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[成果]北師大認知神經科學與學習國家重點實驗室教師PNAS在線發文揭示學習與測驗的多表征交互引發人類錯誤記憶

2019年2月14日,美國科學院院刊PNAS在線發表了北京師范大學認知神經科學與學習國家重點實驗室副教授朱皕、薛貴教授、引智計劃專家/美國加州大學爾灣分校陳傳升教授和Elizabeth F. Loftus教授等人合作研究的最新成果,從學習與測驗階段記憶表征的多重交互角度,揭示了人類錯誤記憶的神經機制。


雖然人們都希望自己的記憶準確而持久,但錯誤記憶時常發生。例如,當學習一系列語義相似的詞后(如圖中A,“做夢”、 “叫醒”、“床鋪”、“呼嚕”等),人們在記憶測驗中不僅會把已學詞(如,“做夢”)判斷為學過(即“真實記憶”),而且還常把沒學過但語義相似的誘餌詞(如,“睡覺”)也判斷為學過(即“錯誤記憶”),但極少會把沒學且語義無關的詞(如,“鋼筆”)判斷為學過。更有趣的是,常言道:“眼見為實,耳聽為虛”。如果學習時采用聽覺呈現,而測驗時采用視覺呈現,那么在這種情況下人們會產生更多錯誤記憶(如圖中B)。此外,在法庭問詢中,這種感覺通道的變化也更容易為目擊證人植入虛假記憶。


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錯誤記憶實驗流程與行為結果及神經機制示意圖。

A:實驗流程。學習一系列語義相似詞后,在記憶測驗中對三類詞(已學詞、誘餌詞、無關詞)進行是否學過的判斷。包括聽學視測(AV)、視學視測(VV)、聽學聽測(AA)、和視學聽測(VA)四組。B:行為結果。與另外三種條件(VV、AA、VA)相比,聽學視測(AV)時真實記憶最低,且錯誤記憶最高(已控制對無關詞的選擇率)。C:神經機制。與視學視測(VV)相比,聽學視測(AV)產生更多錯誤記憶的原因在于:(1)視覺皮層的真實記憶信號更弱,(2)額葉的監控機制更弱,(3)編碼時更加依賴顳極的語義編碼。


記憶不僅是對學習材料本身的編碼提取,還涉及學習測驗中多種記憶表征的復雜交互作用,即學習的“多表征交互理論”。例如,某個學習材料的記憶效果,取決于它與記憶空間中其它材料表征之間的全局匹配。我們先前對人類錯誤記憶的基因-腦-行為研究發現:錯誤記憶與視聽能力、感知覺皮層腦結構及神經遞質基因有關。但是還不清楚為什么學習測驗的感覺通道差異會引發更多錯誤記憶,也不了解學習測驗的神經全局模式在其中起什么作用。


在以往研究的基礎上,本研究采用功能磁共振腦成像技術和基于模型的多體素模式分析方法,計算了學習編碼和測驗提取階段神經全局模式相似性,以及學習編碼階段神經全局語義相似性等指標。首次發現, 聽覺學習視覺測驗(AV)比視覺學習視覺測驗(VV)引發更多錯誤記憶的原因在于:(1)視覺皮層的真實記憶信號更弱,(2)額葉的監控機制更弱,(3)編碼時更加依賴顳極的語義編碼(如圖中C)。該研究系統闡明了錯誤記憶產生的神經機制,同時進一步支持并擴展了學習記憶的“多表征交互理論”,對了解人類記憶的重構本質具有重要科學意義,對學習與教育實踐、目擊證人法律法規制定具有重要應用價值。


該項目得到了科技部973項目、國家自然科學基金重點和面上項目等的資助。


原文鏈接:www.pnas.org/cgi/doi/10.1073/pnas.1817925116

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