大脑海马体是长期记忆吗 大脑海马体帮助填补语言空白

大脑横截面，两个脑半球的海马体用绿色标记。深部电极通过外侧颞叶穿透海马体，与6个点接触，由彩色的圆点代表。海马体的θ节律更强，因此，相比于不受约束的句子（下方波形），受约束的句子（上方波形）更加同步。

一项研究表明，当你帮你的配偶说出他/她想说的话或者回答一个填空的问题时，你使用了大脑用于记忆的中继站，这个区域直到现在也被研究语言的科学家所忽略。

很明显，说话和理解语言利用我们对单词、语境、人等的记忆，但是心理学家们一直将语言和记忆作为大脑的不同功能来研究，忽略了它们的相互联系。

在一项由加州大学伯克利分校完成的实验中，心理学家发现，记忆和语言是通过海马体深度相关的，海马体在记忆关联中发挥着关键作用。

海马体位于大脑中央，就像一个路由器一样将相关的记忆联系起来，包括颜色、形状、感觉、气味和味道，所以我们可以进行记忆关联。海马体将输入的单词与存储的语义知识相关联的作用对于理解和形成句子的意义是必要的。

有趣的是，研究人员最近报告了海马体受损的患者表现出的症状与海马体和语言有关联的期望相符合：这些问题包括，将单词意思互相联系以及从句子和谈话中提取出语境信息。

该校博士后Vitória Piai说：“语言与海马体之间的联系可以解释一些患者的语言缺陷，这些患者的与语言相关的区域并没有受损。我认为，一旦我们开始研究现实生活中的语言，就会发现海马体在语言中所起到的作用远远超过我们过去的想象。”

颅内记录

研究人员使用植入海马体的电极记录了当志愿者听到答案明显的填空句子（比如“他使用________扫地”）时大脑的神经活动，有12位志愿者参加了研究。对于大部分的受测对象，当他们听到句子且对答案非常熟悉的时候，在答案画面被展示之前海马体会表现出高度同步的活动，这是海马体在大脑内部建立联系要想出正确单词的迹象：在这里是扫帚。

根据Piai的说法，大脑深层记录可以在毫秒级别捕捉神经兴奋，精确地表示出大脑如何实时处理语言。语言研究通常使用功能性磁共振成像(fMRI)，这种技术可以测量大脑中的氧流动，这个过程很缓慢，研究人员无法测量一秒钟内的大脑活动。

Piai说：“使用fMRI的研究可以观察到大脑内部的联系，但是无法告诉你大脑如何将这些东西组合在一起。我认为只有使用电生理学技术才能了解‘如何’的问题，这种技术与神经元活动有更直接的联系。该实验很令人激动，因为我们能够开始以更加整体的方式理解语言和记忆，并且可以开始在它们发生的时候进行测试。”

这项研究发表在9月19日的《PNAS》上（点击左下角阅读原文）。

语言和记忆

加州大学伯克利分校的心理学教授Robert Knight说：“语言一直被认为是发生在大脑皮层中的，这也是为什么人类有语言而小鼠没有。尽管颞叶内侧部的海马体被认为与人类的空间和语言记有关，这两个部分就像是船在雾中行驶，互相不知道对方存在。”

这项新研究在加州大学欧文分校医学中心和斯坦福大学医学中心进行，癫痫患者接受了颅内电极研究，以定位他们异常大脑活动的来源。Piai利用了著名的行为效应研究海马体与在语言中的作用。她只记录了在非癫痫发作时的大脑半球。

过去的语言研究表明，当填空句子只有一个明显的答案时（比如，她用________锁门），相比于听到有多个可能答案的填空句子时（比如，她带着________进门），人们回答的更快。在这项新研究中，受测者听到6音节句子，之后停顿一下，再给出答案的图片。受测者需要说出图片的名字。

对于受约束的句子（只有一个明显答案），有10名受测者（共12人）的海马体中引起了同步θ波形的脉冲，这是海马区产生记忆关联时的活动特征。

Knight说：“Vitória的研究表明，当直接记录海马体活动时，句子约束性越强，海马体就越活跃，这基本上可以预测将要发生什么。海马体开始建立θ节律的活动，这种活动与记忆获取和处理有关。”

过去几年中，Knight和其他人使用电极在大脑表面进行了大脑活动研究，所谓的脑皮层电图学，或者将电极植入大脑，被称为颅内记录。他们发现，记忆神经元在每秒钟摆动1至80个周期。代表关联记忆的神经元每秒钟的θ节律是4至8个周期。

其中一种理论是，当这些相关的神经元之一被激活时，所有其他频率相同的神经元都会同时释放脉冲，使我们唤起相关的记忆。桔子的气味会激活大脑中桔子的图片、味道等，以及与桔子相关的正面和负面的情绪。

类似的，一个受约束的句子会在相关的记忆中逐步建立起同步的摆动。比如，“他使用________扫地”这个句子，“扫”和“地”会在不同的编码相关信息的神经元中引起同步的摆动，只在与这两个词都相关的词上重叠：“扫帚”。

Piai怀疑，当我们听到不受约束的句子时，这些词不会引起任何相关或者重叠的联系。

这项新发现可以打开一个全新的领域，使用颅内记录研究语言和记忆之间联系的细节。

Knight说：“这项研究表明，记忆对句子的贡献随着时间演变，它是语言系统的一部分，而不是从属于语言系统。”

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