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核心記憶、遺忘與似曾相似——腦筋急轉彎:用心理學說故事與知識(1)記憶篇

活躍星系核_96
・2015/09/03 ・2276字 ・閱讀時間約 4 分鐘 ・SR值 538 ・八年級

文 / 台大月光心理社(代表:沈伯郡、鄭澈)

腦筋急轉彎(Inside Out)是最近當紅的皮克斯動畫片:除了劇情有趣、呈現方式新穎外,當中呈現了很多心理學的概念,讓身為心理所學生的我們覺得深深感動,有一股莫名其妙的衝動想要將看到的知識跟大家分享。本文將會介紹腦筋急轉彎這部電影與心理學有密切關聯的部分,讓大家在享受電影之餘也可以學到些知識。

談談記憶

首先是記憶,這部影片當中對於「記憶」概念的描繪非常的寫實,包含記憶收錄(Encoding)、儲存(Storage)、提取(Retrieval)的整個歷程,是訊息處理論(Information Processing Models)的一個很經典的模型:阿特金森(Atkinson)與謝扶潤(Shiffrin)在1968年提出的「多重儲存模型(Multi-Store Model)或稱模態模型(Modal Model)」,其架構簡化成下圖所示 。

記憶歷程
記憶歷程的大約比擬。

外界的刺激、訊息會進入感官記憶停留數秒,如果此時有被注意到那麼訊息就有機會繼續送往短期記憶,在短期記憶內維持的時間約是30秒,經過足夠的覆誦或重覆後,有機會轉移到長期記憶儲存中;反之,如果有干擾或是沒有足夠的重複那麼就會被遺忘。進入長期記憶這關鍵的步驟,主要也如影片所呈現,發生在「睡眠」的時候,會把記憶鞏固在長期記憶中 (p.s.所以睡眠很重要!!!)。

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接著我們來看看外界刺激進入記憶的這個步驟,記憶進行此歷程的時候並不是雜亂無章的隨意進入,而是有其特定的編排、分類規則,彼此有關的訊息往往會被綁在一起,再近一步的送往長期記憶內與該類訊息有關的區域,也就是同一類型的資訊會被放在一起儲存。

以上這情況從在長期記憶區內員工的工作情況我們可以略想像一二。此作法方便日後的檢索與提取更有效率,會在腦中形成一區區的概念模組,稱為基模(Schema)。影片中,長期記憶內那一區區的藍色長櫃就有點這樣的意味。

核心記憶、遺忘與似曾相似

source:《腦筋急轉彎》電影。
source:《腦筋急轉彎》電影。

再談談影片中非常重要的一個設定:核心記憶(Core Memory),電影的呈現方式很有趣,不知道大家有沒有發現那幾顆核心記憶都有主角的涉入?那些都是與自己有關的重要記憶。除了原因是他是主角一定要出現以外,還有個值得一提的原因是自我參照效應(Self-Reference Effect):記憶的時候,如果該事物與自身(Self)有關的話,就會比較容易記得。

此類與自我有關的記憶則稱為自傳式記憶(Autobiographical Memory),往往相對於一般事件的記憶更為清楚、深刻,所以我們在電影看到的幾乎所有記憶球內都有主角自身涉入其中,最重要的核心記憶也不例外。這些重要的核心事件記憶更進一步的建立起主角對世界的信念、價值觀、性格等,拼湊起主角內心的世界。

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這部分我們再來談談遺忘(Forgetting),那個黑暗的山谷,造成遺忘的可能原因有:記憶強度本身的衰退(Decay),如同電影中,記憶球褪色的情況(從彩色變黑白),再被拋至遺忘的谷底中,有人說這可能跟腦內有關細胞死亡有關,但也有人說這些記憶本身就應該要一直刷新(Refresh),否則其記憶的連結強度就會衰弱。

也有原因說:新進的記憶會來干擾舊的記憶,這是干擾理論(Interference Theory)所提出的論點。時間的流逝固然與遺忘有關,但非造成遺忘的主因。反而是因為隨著時間的推移,中間有許多機會接觸到新的事物,而產生新的記憶,這些新的記憶進而打亂了舊記憶。想成要用此電影呈現的話,可能就是讓原本記憶球被新的記憶球取代其原本的位置。

