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大脑中的故事大师：海马体如何帮我们理解叙事

晰数塔互联网快讯
2021-11-01 09:26

文献：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

看电影时，你是否有过这样的经历：前面发生的某些剧情看得云里雾里，直到故事结尾导演将伏笔一一收回，才恍然大悟。我们之所以能跟着导演回收线索，是因为我们有将发生在不同时间的事件（temporally distant events）联系起来，放置进统一的叙事（coherent narrative）之中的能力。在这篇发表于Current Biology的文章中，来自加州大学戴维斯分校（UC Davis）的研究团队探究了这一能力背后的神经机制，并发现海马体（hippocampus）在其中扮演了重要作用。不夸张地说，海马体是我们大脑中的”故事大师“。

海马体在记忆中起到的作用，例如将相似的记忆联系在一起，已是认知神经科学家们的共识。然而，过往研究并不清楚海马体在“理解故事”这一更复杂的认知活动中扮演的角色。本篇文章中，研究者们猜想海马体是通过整合发生在不同时间的记忆片段，来帮助我们理解叙事的。

为了检验这一猜想，研究者们向被试播放了四段录音，每段录音由几个相互独立的场景构成（图1a），它们分别描述了有关两个主要角色的事件（例如Story 1中的Beatrice与Melvin），而这两个角色也在另一段录音（Story 3）中再次出现。值得注意的是，对于其中一位人物（Beatrice），ta在两段录音中的两个相关事件（Event 1与Event 2）可以被放进同一个故事之中（图1b：Coherent Narrative），而对于另一位人物（Melvin），两段录音中的事件之间并无叙事层面的关联，仅仅涉及了同一个人（图1b：Unrelated Narratives）。在被试听取每段故事时，研究者们通过功能性核磁共振（fMRI）记录了他们的大脑活动。

图1. 实验范式。每段录音中包含两个人物的相关事件，同一人物会在两段录音中分别出现。红色框内的事件之间并无内在联系，而蓝色框内的事件可以构成统一叙事。

Cohn-Sheehy et al., Current Biology

如果海马体参与了大脑对叙事的构建，那么海马体在被试听取可以被放进统一叙事之中的两个事件时，将会体现出比被试在听取两段没有关联的事件时更为相似的神经活动特征（neural activity patterns）。相反，如果海马体仅仅负责处理和整合相似的记忆片段，那么不论两个事件是否构成统一的叙事，只要它们涉及同一人物，海马体对于它们便会呈现同样相似的神经活动。

图2. 海马体在大脑中的位置如图A中绿色部分所示。研究者们在事件出现后约6s（TR +5）开始记录海马体的神经活动，并发现海马体在事件范围内（Event Boundary；事件呈现后约6s—13s）的活动特征在两个事件构成同一叙事时更为相似（图B：Boundary-Boundary）。

Cohn-Sheehy et al., Current Biology

实验结果支持了第一种猜想：右侧海马体的活动特征在两个事件构成统一叙事时更为相似（图2B：Boundary-Boundary）。进一步分析表明，海马体的活动相似度差异，并不能完全被对应事件之间语义相似度（lower-level semantic similarity）的差异所解释。因此，研究者们相信，海马体在被试听取故事时，扮演了将不同事件整合成为统一叙事的角色。第二天，研究者请被试回忆他们在四段录音中听到的人物故事，并记录其大脑活动（图3a）。结果发现，当被试编码和提取的事件来自同一故事时，他们的海马体呈现出相较当两个事件没有关联时更为相似的活动特征（图3b）。同时，海马体神经活动在事件的编码与提取阶段更加相似的被试，能够回忆起更多的故事细节（图3c）。