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為什麼我們記不住嬰兒時期的具體事件?

一項由耶魯大學主導的新研究挑戰了關於嬰兒記憶的假設,結果顯示,即使只有12個月大的嬰兒也能編碼記憶。這些發現表明,嬰兒期失憶症——即無法記住生命最初幾年的經歷——更可能是由於記憶提取失敗,而非一開始就無法形成記憶。

研究團隊利用功能性磁振造影(fMRI)掃描清醒嬰兒的大腦,並讓他們執行記憶任務,以探討嬰兒期失憶症的機制。儘管嬰兒期是快速學習的階段,但這段時間的記憶並不會持續到童年或成年。

一般來說,人類無法回憶起生命最初三年的事件,這種現象被稱為嬰兒期失憶症。為什麼成年人對嬰兒時期的情節記憶會有長達數年的空白,至今仍是個謎。

一種理論認為,這是因為海馬體——對情節記憶至關重要的大腦區域——在嬰兒期尚未完全發育。然而,針對囓齒動物的研究挑戰了這一觀點,顯示記憶痕跡(或稱記憶印記)確實會在嬰兒的海馬體中形成,但隨著時間推移變得無法提取。

在人類嬰兒中,記憶可以透過條件反射、模仿和對熟悉刺激的識別等行為來表現。然而,這些能力是否依賴於海馬體或其他大腦結構,目前仍不清楚。

耶魯大學的資深作者Nick Turk-Browne教授表示:「這些被稱為情節記憶的記憶特徵是,你可以向他人描述它們,但這在處理尚未學會說話的嬰兒時是不可能的。」

為了測試嬰兒的情節記憶,研究人員設計了一項實驗:他們向4個月到2歲的嬰兒展示新面孔、物體或場景的影象,隨後在讓他們看過其他幾張影象後,再展示一張先前看過的影象和一張新影象。如果嬰兒對先前看過的影象注視時間更長,這可以被解讀為他們對該影象感到熟悉。

研究團隊利用fMRI測量嬰兒觀看影象時海馬體的活動,特別評估海馬體活動是否與嬰兒記憶的強度相關。結果發現,當嬰兒看到新影象時,海馬體活動越強,他們在之後再次看到該影象時注視的時間也越長。而且,海馬體後部(靠近頭部後方的區域)的編碼活動最強,這正是成年人情節記憶最相關的區域。

這些發現對26名嬰兒的整個樣本都成立,但在12個月以上的嬰兒(佔樣本的一半)中表現最為明顯。Turk-Browne教授指出:「這種年齡效應正在引導我們對海馬體如何發展以支援學習和記憶形成更完整的理論。」

研究團隊先前發現,即使是3個月大的嬰兒,其海馬體也表現出一種稱為統計學習的記憶型別。情節記憶涉及特定事件,例如昨晚與外地訪客共進泰式晚餐,而統計學習則是從事件中提取模式,例如餐廳的外觀、某些菜系出現在哪些社羣,或者就座和上菜的典型節奏。

這兩種記憶型別在海馬體中使用不同的神經通路。過去在動物研究中,研究人員發現統計學習通路位於海馬體前部,其發展早於情節記憶。因此,作者推測情節記憶可能在嬰兒期稍晚,大約一歲左右才出現。

這種發展程序在考慮嬰兒需求時是合理的。Turk-Browne教授解釋:「統計學習是關於提取我們周圍世界的結構,這對於語言、視覺、概念等的發展至關重要。因此,統計學習比情節記憶更早出現是可以理解的。」

即便如此,這項新研究顯示,情節記憶在海馬體中的編碼時間比以往認為的更早,遠早於我們成年後能報告的最早記憶。那麼,這些記憶後來發生了什麼?

Turk-Browne教授提出了幾種可能性:「一種可能是這些記憶未被轉化為長期儲存,因此無法持久。另一種可能是這些記憶在編碼後仍然存在,只是我們無法提取。我們懷疑可能是後者。」

研究團隊正在進行後續研究,測試嬰兒、幼兒和兒童是否能記住從他們(更年幼時)視角拍攝的家庭影片,初步結果顯示這些記憶可能會持續到學齡前才逐漸消失。

這項新研究提供了一個重要的連結:人類的研究與最近的動物證據非常吻合,表明嬰兒期失憶症是一個提取問題。Turk-Browne教授總結:「我們正在努力追蹤海馬體記憶在童年時期的永續性,甚至開始考慮一種幾乎像科幻小說般的可能性:這些記憶可能以某種形式持續到成年,儘管無法被提取。」

這項研究已發表在《科學》期刊上。