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搜索引擎的大脑策略-为什么有些词可能比其他词

更新时间:2020-07-10 21:45点击:

成千上万个大大小小的单词被塞进我们的记忆库,等待着被迅速提取出来,然后串成句子。在最近一项针对癫痫患者和健康志愿者的研究中,美国国立卫生研究院的研究人员发现,我们的大脑可能会收回一些常见的词,比如“猪”和“猪”。“,,”;和“门”;比其他人,包括猫,“;街”;和“;楼梯.”通过结合记忆测试、脑电波记录和对出版在书籍、新闻文章和互联网百科全书上的数十亿单词的调查,研究人员不仅展示了我们的大脑是如何回忆单词的,还展示了我们对过去经历的记忆。

我们发现有些单词比其他的更容易记住。我们的研究结果支持了这样一种观点:我们的记忆是连接到神经网络的,我们的大脑搜索这些记忆,就像搜索引擎在互联网上追踪信息一样,认知心理学家、美国国立神经紊乱和中风研究所博士后谢伟珍博士说,他领导的这项研究发表在《自然人类行为》上。我们希望这些结果可以作为评估一个人的记忆和大脑健康状况的路线图。

谢博士和他的同事们第一次发现这些单词是在他们重新分析30名癫痫患者的记忆测试结果时发现的,这些患者是由Kareem Zaghloul医学博士领导的临床试验的一部分,Kareem Zaghloul是神经外科医生和NINDS的高级研究员。扎格罗博士的团队试图帮助那些无法用药物控制癫痫发作的患者,也就是顽固性癫痫。在观察期间,病人要在美国国立卫生研究院的临床中心呆上几天,用手术植入的电极来检测大脑活动的变化。

我们的目标是找到并消除这些有害的、使人衰弱的癫痫发作的根源。扎格卢勒博士说。监测期也提供了一个难得的机会来记录控制我们生活其他部分的神经活动。在这些有耐心的志愿者的帮助下,我们能够揭开我们记忆背后的一些蓝图。

记忆测试最初设计用来评估情景记忆,或者说是关联记忆。who, what, where and how细节–我们利用过去的经验。阿尔茨海默病和其他形式的痴呆症经常破坏大脑记忆的能力。

研究人员向患者展示了一些成对的单词,比如hand(手)。和“苹果”;从300个常见名词中选出。几秒钟后,研究人员向他们展示了其中一个单词,比如“手”。并被要求记住它的一对,苹果。扎格罗博士的团队利用这些测试来研究大脑中的神经回路是如何存储和重放记忆的。

当谢博士和他的同事重新检查测试结果时,他们发现,不管单词是如何配对的,患者成功地记住一些单词的频率都要高于其他单词。事实上,在使用的300个单词中,排名前五的单词被成功记住的可能性比排名后五的单词平均高出7倍。

但当团队在众包网站亚马逊机械土耳其人上发布了一个在线版本的单词配对测试后,在2623名健康志愿者中发现了非常相似的结果时,所有的怀疑都很快消失了。

我们看到一些东西在这种情况下,words –也许我们的大脑天生就比别人更容易回忆起来,扎格卢勒博士说。这些结果也提供了迄今为止最有力的证据,证明我们在这组病人身上所发现的大脑如何控制记忆的情况,可能也适用于研究之外的人。

大约两年前,谢博士刚到美国国立卫生研究院不久,就在一次圣诞派对上产生了进行这项研究的想法。经过多年研究我们的心理状态我们的情绪,我们的睡眠习惯,以及我们对某事的熟悉程度。为了更多地了解大脑的内部运作,谢博士加入了扎格罗博士的研究小组。

我们的记忆对我们是谁以及我们的大脑如何工作起着至关重要的作用。然而,研究记忆的最大挑战之一是人们经常以不同的方式记住同样的事情,这使得研究人员很难比较人们在记忆测试中的表现,谢博士说。一个多世纪以来,研究人员一直呼吁对这种差异性进行统一解释。如果我们能提前预测人们应该记住什么,并了解我们的大脑是如何做到这一点的,那么我们可能就能开发出更好的方法来评估一个人的整体大脑健康状况。

