德美研究:大腦在人休息時重播近期經歷 有助做決定
一名男子在一場澳洲網球公開賽比賽期間,坐在看台上小睡。(歐新社檔案照)
〔編譯管淑平/綜合報導〕人類的大腦從未真正的休息。美國、德國學者日前在「科學」(Science)期刊發表研究報告指出,當我們睡覺或休息時,大腦神經元仍在發送訊號重播最近事件經驗,而這有助於提高我們做決定的能力。
大腦這種近期經歷的重播現象發生在攸關記憶能力的海馬迴。過去研究顯示,實驗老鼠走迷宮時,海馬迴的神經元會依照一套模式活動,當老鼠休息或睡覺時,大腦會20倍的速度重播這套模式;老鼠做決定時顯然會應用這種經歷重播機制,當在迷宮中走到分叉時,會稍停一下重現記憶,然後繼續往其中一條分支走下去。
德國「馬克思普朗克人類發展研究所」認知神經科學家舒克(Nicolas Schuck)和美國普林斯頓大學神經科學家尼夫(Yael Niv)為了了解這種機制在人類身上的作用,對33名志願者做實驗,要每位受試者看著電腦螢幕上出現的一連串影像,每張影像均是一張人臉與一間房子的疊影,人的年齡或房子新舊不同;一開始要把注意力放在房子上,直到出現明顯比前一張影像舊或新的房子,就改為專注於重疊影像中的人臉部份,出現年齡明顯不同的影像時再換成注意房子。循此模式進行一段時間後休息一下。
研究人員在受試者實驗和休息時,均以功能性核磁共振造影觀察其腦部神經元活動,發現受試者在休息時,海馬迴重播剛才影像判斷活動,這顯示大腦會在休息期間重播非空間性的連續任務;而且,重播越多,大腦中與決策認知過程有關的「眼眶額葉皮質區」就越能建立一套與實驗內容有關的獨特神經活動模式,推測這有助於保留記憶,意味著大腦重播不久前的經歷有助於重現我們身處環境。
尼夫說,重現得越好的人,在判斷實驗中的表現就越好,這表示有利於做決定。她說,「我們都知道最好的方式就是一次學一點,讓能被吸收。現在我們從測量神經活動了解到這種吸收是怎麼回事...讓海馬迴向眼眶額葉皮質和大腦其他區域重播(經驗),它們在聽、並且從中學習。」