文獻(xiàn)：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(shí)，你是否有過(guò)這樣的經(jīng)歷：前面發(fā)生的某些劇情看得云里霧里，直到故事結(jié)尾導(dǎo)演將伏筆一一收回，才恍然大悟。我們之所以能跟著導(dǎo)演回收線索，是因?yàn)槲覀冇袑l(fā)生在不同時(shí)間的事件（temporally distant events）聯(lián)系起來(lái)，放置進(jìn)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(lái)自加州大學(xué)戴維斯分校（UC Davis）的研究團(tuán)隊(duì)探究了這一能力背后的神經(jīng)機(jī)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(shuō)，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(rèn)知神經(jīng)科學(xué)家們的共識(shí)。然而，過(guò)往研究并不清楚海馬體在“理解故事”這一更復(fù)雜的認(rèn)知活動(dòng)中扮演的角色。本篇文章中，研究者們猜想海馬體是通過(guò)整合發(fā)生在不同時(shí)間的記憶片段，來(lái)幫助我們理解敘事的。

為了檢驗(yàn)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(gè)相互獨(dú)立的場(chǎng)景構(gòu)成（圖1a），它們分別描述了有關(guān)兩個(gè)主要角色的事件（例如Story 1中的Beatrice與Melvin），而這兩個(gè)角色也在另一段錄音（Story 3）中再次出現(xiàn)。值得注意的是，對(duì)于其中一位人物（Beatrice），ta在兩段錄音中的兩個(gè)相關(guān)事件（Event 1與Event 2）可以被放進(jìn)同一個(gè)故事之中（圖1b：Coherent Narrative），而對(duì)于另一位人物（Melvin），兩段錄音中的事件之間并無(wú)敘事層面的關(guān)聯(lián)，僅僅涉及了同一個(gè)人（圖1b：Unrelated Narratives）。在被試聽(tīng)取每段故事時(shí)，研究者們通過(guò)功能性核磁共振（fMRI）記錄了他們的大腦活動(dòng)。

圖1. 實(shí)驗(yàn)范式。每段錄音中包含兩個(gè)人物的相關(guān)事件，同一人物會(huì)在兩段錄音中分別出現(xiàn)。紅色框內(nèi)的事件之間并無(wú)內(nèi)在聯(lián)系，而藍(lán)色框內(nèi)的事件可以構(gòu)成統(tǒng)一敘事。

Cohn-Sheehy et al., Current Biology

如果海馬體參與了大腦對(duì)敘事的構(gòu)建，那么海馬體在被試聽(tīng)取可以被放進(jìn)統(tǒng)一敘事之中的兩個(gè)事件時(shí)，將會(huì)體現(xiàn)出比被試在聽(tīng)取兩段沒(méi)有關(guān)聯(lián)的事件時(shí)更為相似的神經(jīng)活動(dòng)特征（neural activity patterns）。相反，如果海馬體僅僅負(fù)責(zé)處理和整合相似的記憶片段，那么不論兩個(gè)事件是否構(gòu)成統(tǒng)一的敘事，只要它們涉及同一人物，海馬體對(duì)于它們便會(huì)呈現(xiàn)同樣相似的神經(jīng)活動(dòng)。

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?cè)谑录霈F(xiàn)后約6s（TR +5）開(kāi)始記錄海馬體的神經(jīng)活動(dòng)，并發(fā)現(xiàn)海馬體在事件范圍內(nèi)（Event Boundary；事件呈現(xiàn)后約6s—13s）的活動(dòng)特征在兩個(gè)事件構(gòu)成同一敘事時(shí)更為相似（圖B：Boundary-Boundary）。

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實(shí)驗(yàn)結(jié)果支持了第一種猜想：右側(cè)海馬體的活動(dòng)特征在兩個(gè)事件構(gòu)成統(tǒng)一敘事時(shí)更為相似（圖2B：Boundary-Boundary）。進(jìn)一步分析表明，海馬體的活動(dòng)相似度差異，并不能完全被對(duì)應(yīng)事件之間語(yǔ)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(tīng)取故事時(shí)，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(qǐng)被試回憶他們?cè)谒亩武浺糁新?tīng)到的人物故事，并記錄其大腦活動(dòng)（圖3a）。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，當(dāng)被試編碼和提取的事件來(lái)自同一故事時(shí)，他們的海馬體呈現(xiàn)出相較當(dāng)兩個(gè)事件沒(méi)有關(guān)聯(lián)時(shí)更為相似的活動(dòng)特征（圖3b）。同時(shí)，海馬體神經(jīng)活動(dòng)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(xì)節(jié)（圖3c）。

圖3

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研究結(jié)果印證了海馬體在人們理解故事的過(guò)程中扮演的重要角色，并進(jìn)一步揭示了海馬體會(huì)在何種條件下對(duì)記憶片段進(jìn)行整合：即當(dāng)記憶片段之間可以構(gòu)成統(tǒng)一敘事的時(shí)候。

本文來(lái)自微信公眾號(hào) “神經(jīng)現(xiàn)實(shí)”（ID：neureality），作者：Yi，36氪經(jīng)授權(quán)發(fā)布。