斜线|工作记忆背后“密码”被破解大脑|脑细胞|参与者|研究人员

据美国趣味科学网站近日报道，大脑用于创建一种重要记忆类型的“密码”终于被破解了。
这种记忆被称作工作记忆，它帮助人们暂时记住并在短期内调用一些信息。比如，你在以下情况中使用的就是工作记忆：先查出电话号码，然后短暂地记住数字顺序并拨打电话；或者，向朋友打听一家餐馆的位置，然后一边记着转弯地点一边开车过去。
美国佛罗里达州立大学心理学和神经学助理教授德里克·尼在电子邮件中告诉趣味科学网站采访人员，最新研究结果意味着，人类在工作记忆研究领域“向前迈进了重要一步” 。
几十年来，科学家一直不明白大脑以何种方式、在哪块区域完成了瞬时记忆的编码工作。
【斜线|工作记忆背后“密码”被破解】未参与上述新研究的德里克·尼说，有一种理论认为，工作记忆依赖大脑的特殊“仓库” ，与处理来自眼睛或鼻子的感觉信息或储存长期记忆的大脑部位分离。
德里克·尼说，另一种与之相悖的理论认为， “不存在这种特殊仓库” 。该理论认为，工作记忆本质上是一种“涌现现象” ， “当感觉和运动表征在我们把过去与未来关联起来之际持续闪现时” ，就会出现这种现象。根据这种理论，在你首次通读一串电话号码时“发亮”的那批脑细胞也会在你一次又一次在工作记忆中浏览那串数字时“发亮” 。
美国《神经元》月刊4月7日发表的一篇新研究论文对上述两种理论都提出了质疑。工作记忆并没有反映人类感知期间发生的事，也不依赖特殊记忆仓库，它似乎在收集感觉信息的基础上更进一步：只从周围环境中抽取最重要的感觉信息，然后用相对简单的代码来概括那个信息。
该研究论文的资深作者、美国纽约大学心理学和神经学教授克莱顿·柯蒂斯在电子邮件中告诉趣味科学网站采访人员：“数十年来，一直有线索显示，我们储存在工作记忆中的信息可能不同于我们感知到的东西。 ”
为解开工作记忆之谜，柯蒂斯与该论文另一名作者、纽约大学博士研究生尤纳·郭利用了一种名为功能性磁共振成像（fMRI）的脑部扫描技术。该技术可测量大脑不同部位的血流变化情况。活跃的脑细胞需要较多能量和氧气，因此fMRI间接测量了脑细胞活动情况。
该研究团队利用这种技术在9名志愿者完成涉及工作记忆的任务时扫描了他们的大脑。两位论文作者也完成了同样的任务，为研究贡献了脑部扫描结果。
在其中一次实验中，参与者观看屏幕上一个由格栅或斜线构成的圆圈， 4秒后，图像消失， 12秒后，研究人员要求参与者回忆这些斜线的角度。在其他实验中，参与者观看由全部朝同一方向移动的点构成的一片“云” ，然后要回忆这片“云”的移动角度。
柯蒂斯说：“我们预测参与者会将复杂的刺激（有角度的格栅或移动的点）重新编码，将其转化为某种较为简单且与手头任务相关的东西。 ”
研究人员只要求参与者留心斜线的角度或由点构成的“云”的移动角度。研究人员推测，参与者的大脑活动只反映图像的这部分具体特征。那正是研究团队分析脑部扫描数据时发现的东西。
研究人员利用计算机模型将复杂的脑部活动可视化，创建了一种脑部地形图，展示不同脑细胞群体的活动峰值和谷值。分析结果显示，大脑不会将每幅图像的所有细节都编码储存，只会将完成手头任务所需的相关信息储存起来。从脑部地形图上看，用于编码这些信息的大脑活动就像一条简单的直线。直线的斜度与格栅的方向或由点构成的“云”的移动角度一致。这些线状的大脑活动模式出现在视觉皮层（大脑在这个区域接收和处理视觉信息）和顶叶皮层（处理和储存记忆的重要区域）。