脑机启侦｜大脑如何处理生活中的小惊喜（11.29）

图片来源：Neuroscience News

研究人员训练计算机模型预测日常事件，发现对不确定性的反应，而不仅仅是预测错误，能提高理解力。这挑战了仅惊喜推动事件理解的观点，并表明大脑可能使用双重机制。同时，关于记忆的研究表明，识别事件边界能有效预测记忆保留，尤其是对老年人而言。

正在进行的研究旨在通过帮助人们更有效地识别这些边界来改善记忆。研究结果可能为老年记忆丧失提供干预措施，并加深我们对认知过程的理解。这项工作突显了事件分割与记忆存储之间的紧密联系。

生活是由一系列小事件组成的：泡早晨的咖啡、遛狗、打开笔记本电脑等。把这些都组合起来，你就拥有了一整天。

研究介绍

在两篇新论文中，扎克斯和艺术与科学学院以及麦凯维工程学院的其他研究人员探讨了人类认知的这一关键过程。

扎克斯领导了一项研究，训练计算机模型观察超过25小时的人们执行简单日常任务（如打扫厨房或做饭）的视频，然后预测接下来会发生什么。

研究得出了一个令人惊讶的结论：当计算机模型对接下来会发生什么特别不确定时，它们会重置并重新评估场景，这种方法提高了其整体理解力，因此计算机模型在响应不确定性时最为准确。

扎克斯此前曾提出理论，认为人类大脑特别适应于我们生活中充满的小惊喜。他认为，每当人们注意到意想不到的事情时，就会重新评估场景，这是一种被称为“预测错误”的现象。

然而，发现成功的计算机模型更关注不确定性而非预测错误，这一发现让之前的理论受到了质疑。“我们在这里做科学，”扎克斯说，“当面对新数据时，我们会修正理论。”

谭阮表示，惊喜仍然很重要，没有必要完全抛弃预测错误的概念。“我们开始认为大脑使用了两种机制，”他说，“这不是一个非此即彼的情况。每种模型都能对我们理解人类认知做出独特贡献。”

动态认知实验室的博士后研究员马弗里克·史密斯（Maverick Smith）也在深入研究事件理解与记忆之间的相互作用。他与现任堪萨斯州立大学副教授、前华盛顿大学圣路易斯分校博士后研究员希瑟·贝利（Heather Bailey）合作，在《自然》期刊上发表了一篇综述文章，汇总了越来越多的证据，表明长期记忆与逻辑且准确地辨别一个事件结束和另一个事件开始的能力紧密相关。

“人们在识别事件开始和结束的能力上存在很大差异，这些差异可以强烈预测他们后来能记住多少。”史密斯说。

“我们希望能够创建一种干预措施，通过帮助人们分割事件来改善记忆。”

与扎克斯一样，史密斯也利用视频片段来更好地理解大脑如何处理事件。他的视频不是展示一个人做饭和打扫，而是展示一个人在商店购物、设置打印机或做其他平凡的任务。

研究意义

在各种实验中，观看者每当辨别出特定事件的开始或结束时就会按下按钮。然后史密斯会通过一系列书面问题来测试参与者对视频的记忆。

史密斯发现，老年人在处理事件时往往更加困难，这种缺陷可能在老年记忆丧失中起着作用。“也许有一种方法可以帮助他们更好地记住生活中的事件。”他说。

扎克斯、谭阮、史密斯以及心理学与脑科学系的其他成员有着雄心勃勃的计划，旨在进一步加深对大脑处理和记忆事件能力的理解。

扎克斯的团队正在使用功能性磁共振成像（fMRI）脑成像技术来追踪45名研究参与者对日常事件视频的实时反应。“我们正在研究这些认知过程的实际神经动力学，”扎克斯说。

另一项正在进行的研究追踪眼球运动，为我们如何看待世界提供了新的见解。“当人们观看日常活动时，他们会花很多时间观察和思考人们的手。”扎克斯解释说。

史密斯目前正在通过基于视频的实验来观察是否可以通过使事件之间的边界更容易识别来改善研究对象的记忆，包括老年人和阿尔茨海默病患者。最终，他希望了解事件观察是如何被存储和维持在长期记忆中的。

“有些人在将事件分割成有意义的部分方面确实比其他人做得更好。”史密斯说，“这种能力能否得到提高，并且能否导致记忆的改善？这些问题仍然是我们正在努力探寻的。”