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记忆和运动系统之间的联系

研究人员试图更好地了解我们的心理景观以及我们与之互动所采取的行动。也许泡一杯咖啡是您每天的必需品。您有一种喜欢咖啡的特定方式,并且每天都以相同的方式制作。也许您研磨咖

心理学助理教授爱德华·埃斯特(EdwardEster)说:“您必须按照正确的顺序执行一系列必须要做的事情。”“如果你弄错了,你会得到一杯糟糕的咖啡。”没有人想要那样。

Ester研究人们从环境中接收到的短期记忆信息与他们如何根据这些信息采取行动之间的关系。

“我们将短期记忆概念化的方式是将其作为一个心理工作区,大脑不仅可以在其中放置信息,还可以处理这些信息,”埃斯特说。

短期记忆包括人们保留在脑海中的信息。例如,在头脑中做一道数学题需要短期记忆。如果将两个数字相加,比如17和28,您可能会将数字分成十位和个位。

也许你先把个位的数字相加,你知道7和8加起来等于15。但与此同时,你要抓住十位的1和2来相加(得到3)以及从一个位置(1)出现的任何其他数字。将这些数字牢记在心会使用短期记忆。

“这听起来真的很简单和陈腐,但有很多处理和很多东西必须正确地让你做一些简单的事情,比如将几个数字加在一起,”埃斯特说。“人们在短期记忆中保持信息的有效性存在很大差异。有趣的是,人们在短期记忆中保存信息的能力与他们在长期记忆中保存信息的能力完全无关。”

Ester有兴趣了解短期记忆如何与控制运动输出的大脑部分相互作用。研究人员认为,记忆系统的存在是为了提供行动的基础或理由。但是人们可以在不保留最初开始或激发该行动的记忆的情况下执行行动。

埃斯特想知道大脑的运动和记忆系统交流的程度。RachelWeese是Ester实验室的一名本科生,主修心理学,辅修生物人类学,她与Ester一起研究这个研究问题。

“雷切尔和我真正感兴趣的是那些以目标为导向的行为,以及来自短期记忆系统的信息如何转化为人们与世界互动的方式,”埃斯特说。“我们非常了解电机系统是如何规划出来的。在内存方面,事情有点不透明。”

研究人员想知道控制记忆和动作的大脑网络是否可以同时激活或按顺序动作。真正的答案可能介于两者之间,并且可以让研究人员深入了解大脑的运动和认知网络是如何紧密结合的。

“我们对不同的大脑区域如何负责控制这些个体(运动和工作记忆)过程有一些想法,”埃斯特说。这些想法包括一个模型,Ester将其描述为“每个人都学习的心理学101东西”,但也“可悲地不完整”。

“这是主导心理学和认知神经科学至少70年的模型,”他说。该模型由三个方框组成:第一个方框代表感知或感觉,箭头指向代表记忆和决策的方框。从内存框到代表电机输出和动作的框有一个箭头。箭头表示信息在大脑中是如何转换的。

“所以有这种很好的线性输出,”埃斯特说。“但我们知道模型崩溃的方式有无数种。”例如,你采取的行动会告知你注意的事项,因此“电机”框实际上可以告知“感知”框。“我们对大脑如何实际解决现实世界任务中的问题有了这些超级贫乏的看法。”Ester和Weese着手确定大脑中的记忆和动作网络实际上是如何相互作用的。

他们招募研究对象坐在电脑屏幕前,头上戴着电极。受试者被展示了两张图片,并被要求记住其中一张。实验会提示受试者应该记住哪一个,他们必须在试验结束时用左手或右手做出反应,指出正确的图像。

脑电图或EEG电极捕获有关受试者在整个过程中使用的大脑部分的信息。监测哪些网络在大脑中活跃有助于研究人员确定它们是按顺序使用还是并行使用。

“与刺激处理和反应计划相关的大脑信号时间重叠的程度让我们对与认知和行动相关的大脑网络整合的紧密程度有了一些了解,”埃斯特说。

Weese和Ester发现,受试者大脑的短期记忆部分和运动部分可以同时活跃,这表明大脑的运动部分和记忆部分可以同时起作用。现在,研究人员想弄清楚是否有某些动作或决定可以同时进行(比如冲泡咖啡)或按顺序进行。该实验室还对研究不同的人如何落入同时或连续的大脑网络活动范围感兴趣。

对埃斯特来说,短期记忆似乎是“我们思考世界和与世界互动方式的基本组成部分”。但Ester说,“严重不完整”的模​​型并非毫无用处。“最终,这就是科学的方式,所有模型都是错误的,但有些是有用的。”虽然神经科学家根据这个模型学到了很多东西,但它过于简单化了记忆和动作之间的关系。

“在我们之前有很多人,”埃斯特说,他指的是指出线性模型错误但从未引起太多关注的较早的研究论文。“是时候超越那个模型,从更全面的角度考虑认知和运动系统如何相互作用了。”

整体的观点将很难解析出来。大脑在很大程度上仍然是个谜,正如埃斯特所说,记忆仍然是一个科学家尚未深入研究的黑匣子。

“记忆系统与运动系统紧密交织在一起,”埃斯特说,“但记忆系统可以在一定程度上独立思考。短期记忆系统的一个决定性特征是它有容量限制。”

Weese使用技术比喻举了一个解决能力有限的例子。她说这就像将记忆从USB驱动器(您的短期记忆)上传到计算机(运动计划)。您可以事后扔掉驱动器以避免混乱。

更好地理解这些系统如何相互作用对于学习使用使用神经植入物的假肢的人来说可能很重要。这需要一些时间来适应,但最终汽车计划成为第二天性。

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