记忆是会骗人的。有时,我们明明记得朋友穿的是蓝色衬衫,而实际上那件衬衫是绿色的;或者记得画中的线条是垂直的,而事实上它略微倾斜。这样的记忆错误并不是随机产生的,而是遵循科学家所称的“偏差”(bias)规律。数十年来,研究者一直在探究,是什么让我们的感知和记忆产生这种系统性误差。
在Neuron近期发表的一项研究中,上海纽约大学神经科学副教授任淑彬与首尔大学的合作团队提出了一个统一机制,可以同时解释“刺激特异性偏差”和“决策一致性偏差”。该研究结合了行为实验、脑成像及计算建模,为理解记忆偏差提供了新的思路。
“刺激特异性偏差”指我们对某一事物的记忆,往往会趋近环境中某些受偏好的特征。例如,人们在回忆线条走向时,往往会觉得线条略微偏离日常生活中最常见的垂直或水平方向。
“我们的感官系统深受所处环境的影响。平时我们更常见到水平与垂直的结构,如建筑物、自然景观,所以大脑在处理这些朝向时更高效,”任教授解释道,“不过,这种高效性可能会引发微小的系统性偏离。”
“决策一致性偏差”则出现在我们做出判断之后。比如你看到一条线,并判断它相对于参照线顺时针倾斜。后来让你回想,你可能会记成它朝同一方向偏移地更远,仿佛大脑在强化先前的判断。
“这是一种确认倾向,”任教授指出,“一旦我们做出判断,记忆往往会不自觉地倾向于支持那个判断,尤其在不确定的情境中,这种倾向更为明显。”
以往,科学家普遍认为这两种偏差源于不同过程:前者源于感知阶段,后者源自决策过程。然而,任教授与合作者团队发现情况并非如此。
在实验中,参与者首先会看到一条特定倾斜角度的线条,随后要快速判断线条方向,再在稍后回忆一遍。研究团队通过调整参与者初次判断与再次回忆之间的时间间隔,追踪记忆偏差随时间的变化。
结果出人意料:偏差并非固定不变,而是随时间间隔的延长逐渐增大。任教授借助一种名为“漂移扩散模型”(drift-diffusion model)的数学框架,分析了工作记忆中的这种渐进式“漂移”,证实了信息在记忆中停留时间越长,系统性偏差越大。
为了进一步理解大脑中的相应机制,研究者还分析了功能性磁共振成像(fMRI)数据,发现皮层活动中也呈现出类似的“漂移”模式。任教授表示:“过去人们认为‘刺激特异性偏差’仅源于感官编码,但我们的结果显示,记忆本身也会持续扭曲信息,这是一个动态的过程。”
任教授团队进一步搭建了循环神经网络(RNN)模型,利用计算机系统模拟神经元随时间推移的互动方式。训练该网络完成与人类被试相同的任务后,他们得以观察不同神经回路如何呈现出实验中观察到的行为模式。
模型揭示了一种有趣的反馈机制。“我们发现决策脑区的信号会反向传输至记忆脑区,对已存储的信息进行微调,”任教授解释道,“这种反馈有助于我们做出更有信心的判断,但代价是记忆的准确性会下降。”
行为数据、脑成像与计算模型共同指向一个深层原理:漂移动力学机制(drift dynamics)。正是这种动态机制使“刺激特异性偏差”与“决策一致性偏差”随时间的推移逐渐增大,从而为记忆与决策如何相互影响提供了统一解释。
对任教授而言,这项研究也标志着其研究视野的拓展。“我的早期研究主要聚焦神经网络层面,关注单个脑区内神经元的连接与通信,”她回顾道,“但通过这次合作,我开始对感知、记忆与决策等不同脑区的协同互动产生浓厚兴趣,也更关注行为如何揭示其背后的神经机制。”
展望未来,任教授希望进一步探索这种跨脑区的动态关系。“即便是简单的记忆任务,决策等认知过程也能重塑我们的记忆,”她说,“理解这些相互作用,将有助于我们认识大脑如何在准确与灵活之间取得平衡,也许还能解释,为何不完美的记忆恰恰是我们之所以为人的关键。”