還有一個原因是:提取記憶失敗(Retrieval Failure),很多時候你會突然想想一件事情卻想不起來,但是過了一會就想起來了,從這情況我們可以知道,該記憶並沒有消退、消失,而是一直都存在你的腦中,只是你無法準確提取!造成這個現象的可能原因很多,其中一個可能是:當初記憶在輸入時,它並沒有被妥善的編碼儲存。

電影中可能有意無意地也呈現出這樣的概念,回想一下電影中,長期記憶保存區內有些記憶球並沒有規則地放上一區區的架子上,這或許就是那些沒被好好編排、存放的記憶,日後要提取這些記憶就會有困難,無法被有效率且有系統的提取,而導致遺忘。另外,情緒在其中「搗亂(跑來跑去亂碰)」這件事,導致記憶球掉落這個損毀記憶也很有意思。

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此部分最後,想介紹「似曾相似感(Déjà vu),或稱既視感」,這段是筆者在看電影覺得最有趣的一段,在思想列車上Bing Bong的導覽說到:「那是歸納推理,那是似曾相識,那是語言處理,那是似曾相識,那是批判思考,那是似曾相識。(There’s inductive reasoning, there’s déjà vu, there’s language processing, there’s déjà vu, there’s critical thinking, there’s déjà vu)」這究竟是什麼呢?

這是在說:在現實生活中,在突然遇到某個景象,有種「我好像在哪看過這個場景」的想法,但實際上你在現實生活中可能是第一次遇到這個景象。造成這個現象的原因和完整機制還是一個謎,但它發生的時候你不用太緊張,大部份的人或多或少都會經歷這樣的感覺,且常常發生在15~25歲的年輕人身上。

過去幾年中,研究發現內側顳葉(Mesial Temporal Lobe)是造成這個現象的主因,藉著電極刺激癲癇患者的腦發現:內嗅皮質(Entorhinal Cortex)& 嗅緣皮質(Perirhinal Cortex)可以引發這樣的似曾相似感。這兩結構本身就涉及事件記憶(Episodic Memory)和感覺處理(Sensory Processing)。由於這種似曾相似的現象常常發生在癲癇(Epilepsy)的患者身上(癲癇會有腦內異常放電的情況,過程中可能觸發了這樣的現象),所以也是臨床上常用來評估罹患癲癇可能的一個指標。

情緒及發展部分可參考:

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參考資料在發展篇一併刊出。

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活躍星系核_96
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活躍星系核(active galactic nucleus, AGN)是一類中央核區活動性很強的河外星系。這些星系比普通星系活躍,在從無線電波到伽瑪射線的全波段裡都發出很強的電磁輻射。 本帳號發表來自各方的投稿。附有資料出處的科學好文,都歡迎你來投稿喔。 Email: contact@pansci.asia
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小鼠研究指「間歇性禁食」可延年益壽——重點不在總熱量,延長用餐間隔才是重點!

台灣科技媒體中心_96
・2021/10/24 ・2679字 ・閱讀時間約 5 分鐘

2021 年 10 月 18 日,國際期刊《自然醫學》(Nature Medicine)公開的一篇研究論文,探討飲食模式和改善生理健康之間的關係。研究將小鼠總共分為五組:(1)自由取食、(2)限制 30% 的熱量攝取,但沒有禁食期、(3)限制 30% 的熱量攝取,半天內給食三次,另外半天禁食、(4)限制 30% 的熱量攝取,每天只給食一次,其他 21 小時禁食、(5)熱量攝取總量不變,但每天禁食 21 小時。

研究運用液相層析質譜儀(Liquid chromatography–mass spectrometry),以及轉錄組分析(Transcriptional profiling)等方法,發現僅「禁食」而沒有減少攝取的總熱量,就足以得到在限制熱量的飲食模式時出現的大部分代謝與核酸轉錄的特徵,以及延長壽命、防止衰弱等健康上的好處。

該研究歸納出以下三大結論:

  1. 過往研究限制熱量攝取的好處時,無法分辨原因是「總卡路里攝取下降」還是「有規律的長時間禁食」。這篇研究協助釐清熱量限制帶來好處的原因,發現單純禁食而並不減少總熱量攝入,就足以達到有助代謝和延緩老化這些健康效果。
  2. 研究是在特定的條件下所觀察到的現象,不同性別及不同品系的小鼠,禁食的效果就不同,無法廣泛推論於不同物種或不同飲食文化的個體。
  3. 禁食很可能是限制卡路里攝取時,可改善健康和長壽所必需的關鍵。如果可以證明適用於人類,未來可能幫助人們在不需要減少卡路里攝取總量的情況下,也能延緩老化、促進健康。
圖/Pixabay

