思维能力。
阅读与面部识别之间的关系很复杂,目前仍在研究中。然而,目前的研究提供了证据,表明阅读可能会干扰我们感知面孔的能力。这一发现对我们理解大脑如何处理视觉信息以及与不同认知技能相关的潜在权衡产生了影响。
对于寻求解开早期视网膜疾病奥秘的研究人员来说,了解眼睛如何发育至关重要。最近的一项研究通过成功培养出具有类眼结构(称为视杯)的微型大脑,在该领域取得了重大进展。这些视杯是视网膜的前体,它们在微型类器官中的发育与人类胚胎中眼睛结构的出现非常相似。
类器官是模拟器官结构和功能的三维微小组织培养物。研究人员利用具有分化为体内任何细胞潜能的干细胞创建微型类器官。通过研究类器官,科学家可以观察器官如何发育并对各种治疗做出反应。
在这项开创性研究中,研究人员利用人诱导多能干细胞 (iPSC) 培养微型大脑。iPSC 是从人类胚胎中提取的成年干细胞。然而,与传统的胚胎干细胞不同,iPSC 是从成年人的体细胞中获取的,通常来自皮肤或血液样本。然后将这些细胞重新编程为类似胚胎的状态,使它们能够发育为体内的任何细胞。
以往的研究主要集中于单独培养纯视网膜细胞或视杯。然而,本研究旨在通过将视杯作为微型大脑的一部分进行培养来创建集成系统。研究人员改造了一种将干细胞转化为神经组织的技术来实现这一目标。
在细胞发育为微型大脑后,视杯在 30 天内出现,并在第 50 天完全成熟。这一发育时间与人类胚胎中的眼睛发育相一致,表明该过程可用于研究子宫内的眼睛发育。
值得注意的是,微型大脑上的视杯表现出感光性,并发育出多种与神经元组织相连的视网膜细胞类型。类器官上的眼睛甚至具有晶状体和角膜组织。
具有类眼结构的微型大脑的开发对视网膜疾病的研究和治疗具有深远的影响。这些类器官可以帮助科学家:
科学家们目前正在探索延长视杯寿命的方法,以促进对视网膜疾病更深入的研究。这项研究有望极大地增进我们对眼睛发育的理解,并为视网膜疾病的新疗法铺平道路。
新的研究表明,我们的政治信仰可能不像我们想象的那么根深蒂固。瑞典研究人员的一项研究发现,当人们接触到相反的观点时,他们对道德问题的反应可能会发生巨大变化。
该研究的参与者被要求对道德问题(如政府监控和移民)进行调查。然后,他们转向调查的第二页,其中包含相同的陈述,但观点相反。
令人惊讶的是,近 70% 的参与者没有意识到这些陈述已经改变。更令人震惊的是,超过 50% 的参与者为他们刚才反对的相反观点提供了论据。
这项研究表明,我们的政治信仰可能比我们意识到的更灵活。我们可能没有像自己想象的那样被自己的信仰束缚。
如果你想看看你的政治信仰有多灵活,你可以下载一个名为 Balancer 的插件。此插件会追踪你的在线阅读习惯,并计算你的政治偏见。
Balancer 将向你展示你的新闻消费有多么不平衡。如果你想拓宽自己的视野,它还会建议你访问哪些网站。
除了我们自己的经历和偏见之外,还有许多其他因素可以塑造我们的政治信仰,包括:
在任何选举中,都会有一小部分选民直到最后都保持未定。这些选民通常受到两大政党的追捧。
导致选民犹豫不决的因素有很多,包括:
政治广告是美国选举中的一股主要力量。每个选举周期都会花费数百万美元用于电视、广播和在线广告。
政治广告可能对选民对候选人和问题的看法产生重大影响。然而,它也可能具有误导性或欺骗性。
总统竞选的最后几周通常被称为“竞选的激流”。在这个时候,任何失误都可能颠覆竞选。