在派对上,他遇到了威尔玛·班布里奇博士,她是芝加哥大学心理学系的助理教授,当时她是美国国家心理健康研究所(NIMH)的博士后研究员。她试图通过研究我们看到的某些东西是否比其他东西更容易记住来解决同样的问题。

例如,在一项针对1000多名健康志愿者的研究中,班布里奇博士和她的同事们发现,有些面孔比其他面孔更容易被人记住。在这些实验中,每位志愿者都看到了一系列稳定的面孔,并被要求说明他们何时认出了这些面孔中的一个。

我们激动人心的发现是,有些人或地方的形象对所有人来说天生都是难忘的,尽管我们在生活中所见过的东西不同,班布里奇博士说。如果图像记忆能力如此强大,这意味着我们可以提前知道人们可能会记住或忘记什么。

然而,这些结果仅限于理解我们的大脑在识别我们看到的东西时是如何工作的。在派对上,博士们。谢和班布里奇想知道,这个想法是否可以应用于zaghloulo博士的团队一直在研究的记忆的回忆,如果可以,这将告诉我们大脑是如何记住我们过去的经历的?

在这篇论文中,谢博士提出了一个既定理论的原则,即寻找联想记忆(SAM)模型,可能有助于解释他们在癫痫患者和健康对照组的最初发现。

我们认为理解单词配对测试结果的一种方法是运用网络理论来研究大脑是如何记忆过去的经历的。在这种情况下,我们使用的单词记忆看起来像互联网或机场航站楼地图,记忆度高的单词显示为大的、流量大的点,而记忆度低的单词则显示为小的、流量大的点。谢博士说。要完全理解这一点,关键是找出这两个词之间的联系。

为了解决这个问题,研究人员编写了一个新的计算机建模程序来测试定义单词如何连接的特定规则是否能预测他们在研究中看到的记忆结果。这些规则是基于语言研究(pdf),该研究扫描了书籍、新闻文章和维基百科页面上的数千句句子。

相反,他们的研究结果表明,那些更容易记住的单词在语义上更相似,或者更经常与英语中其他单词的意思联系在一起。这意味着,当研究人员将语义相似度数据输入计算机模型时,它会正确地猜测出病人和健康志愿者测试中值得记忆的单词。相反,当他们使用词频或具体程度的数据时,就不会发生这种情况。

进一步的研究结果支持了这一观点,即记忆度越高的单词代表了大脑记忆网络中的高流量中枢。癫痫患者比其他人更快地正确地回忆起记忆单词。同时,患者的电记录;作为语言中枢的前颞叶显示,他们的大脑比那些不太容易记住的单词更早地重播那些单词背后的神经信号。研究人员在观察所有结果和个别试验的平均值时发现了这一趋势,这强烈表明大脑更容易找到容易记住的单词。

此外,病人和健康的志愿者都更容易误呼出那些容易记住的单词。总的来说,这些结果支持了之前的研究,即大脑可能会访问或浏览这些高度关联的记忆,比如动物觅食或电脑搜索互联网的方式。

你知道当你在搜索引擎中输入单词时,它会显示一系列高度相关的猜测吗?感觉搜索引擎读懂了你的想法。嗯,我们的结果表明,在这项研究中,当受试者试图回忆一个配对的单词时,他们的大脑会做出类似的反应。我们认为,当我们回忆很多过去的经历时,这种情况可能会发生。谢博士说。我们的研究结果还表明,英语的结构储存在每个人的大脑中,我们希望有一天,当医生试图评估一个人的记忆和大脑健康时,英语结构能被用来克服差异性。

研究小组目前正在探索将他们的研究结果和计算机模型应用到阿尔茨海默病和其他形式的痴呆症的记忆测试中去的方法。

本研究由NIH内部研究项目在NINDS (NS003144)和NIMH (MH002909)支持。