大爆吃再間歇性禁食更健康?仍有待證實

臺大醫學院腦與心智科學研究所教授王培育指出,適當的飲食限制對於促進代謝、預防疾病及延長壽命的益處已是廣為人知。然而在早期用酵母菌、線蟲及果蠅作為實驗對象的研究中,受限於實驗模式,大多是以稀釋食物中的營養成份且自由飲食的方式來觀察飲食限制的好處 [1][2][3]

而在哺乳類中,小鼠或猴子實驗則是以每日一到二次或數日一次的方式,餵食正常食量的 40-80% [4][5],因此,一直以來飲食限制所帶來的好處被認為是降低日常飲食中卡路里的總量所導致。但是這些傳統的觀點在近年來的研究中已是備受挑戰,例如每日限制時間或食物量的餵食或禁食(於幾個小時內自由飲食或吃完定量的食物),也可明顯的達成健康長壽的好處 [6]

所以,重要的究竟是卡路里減量,還是禁食?本篇研究利用特定品系的小鼠,以系統性的方法實驗數種飲食的模式並且分析多種代謝及生理指標。結果顯示適當的禁食,可能是影響健康指標的關鍵,然而這是否意味著大吃大喝但間歇性的禁食是比少量及少餐更好的選擇呢?有待日後有更多的研究證據來說明。

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規律禁食/進食,比總熱量攝取更重要

王培育也指出,這份研究僅使用了兩種品系的公、母小鼠進行研究,便可觀察到飲食限制對於不同性別及兩種品系小鼠的生理反應造成許多的差異,顯示本研究是在特定的條件下所觀察到的現象,無法廣泛推論於不同物種或不同飲食文化的個體。

這份研究提供一個重要的概念,適當的禁食可以達成傳統的飲食限制(禁食加上卡路里減量)對身體健康的好處,因此營養均衡、不必在卡路里上斤斤計較,一樣可能擁有健康長壽。

王培育指出,這份研究詳盡的比較了長期限制總熱量攝取與間歇性禁食,對代謝、老化以及壽命的影響,結果也顯示了有規律的間歇性禁食也許就足以帶給我們健康上的各種好處。這告訴我們,吃什麼、吃多少固然重要,何時吃以及飲食是否規律也許更重要。這結果與上月一篇發表在期刊《自然》(Nature)上的果蠅間歇性禁食實驗結果不謀而合 [7]

這份研究提供一個重要的概念,適當的禁食可以達成傳統的飲食限制(禁食加上卡路里減量)對身體健康的好處。圖/Pixabay

「禁食」才是有助代謝的關鍵

國立中興大學食品暨應用生物科技學系特聘教授蔣恩沛指出,過去許多研究都發現「限時進餐」或「限制進餐量」具有代謝益處,並延長小鼠的壽命。然而這些發現並無法釐清,哪些是純粹因為減少熱量攝入引起的好處,而哪些是因實驗要控制卡路里而無形中施加了禁食所致。

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本研究在小鼠實驗中發現,限制卡路里的飲食方式,促成葡萄糖代謝、虛弱和壽命的各項改善,其實需透過「禁食」來達成。研究推翻了長期以來認為卡路里限制飲食對哺乳動物有益僅是由於減少總熱量攝取的觀點,並強調當中的「禁食行為」才是有助代謝(例如提升胰島素敏感性)和延緩老化這些保護作用的重要原因。

研究結果揭示了我們何時以及吃多少食物,如何調節代謝健康和壽命,並證明每天延長禁食,而不僅僅是減少熱量攝入,可能是熱量限制飲食對改進代謝和延緩老化的原因。過去已有研究表明,延長兩餐間隔對健康有益,本研究結果與過去研究也有相當的一致性。

蔣恩沛表示,人類老化過程中所伴隨的退化過程和疾病,有許多變因,除了攝食量、飲食方式、種類,還有基因、環境因素,甚至腸道菌相,均可能扮演角色,遠比實驗動物複雜。然而可以確定的是,限制熱量攝取可提供代謝上的益處,並可能減緩衰老、延長壽命。

圖/Pexels

本文編譯自科學期刊文章,完整文章來源:

參考資料:

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