竞选的激流是一个受到严格审查和压力的时期。候选人必须小心,不要犯任何可能让他们失去选举的错误。
总统辩论几十年来一直是美国政治的固定内容。然而,辩论多年来发生了重大变化。
过去,辩论更多地关注实质内容和政策。如今,辩论更多地关注个性和风格。
1962年,约翰·F·肯尼迪总统为一群知识分子和记者举办了一场晚宴。这次晚宴旨在坦诚讨论国家面临的挑战。
这次晚宴非常成功,有助于增进肯尼迪与知识分子之间的理解。
科学家们正在探索理解人脑并创建人工智能 (AI) 系统的新方法。一种方法涉及模拟像秀丽隐杆线虫 (C. elegans) 等简单生物的神经连接。
OpenWorm 项目旨在以数字方式重建秀丽隐杆线虫,这是一种具有完善神经系统研究的蠕虫。通过绘制蠕虫 302 个神经元之间的连接,科学家们可以在软件中模拟其行为。
研究人员已经采用 OpenWorm 软件模拟并将其转移到一个简单的乐高机器人上。这个“乐高机器人”拥有模仿蠕虫鼻子、触觉感受器和食物传感器的传感器。
值得注意的是,乐高机器人表现出类似秀丽隐杆线虫的行为。刺激它的鼻子传感器会停止前进,而触摸它的触觉传感器会导致它相应地向前或向后移动。食物刺激会触发前进的动作。
乐高机器人的模拟并不完美。它简化了某些神经阈值,但考虑到没有明确的指令被编程到机器人中,整体行为令人印象深刻。
模拟像蠕虫那样的的大脑可以提供关于我们如何思考和移动的见解。这些知识可以推动更先进的人工智能系统和机器人的发展。
一些科学家推测我们可能已经生活在计算机模拟中。先进的文明可能已经创建了如此逼真的模拟,以至于它们与现实无法区分。如果这个假设是正确的,它就会对我们的存在提出深刻的问题。
当我们深入研究全脑模拟和人工智能时,就会出现伦理考量。我们如何确保这些技术被负责任地使用并造福人类?
OpenWorm 项目和类似的举措正在为更深入地理解大脑和人工智能的潜力铺平道路。随着技术的进步,我们可以期待看到更多复杂精密的模拟以及我们解开意识和智能奥秘的过程中取得的突破。
离体体验 (OBE) 是一种令人惊讶的感觉,包括感到失重、从上方看到自己或脱离自己的身体。据估计,5-10% 的人群会出现这些体验,它们可能由多种因素触发,包括麻醉、濒死体验或睡眠瘫痪。
最近的研究发现,一个称为前楔前叶的特定脑区可能是 OBE 的潜在元凶。这块位于大脑顶部褶皱深处的狭长组织,在我们对身体自我的感觉和对现实的感知中起着至关重要的作用。
在一项发表在《神经元》杂志上的研究中,科学家用电刺激了八名癫痫患者的前楔前叶。虽然志愿者没有体验到完全的 OBE,但他们报告了一些异常感觉,如漂浮、坠落、眩晕和分离。这表明前楔前叶参与了扰乱我们对自己身体和我们在世界中的位置的正常感知。
了解前楔前叶在 OBE 中的作用对心理健康和麻醉都有着重大的影响。对于有导致分离感的心理创伤相关心理健康问题的人,针对这一脑区可能为他们提供新的治疗选择。
此外,在医疗程序中,刺激前楔前叶可能作为麻醉药物的潜在替代方案。通过向这一区域发送电脉冲,科学家们或许能够诱发类似于麻醉药氯胺酮产生的缓慢脑电波和分离感。
传统的全身麻醉药物可能产生心率和呼吸减慢等副作用。通过改而针对前楔前叶,科学家们可能能够开发出风险和并发症更少的新的麻醉方法。
发现前楔前叶在 OBE 中的作用为我们对自我意识和对现实感知的神经基础提供了新的见解。这一认识为心理健康治疗和麻醉的未来进步开辟了激动人心的可能性。
