文獻：Cohn-Sheehy, Brendan I., et al. "The hippocampus constructs narrative memories across distant events."Current Biology(2021).

DOI：https://doi.org/10.1016/j.cub.2021.09.013

作者：Yi | 封面：Dac Trung Tran

看電影時，你是否有過這樣的經歷：前面發(fā)生的某些劇情看得云里霧里，直到故事結尾導演將伏筆一一收回，才恍然大悟。我們之所以能跟著導演回收線索，是因為我們有將發(fā)生在不同時間的事件（temporally distant events）聯(lián)系起來，放置進統(tǒng)一的敘事（coherent narrative）之中的能力。在這篇發(fā)表于Current Biology的文章中，來自加州大學戴維斯分校（UC Davis）的研究團隊探究了這一能力背后的神經機制，并發(fā)現(xiàn)海馬體（hippocampus）在其中扮演了重要作用。不夸張地說，海馬體是我們大腦中的”故事大師“。

海馬體在記憶中起到的作用，例如將相似的記憶聯(lián)系在一起，已是認知神經科學家們的共識。然而，過往研究并不清楚海馬體在“理解故事”這一更復雜的認知活動中扮演的角色。本篇文章中，研究者們猜想海馬體是通過整合發(fā)生在不同時間的記憶片段，來幫助我們理解敘事的。

為了檢驗這一猜想，研究者們向被試播放了四段錄音，每段錄音由幾個相互獨立的場景構成（圖1a），它們分別描述了有關兩個主要角色的事件（例如Story 1中的Beatrice與Melvin），而這兩個角色也在另一段錄音（Story 3）中再次出現(xiàn)。值得注意的是，對于其中一位人物（Beatrice），ta在兩段錄音中的兩個相關事件（Event 1與Event 2）可以被放進同一個故事之中（圖1b：Coherent Narrative），而對于另一位人物（Melvin），兩段錄音中的事件之間并無敘事層面的關聯(lián)，僅僅涉及了同一個人（圖1b：Unrelated Narratives）。在被試聽取每段故事時，研究者們通過功能性核磁共振（fMRI）記錄了他們的大腦活動。

圖1. 實驗范式。每段錄音中包含兩個人物的相關事件，同一人物會在兩段錄音中分別出現(xiàn)。紅色框內的事件之間并無內在聯(lián)系，而藍色框內的事件可以構成統(tǒng)一敘事。

Cohn-Sheehy et al., Current Biology

如果海馬體參與了大腦對敘事的構建，那么海馬體在被試聽取可以被放進統(tǒng)一敘事之中的兩個事件時，將會體現(xiàn)出比被試在聽取兩段沒有關聯(lián)的事件時更為相似的神經活動特征（neural activity patterns）。相反，如果海馬體僅僅負責處理和整合相似的記憶片段，那么不論兩個事件是否構成統(tǒng)一的敘事，只要它們涉及同一人物，海馬體對于它們便會呈現(xiàn)同樣相似的神經活動。

圖2. 海馬體在大腦中的位置如圖A中綠色部分所示。研究者們在事件出現(xiàn)后約6s（TR +5）開始記錄海馬體的神經活動，并發(fā)現(xiàn)海馬體在事件范圍內（Event Boundary；事件呈現(xiàn)后約6s—13s）的活動特征在兩個事件構成同一敘事時更為相似（圖B：Boundary-Boundary）。

Cohn-Sheehy et al., Current Biology

實驗結果支持了第一種猜想：右側海馬體的活動特征在兩個事件構成統(tǒng)一敘事時更為相似（圖2B：Boundary-Boundary）。進一步分析表明，海馬體的活動相似度差異，并不能完全被對應事件之間語義相似度（lower-level semantic similarity）的差異所解釋。因此，研究者們相信，海馬體在被試聽取故事時，扮演了將不同事件整合成為統(tǒng)一敘事的角色。第二天，研究者請被試回憶他們在四段錄音中聽到的人物故事，并記錄其大腦活動（圖3a）。結果發(fā)現(xiàn)，當被試編碼和提取的事件來自同一故事時，他們的海馬體呈現(xiàn)出相較當兩個事件沒有關聯(lián)時更為相似的活動特征（圖3b）。同時，海馬體神經活動在事件的編碼與提取階段更加相似的被試，能夠回憶起更多的故事細節(jié)（圖3c）。

圖3

Cohn-Sheehy et al.,Current Biology

研究結果印證了海馬體在人們理解故事的過程中扮演的重要角色，并進一步揭示了海馬體會在何種條件下對記憶片段進行整合：即當記憶片段之間可以構成統(tǒng)一敘事的時候。

本文來自微信公眾號 “神經現(xiàn)實”（ID：neureality），作者：Yi，36氪經授權發(fā)布。