又是一年儿童节,

今年有没有给自己准备什么特别的惊喜呢?

【科学小馆儿】哎?我小时候的记忆呢?

谈起童年,

你对童年印象最深的事情是什么?

欢迎大家积极留言讨论~

【科学小馆儿】哎?我小时候的记忆呢?

啊?忘了?

就记得几个片段了?

小时候的事有点记不清了?

这该不会是失忆了吧?

【科学小馆儿】哎?我小时候的记忆呢?


别急,我们一起跟着研究者们了解一下。

“选择性失忆”竟发生在我身上?

在正式开始之前,先做一个区分。

人们随着年龄的增长而忘记一些记忆,

是十分正常的事情,

这和大脑记忆相关的作用机理有关。


在这里,我们想要聊的是,

为什么一般人在成人阶段,

很难回想起自己生命的头几年里

发生了什么事,

而且在大约七岁以前都缺乏牢靠的记忆。


这个现象被称作幼儿期遗忘(infantile amnesia)或童年失忆症(childhood amnesia),

最早是在1910年由弗洛伊德描述和定义的。

弗洛伊德认为,

我们会因为“性创伤(sexual trauma)”而压抑自己的早期记忆。


【科学小馆儿】哎?我小时候的记忆呢?


不过到了二十世纪八十年代,

大多数研究者都同意另一个假说:

我们之所以对于童年早期没有任何记忆,

是因为我们那时还创造不出“记忆”来。

因为婴幼儿时期,

与长期记忆相关的海马体和杏仁核

还处于发育过程中,

视觉系统和语言系统也尚未发育完全。


想要形成长期记忆,

人体必须协调一系列的生理和心理变化,

但是大多数儿童都缺乏这样的协调机制。

影像、声音、气味、味道和触感

都是记忆的原材料,

它们被记录在我们的大脑皮层,

通过形如海马的结构——海马体组合加工后,

才能最终形成记忆。

但是海马体要等到我们进入青春期后才能完全发育成熟,

这也是有很多研究者认同,

婴幼儿的大脑无法形成明显的长期记忆

的原因。

1.为什么会发生“幼儿期遗忘”?

时至今日在研究者们不懈努力下,

我们已经研究出了描述记忆形成、

存储的模型,

但这还不能从根本上去理解记忆产生和遗忘

的机制。

所以在这里我们并不能给

“幼儿期遗忘”的原因给出一个确切的结果,

在这里胖科先给大家介绍几个有关幼时记忆的探索和讨论。

【科学小馆儿】哎?我小时候的记忆呢?


探索1:“消失的童年”是大脑发育过程中不得不牺牲掉的记忆

来自加拿大多伦多大学Paul Frankland团队指出了一种大脑让渡我们的童年记忆的方式:它们不仅会褪色,还会被封存。

研究人员注意到,他们做实验的小白鼠中,那些生活在装有转动轮子的笼子里的白鼠在某些特定的记忆测试中会表现得更差一些。

为什么会有这种区别呢?他们很快想到他们熟知的一项事实:在转动轮子上锻炼会促进海马体内神经生成。他们做了大量实验,结果基本达成一致:生活在有轮子的笼子里的成年小白鼠,因为进行了锻炼,所以会呈现出和幼年白鼠一样的健忘情形。

为什么神经生长的发生会伴随着健忘呢?斯坦福大学的卡尔·戴瑟罗斯和同事的研究表明,海马体中的神经生长确实会增强人们学习和记忆的能力没错,但同时也会迫使一定量的“遗忘”发生。

海马体承载神经的数量有限,新的脑细胞可能会挤到其他神经元的领地,甚至可能取而代之,而伴随着这一过程,会发生小范围脑回路的破坏与重组,进而影响到个人的记忆。

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探索2:大脑新细胞或可清除儿时记忆

《科学》杂志上的一项研究指出,海马体中新生成的神经元能“逐出”先前习得的信息。该研究为弄清人难以回忆起童年记忆的原因提供了线索。

领导该研究的神经学家Sheena Josselyn说:“起初,这一发现让我们大吃一惊。大多数人认为,新的神经元意味着更好的记忆力。”

研究人员以刚出生的小鼠和成年小鼠为研究对象,将它们置于一个会遭受重复电击的环境中,训练其对环境的恐惧意识。所有小鼠都很快学会了该任务,但刚出生的小鼠在训练一天后就遗忘了这段不愉快的经历,而成年小鼠却保存这段负面记忆长达数周。

在人类的一生中,海马体内会不断生成新的神经元——起初生长速度很快,随着年龄的增长会越来越慢。这点和小鼠的发育过程十分相似,因此该结论有很高的可能性。

【科学小馆儿】哎?我小时候的记忆呢?

2.这些记忆还能找回来吗?