瘙痒,这种让我们忍不住抓挠的令人烦恼的感觉,是一种复杂现象,有其专门的神经通路。不同于疼痛,疼痛是由疼痛感受器的轻微激活触发的,瘙痒则起源于专门的神经元通路。
抓挠瘙痒处可能会暂时缓解,但从长远来看,它也会加剧瘙痒。这是因为抓挠会导致疼痛,暂时盖过瘙痒的感觉。然而,当疼痛消失后,瘙痒会卷土重来,而且更严重。
研究人员发现神经递质血清素在疼痛和瘙痒中都发挥作用。当我们抓挠瘙痒处时,会释放出额外的血清素,它不仅可以激活止痛神经元,还可以激活那些加剧瘙痒感觉的神经元。这会形成一个不适的循环:瘙痒、抓挠、疼痛、血清素、瘙痒……等等。
慢性瘙痒影响着数百万人,会导致严重的不适和痛苦。研究人员在理解瘙痒的复杂性方面取得了进展,包括对那些对瘙痒有反应的特殊神经纤维的研究。这些神经纤维的传导速度非常低,这解释了为什么瘙痒的产生和消退如此缓慢。
与只覆盖一小块区域的疼痛神经纤维不同,一根瘙痒纤维可以从三英寸以外的地方感知到瘙痒的感觉。这解释了为什么瘙痒有时会感觉像来自实际刺激部位以外的地方。
研究人员还发现了一种神经递质,它可以沿着神经纤维并将“瘙痒”信息传递到大脑。这种神经递质有助于解释瘙痒感觉是如何由神经系统传递和处理的。
尽管在理解瘙痒方面取得了进展,但仍有许多问题没有得到解答。研究人员仍在研究引发瘙痒的确切机制以及导致慢性瘙痒的因素。
瘙痒的体验是细胞、分子和神经回路复杂相互作用的结果。虽然研究人员在理解瘙痒-疼痛-瘙痒的循环方面取得了重大进展,但仍有许多问题没有得到解答。正在进行的研究旨在进一步揭开瘙痒的奥秘,并为慢性瘙痒开发更有效的治疗方法。
科学家们通过对一枚保存异常完好的头骨化石的研究,重建了一种早期恐龙——Buriolestes schultzi的大脑。这个头骨属于一种狐狸大小的食肉动物,生活在距今约2.3亿年前的巴西地区。
研究人员利用计算机断层扫描(CT)技术,绘制了脑壳的形状,并据此判断大脑在其中是如何容纳的。头骨形状的细节为我们提供了不同大脑结构大小的线索。
Buriolestes的大脑结构与鳄鱼类似,相当一部分用于视觉处理,而用于嗅觉的区域相对较小。相比之下,体型相近的狐狸拥有一个大得多的脑袋,重量为53克,而Buriolestes仅为1.5克。
随着时间的推移,Buriolestes的后代进化成了体型庞大、以植物为食的蜥脚类恐龙。随着恐龙体型越来越大,它们的大脑却并没有跟上这一步伐。像梁龙这样的蜥脚类恐龙,尽管体重可达100吨,体长可达110英尺,但它们的脑袋却只有网球那么大。这是一种不同寻常的趋势,因为在演化过程中,大脑通常会随着时间的推移而变得更大。
新的研究还揭示了Buriolestes和蜥脚类恐龙大脑结构上的差异。虽然Buriolestes拥有较小的嗅球,但蜥脚类恐龙的嗅球却很大,这表明后者的嗅觉随着时间的推移而得到改善。这种进化可能与获得更复杂的社会行为或提高觅食能力有关。
研究人员推测,视觉处理对于Buriolestes作为一名猎手至关重要,因为它需要追踪猎物并躲避体型更大的食肉动物。相比之下,只吃植物的蜥脚类恐龙对敏锐的视力需求较低。后来的食肉恐龙,如伶盗龙和霸王龙,拥有比Buriolestes更大的大脑,这反映了它们更先进的狩猎策略。
这项新研究为了解恐龙大脑和感官系统的早期演化提供了宝贵的见解。它强调了保存完好的恐龙头骨在脑研究中的重要性,并阐明了这些史前动物的大脑大小、体型和行为之间的关系。
