生活场景如何塑造意识和创造记忆

生活是由一系列小事组成的：煮早晨的咖啡，遛狗，打开笔记本电脑，再把狗放回家。所有这些事件加起来就构成了完整的一天。华盛顿大学埃德加·詹姆斯·斯威夫特艺术与科学系主任兼心理与神经生物科学系主任杰夫·扎克斯说，我们的大脑不断地观察和处理构成我们日常生活的事件。

扎克斯说：“了解事件的开始和结束对于了解世界至关重要。”

在两篇新论文中，扎克斯和来自文理学院和麦凯尔维工程学院的其他研究人员探索了人类认知中的这一关键过程。

扎克斯领导了一项研究，研究人员训练计算机模型观看超过25小时的人们执行简单日常任务（例如清洁厨房或烹饪）的视频片段，然后预测接下来会发生什么。研究得出了一个令人惊讶的发现：计算机模型在应对不确定性时最为准确。当模型对接下来会发生什么特别不确定时，它会重置设置并重新评估场景，从而提高其整体理解能力。

该研究发表在PNAS Nexus上，其共同作者包括 Zachs 动态认知实验室的研究生 Thanh Nguyen、实验室高级研究员 Matt Bezdek、麦凯尔维工程学院教授兼院长 Aaron Bobick、William R. Stakenberg 人类价值观和道德发展教授 Todd Braver 以及哈佛大学神经科学家 Samuel Gershman。

扎克斯此前曾提出理论，认为人类大脑对生活中的小惊喜尤为敏感。他认为，每当人们感知到意外情况时，就会高估场景，这种现象被称为“预测误差”。但研究发现，成功的计算机模型更关注不确定性而非预测误差，这让人们对该理论产生了怀疑。

“我们做科学研究，”扎克斯说。“面对新的数据，我们会修正理论。”

阮教授表示，意外仍然很重要，而且没有必要完全放弃预测误差的概念。“我们开始认为大脑会同时使用这两种机制，”他说，“这不是一个选择其中一种的问题。每种模型都能为我们理解人类认知做出独特的贡献。”

记忆在事件处理中的作用

动态认知实验室的研究科学家马弗里克·史密斯（Maverick Smith）也研究理解事件与记忆之间的关系。史密斯与前华盛顿大学博士后研究员、现任堪萨斯州立大学助理教授的希瑟·贝利（Heather Bailey）合作，在《自然评论心理学》上发表了一篇评论文章，收集了越来越多的证据表明，长期记忆与逻辑上准确地判断一个事件在哪里结束、另一个事件在哪里开始的能力密切相关。

史密斯说：“在识别事件开始和结束的能力上，个体之间存在很大差异，这些差异可以强烈预测人们日后记忆事件的程度。我们希望开发一种干预措施，通过帮助人们更好地细分事件来改善记忆。”

年龄对事件感知的影响

与扎克斯一样，史密斯也依靠视频片段来更好地理解大脑如何处理事件。他的视频不是烹饪或清洁，而是展示一个人在商店购物、设置打印机或执行其他日常任务。在各种实验中，观众在认为某个事件即将开始或结束时按下按钮。然后，史密斯用一系列书面问题测试参与者对视频的记忆。

史密斯发现，老年人处理事件的难度加大，这可能是导致与年龄相关的记忆力下降的原因之一。“或许有办法干预，帮助他们更好地记住生活中的事件，”他说。

进一步研究

扎克斯、阮、史密斯以及心理与神经生物科学系的其他成员制定了雄心勃勃的计划，旨在进一步研究大脑处理和记忆事件的能力。扎克斯的团队正在利用功能磁共振成像（fMRI）实时追踪45名参与者对日常事件视频的反应。“我们正在研究这些认知功能的实际神经动力学过程，”扎克斯说道。

另一项研究追踪了眼球运动，为我们看待世界的方式提供了新的见解。扎克斯解释说：“当人们观察日常活动时，他们会花很多时间观察别人的手。”

史密斯目前正在利用基于视频的实验，测试他能否通过让识别事件之间界限变得更加容易，从而改善研究参与者（包括老年人和阿尔茨海默病患者）的记忆力。最终，他想了解对事件的观察是如何在长期记忆中存储和维持的。

“有些人显然比其他人更擅长将事件分割成有意义的片段，”史密斯说。“我们能否提高这种能力？这是否会带来更好的记忆力？这些问题我们仍在努力解答。”