大多数成年人无法回忆起3岁以前

发生的事情,

“幼儿期遗忘”甚至已经成为了专业术语。

但可能有人会说,

他们记得从幼儿时期开始发生的事情,

并非全无印象,

当然有科学家注意到了这个现象,

于是想要一探究竟。

【科学小馆儿】哎?我小时候的记忆呢?

探索1:人类早期记忆或并未丢失

【科学小馆儿】哎?我小时候的记忆呢?

图片来源:Hashir Abdulla/EyeEm/Getty

来自美国纽约大学的Alessio Travaglia团队对小鼠开展的研究显示,来自人类最早几年的记忆痕迹可能一直呆在大脑中,随时等着被正确的触发因素重新激活。此项成果发表于《自然—神经科学》杂志。

研究人员表示,“一些人可能会说,他们有幼时的记忆,但这些记忆通常并不准确,或者只是基于其他人告诉他们的故事。”

为探究该问题,Travaglia和同事转向了他们认为同样会经历幼儿期遗忘的小鼠。仅有17天大的幼鼠(相当于2~3岁的儿童)——能学会将盒子的一边同电击联系起来,但这种记忆会在一天之内消失。较为年老的小鼠则能将这些记忆保持若干天。

不过,该团队发现,正确的触发因素会促使幼鼠失去的记忆重新露面。一旦这些幼鼠忘记了,便会再次电击它们。他们发现,“突然间,它们找回了这种记忆。”这表明记忆仍在那里,只是一般情况下获取不到。

Travaglia认为,此项发现可能同样适用于人类。一些触发因素正在重新激活人们的记忆,尽管自身可能并未意识到这是自己以前的记忆。

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探索2:加拿大科学家成功找回婴儿期“遗失”的记忆

无独有偶,加拿大多伦多大学Paul Frankland和他的神经学团队也宣布成功恢复了成年小鼠在婴儿期形成的恐惧记忆,相关成果发表在《当代生物学》杂志。

研究人员先是把17天大的婴儿鼠和60天大的壮年鼠关进“小黑屋”进行足底电击实验,小鼠们都被吓得一动不动。

在之后的不同天数里,这些小鼠会被再度带回小黑屋。结果发现,不管过去多少天(90天内),那些壮年鼠都会再次表现出一动不动的受惊吓反应。而婴儿鼠在15天后就忘记了,这相当于人类在7岁左右忘记了婴儿期的记忆。

接下来,研究人员用光敏蛋白ChR2标记了小鼠在恐惧情境下活跃的海马区细胞,然后用光遗传学手段再度激活这些细胞。这一次,当长大的婴儿鼠回到小黑屋后,会同时在神经和行为上表现出恐惧反应。

美国波士顿大学神经生物学家Steve Ramirez解释道:“这说明成年小鼠的婴儿期记忆并未消失,只是休眠了,并且可以被人为唤醒。”

【科学小馆儿】哎?我小时候的记忆呢?

“记忆去哪了”,这可真是一个历史悠久、争论不休的经典问题。

借用《中国科学报》上一个非常形象的比喻,

大脑就像一座曲径通幽的图书馆,

而我们无法阅读3岁前记录的文献。

这意味着什么?

这些书籍一开始就没被收录进来吗?

还是它们被扫地出馆了?

抑或我们只是迷路了找不到它们?


这些问题一直困扰着人们。

但胖科相信,

这些老鼠没办法告诉我们的答案,

“总有一天会由人类讲述出来”。

【科学小馆儿】哎?我小时候的记忆呢?


创作团队:中国科技馆新媒体团队

审核专家:郭秀海 首都医科大学宣武医院神经内科主任医师

图片均来源于网络

参考文献:

[1]Freud, Sigmund. Psychopathology of Everyday Life. Macmillan, 1915.

[2]Robinson-Riegler, et al. Cognitive psychology: Applying the science of the mind. Pearson Higher Ed, 2013.

[3]Robyn Fivush, et al. Children's Long-Term Memory for a Novel Event: An Exploratory Study[J]. Merrill-Palmer Quarterly (1982-),1984,30(3).

[4]Josselyn, Sheena A., and Paul W. Frankland. "Infantile amnesia: a neurogenic hypothesis." Learning & Memory 19.9 (2012): 423-433.

[5]Katherine G. Akers, et al. Ontogeny of contextual fear memory formation, specificity, and persistence in mice[J]. Cold Spring Harbor Laboratory Press,2012,19(12).

[6]Katherine G. Akers, et al. Hippocampal Neurogenesis Regulates Forgetting During Adulthood and Infancy[J]. Science,2014,344(6184).

[7]Alessio Travaglia, et al. Infantile amnesia reflects a developmental critical period for hippocampal learning[J]. Nature Neuroscience,2016,19(9).

[8]Axel Guskjolen, et al. Recovery of “Lost” Infant Memories in Mice[J]. Current Biology,2018,28(14).

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