新的婴儿大脑扫描揭示了我们开始创造记忆的那一刻

孩子们在 12 个月左右时就会形成短暂的记忆，尽管他们的大脑正在迅速重新布线。

一个身穿粉色连衣裙、戴着配套耳机、咯咯笑着的小孩仰面躺在一台巨大的旋转机器前。枕头头枕缓冲着她的头部。当她慢慢地穿梭于幽闭恐怖的脑部扫描仪中时，她似乎并不担心。一旦安定下来，当磁共振成像（MRI）机器扫描她的大脑时，显示万花筒般动画的投影吸引了她的注意力。

这个女孩是一项新研究的一部分，该研究旨在解答一个百年之谜：为什么我们大多数人不记得生命的前三年？这项被西格蒙德·弗洛伊德称为“婴儿失忆症”的研究可以深入了解我们早年大脑的发育情况。如果我们能在年轻时形成记忆，那么它们是转瞬即逝的，还是仍然埋藏在成人大脑的某个地方？

这似乎是一个简单的问题，但科学家们一直没有找到答案。

尽管婴儿和幼儿还不能提供详细的口头反馈，但研究他们的行为已经开始揭示他们是否以及何时记住人、事或地方。尽管如此，这种方法仍无法了解早年大脑中发生的情况。核磁共振可以。

哥伦比亚大学和耶鲁大学的一个团队扫描了 26 名 4 至 25 个月大的婴儿和幼儿在完成记忆任务时的大脑。他们发现，在大约一岁的时候，大脑中对记忆形成至关重要的部分开始运转，并开始产生与孩子们在测试中记住的事情相关的神经信号。

这种位于大脑深处的海马状结构被称为海马体，对于编码我们的生活故事（人物、时间、地点、事件）至关重要。海马体受损的成年人会出现记忆问题。但由于海马体内部的线路在我们最早的时候仍在发育，科学家认为它可能还太不成熟，无法形成记忆。

研究作者尼古拉斯·特克-布朗在新闻发布会上说：“这并不是说我们对那个时期（婴儿期）没有任何记忆。” “事实上，早期生活是我们学习语言的时期。是我们学习如何走路的时期……学习物体的名称并形成社会关系的时期。”

“当我们学到了很多，但记得却很少的时候，会发生什么？”他补充道。

记忆的阶段

记忆力似乎是要么全有要么全无：你要么记住某事，要么不记得。

事情没那么简单。数十年的研究已经确定海马体是情景记忆的主要协调者。这些可以让你记住聚会上的熟人、你把车停在哪里，或者三晚前你吃了什么晚餐。

每一次日常经历都被编码在海马体的神经连接中。称为印迹的神经元组捕获不同的记忆并将它们分开，这样它们就不会相互渗透。

一旦编码，大脑就会在睡眠期间将重要的记忆刻录到长期存储中。对熟睡的啮齿动物和人类在学习新任务后的研究发现，海马体在夜间以更高的速度重播大脑活动，这与第二天训练有素的记忆任务的更好表现相关。

最后一步是检索。此时，大脑会找出存储的记忆并将其传递到我们有意识的大脑中，因此，我们“记住了”。

这些步骤中的任何一个失败都会导致失忆症。那么，哪些步骤会侵蚀婴儿的记忆呢？

对 26 名婴儿的脑部扫描现在提供了一些有趣的线索。

这项新研究的团队用功能性核磁共振（fMRI）扫描了孩子们的大脑，同时他们看着扫描仪的屏幕并进行了记忆测试。功能磁共振成像捕获脑氧水平 (BOLD) 作为局部神经元信号传导的代表——水平越高意味着大脑活动越多。

在整个扫描过程中头部需要保持静止以避免模糊。对于婴儿和幼儿来说，这并不容易做到。之前的研究通过在睡眠时对大脑进行成像来规避这个问题，但结果无法捕捉记忆过程。

为了让婴儿快乐、投入和安全，父母带来了最喜欢的毯子和奶嘴，而年幼的婴儿则被包裹在舒适的真空枕头内以减少运动。视频系统将图像投影到他们视线范围内的扫描仪天花板上。

当孩子们观看明亮的万花筒般的视频时，面孔、场景和物体的图像会闪烁几秒钟。其中包括玩具或以山脉为背景的高山小屋风景。之前的研究发现，与新物体相比，婴儿更喜欢盯着以前见过的物体或图像，这表明他们记得以前的遭遇。

在整个会议过程中，团队添加了显示以前看过的图片和新图片的投影，并使用摄像机监控婴儿的眼球运动。

“他们的实验方法的独创性不应被低估，”加拿大多伦多病童医院的亚当·拉姆萨兰和保罗·弗兰克兰写道，他们没有参与这项研究。

孩子们在会议期间经常蠕动。有些人对这些照片不感兴趣；有些人则对这些照片不感兴趣。其他人在扫描仪中睡着了。

尽管如此，该团队还是设法捕获了每个参与者平均大约八分钟的海马 BOLD 信号，并将其与记忆表现相匹配。平均而言，海马体的某些部分会增强婴儿后来记住的图像的活动，也就是说，他们在测试阶段会花更长时间观看该图像。

但并非所有婴儿的表现都相同。年龄不到一岁的年轻群体并没有表现出表明记忆编码的大胆信号激增。与新图像相比，他们还忽略了已经看过的图像。

婴儿似乎在一岁左右就开始编码记忆，即使他们的海马体仍在发育。

结果与幼年啮齿动物的结果相似。早年是混乱的。大脑经历了广泛的重新布线。这使得形成持久的记忆变得困难。然而，一些在年轻时编码的据称丢失的记忆可以在以后的生活中通过提醒线索或通过直接激活最初编码记忆的一组神经元来恢复。

这并不是说婴儿一年后就能获得丰富的记忆——包括多个人物、地点和事物的故事。该研究仅测试了大脑中各个成分的特征。

未来追踪海马体的研究可能会揭示支持生动的自传体记忆所需的最小大脑结构。检查记忆的其他阶段可以更多地了解婴儿失忆症。例如，婴儿在睡觉时是否也会重放神经信号，以将新的经历铭刻到长期记忆中？

也许——只是也许——我们最早的记忆有一天可以在童年或更晚的时候被检索出来。