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謎樣的人腦 錯綜複雜的記憶機制

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【大紀元2018年1月14日訊】(大紀元記者李傑生、安琪綜合編譯報導)記憶嚴重衰退是老化或老年癡呆症的象徵,它暗示著死亡的逼臨。儘管「生、老、病、死」是人生必經之途,科學家一直想方設法地尋求延年益壽的祕方,並企圖揭開人腦記憶運作的神秘面紗,以期能減緩或推遲衰退的記憶。然而,去年陸續發表與記憶有關的研究報告突顯出人腦的深不可測,其中錯綜複雜的記憶機制,仍存在著許多未解之迷,值得我們探索和研究。

擔心大腦老化反而加速健忘

去年年底刊載在《今日心理學》雜誌(Psychology Today)一篇研究指出,壓力會加速大腦老化進而促使人更容易健忘。這個研究帶來一個諷刺的訊息:越是擔心大腦老化反而加速健忘。

加拿大麥基爾大學(McGill University)神經學科學家魯皮恩(Sonia Lupien)博士針對年老者進行一項長達五年的研究後總結出,人體為適應壓力會分泌一種叫做皮質醇(cortisol)的荷爾蒙。然而和皮質醇量正常的對照組相比,擁有持續增高皮質醇的老人,其腦中負責短期暫存記憶的海馬(hippocampus)相對縮小,而且這些人在搜尋腦中儲藏記憶的測驗中,反應顯得較為遲鈍。同時,記憶受損的老年人表示自己身處於較大的壓力。

與海馬運作有關的其他報導中,《科學月刊》曾解釋其和老年癡呆症之間的關聯。日常生活中,絕大多數新的記憶會先在海馬停留數小時至兩、三天;在這期間,有些新記憶會被送到腦部其他區域作更永久的儲存。假使海馬受損,新記憶就無法形成,然而儲存在其他區域的記憶並不受影響。衰老斑(senile plaques)集中在海馬區可解釋了為什麼有些老年人患「新事記不住,舊事忘不掉」的阿茲海默症(Alzeimer’s disease)。

接受較好教育的老年痴呆患者記憶衰退較快

《神經學》(Neurology)雜誌去年十月刊登一篇研究︰受過較長時間正規教育的人罹患阿茲海默症時,記憶受損現象較晚顯現出來,然而一旦病況開始發展,他們的記憶反而衰退得較快。

紐約葉西瓦大學(Yeshiva University)亞伯特‧愛因斯坦醫學院(Albert Einstein College of Medicine)的研究人員表示,根據平均六年的長期追蹤,在阿茲海默症發病前,每多接受一年教育可以使得記憶快速退化的現象延遲大約2到2個半月。然而一旦病症開始顯現,每多接受一年教育,記憶衰退的速度則是會加快4%。

研究人員進一步說道,受過較好教育的人雖然比較晚被診斷出罹患阿茲海默症,事實上,他們的大腦早已遭受損傷,然而因為他們具有較好的「認知儲備」(cognitive reserve)能力,它意味著大腦受傷後仍能繼續運作,使得病情獲得掩藏和推遲。

有捨才能得︰遺忘能促進記憶

每個人都有在關鍵時刻健忘而懊惱不已的經驗。然而去年發表於《自然神經科學》期刊(Nature Neuroscience)的研究發現,當頭腦要回想某些重要事情時,如能遺忘令人分心的不相關記憶,回憶的能力相對提升。

針對含240 個「單字配對」的清單,由史丹佛大學神經科學家領導的記憶測驗發現,當參與者對讓人分心的「單字配對」進行更多記憶壓抑時,大腦中稱為前扣帶腦皮質(anterior cingulate cortex)的活動程度大為削減,準確回憶的成效相對提高。

研究員衛格能(Anthony Wagner)表示,人所以會經常忘記某項設定的新密碼,那是因為以前用過的舊密碼或其他設定使用中的密碼跑出來攪局。當大腦愈能阻止這些讓人分心的數字時,愈容易想起新的密碼來。

美國奧勒岡大學認知神經科系教授安德森(Michael Anderson)針對這項研究發表他的看法,當人們試圖回想某事時,如能主動封鎖某些不重要的回憶,心智更容易聚焦。他同時表示,一個理想的記憶力改善計畫,包含著一個削弱你記憶的課程;因為你的腦袋裝滿一堆讓人訝異的東西,而那些都是你不需要知道的。

一夜好眠強化大腦記憶

隨著時間的推移,記憶會被轉移到大腦不同的部份貯存。科學上已知睡眠在強化記憶上扮演一個重要的角色,然而去年底一項研究更進一步發現︰事件發生六個月後,睡眠品質如何引起腦部活動的改變進而影響記憶。這不禁讓人聯想熬夜犧牲睡眠臨時抱佛腳的實際效果?

有研究指出,經過數個月的進程,記憶從海馬轉移到前額葉皮質,這是強化記憶的其中一種類型。儘管科學家對於其間如何運作仍然不明究理,比利時列日大學(Liege University)去年底針對18位對象進行90個單字配對測驗證實︰好好睡上一覺,除了增強海馬的記憶處理能力,還能引發海馬與中前額葉皮質(medial prefrontal cortex,MFPC)之間的資訊轉移,並協助穩定新記憶,還能對干擾刺激物(interfering stimuli)免疫,有助於強化記憶。

首次實驗結論:睡眠受到干擾的那群人,明顯地忘了大部分的單字配對。此外,功能性磁共振造影(functional magnetic resonance imaging, FMRI)揭露睡眠品質好的人,其右側海馬的腦部活動比那些被剝奪睡眠者來的好。

六個月後的實驗:比起睡眠被剝奪組,睡眠組的實驗對象稍微記得較多的單字配對。此時,睡眠剝奪組的海馬反而顯得更加活躍;而睡眠組在左內側中前額葉皮質(left ventral medial prefrontal cortex)的腦部活動比較大。

研究員之一蓋斯(Steffen Gais)表示,相當驚訝於看到腦部活動在不同腦部區域如此明顯的轉移。

這項實驗顯示:睡眠的品質與記憶之間有很重要的關聯性。學習之後若睡眠遭到剝奪,它會成為強化記憶的妨礙。研究員解釋道:儲存在前額葉皮質的長期記憶更能禁得起干擾,而在海馬的新記憶則更容易受到干擾刺激物的影響。這個結論除幫助瞭解腦袋錯綜複雜的運作方式外,將可運用於各種醫療面,諸如阿茲海默症。

責任編輯:麗莎

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