Science | 為什麼我們回想不起三歲前的經歷?

2025年03月26日18:00:49 搞笑 3574

引言

你是否努力回想過自己三歲前的記憶，卻發現腦海中一片模糊？那些關於第一次蹣跚學步、第一次牙牙學語的珍貴瞬間，彷彿被時間無情地抹去，成為了我們生命最初的「失落的章節」。這種普遍存在的現象，研究人員稱之為「嬰兒期遺忘症 (infantile amnesia)」，一個困擾了無數研究者和父母的謎題。我們不禁好奇，難道我們大腦的「記憶工廠」在生命的最初幾年是處於休眠狀態嗎？

3月20日一項發表在《science》雜誌上的研究「hippocampal encoding of memories in human infants」，為我們揭開了這層神秘面紗的一角。研究人員採用了功能性磁共振成像 (functional magnetic resonance imaging, fmri) 技術，對一群可愛的嬰兒進行了大腦掃描，試圖捕捉他們大腦在編碼記憶時的活動。這項前沿的研究發現了一個令人驚訝的事實：大約在一歲左右，嬰兒大腦中負責記憶的關鍵區域——海馬體 (hippocampus)，竟然已經具備了編碼個體記憶的能力！

這一突破性的發現，猶如一道閃電劃破了關於嬰兒期遺忘症的傳統認知。過去，許多研究人員認為，嬰兒期遺忘症是由於早期海馬體尚未完全成熟，無法有效地形成持久的記憶。然而，這項基於真實大腦活動的證據表明，事實可能並非如此簡單。那麼，既然嬰兒的大腦能夠編碼記憶，為什麼我們長大後卻對那段時光如此陌生？這項研究又為我們理解早期記憶的發展帶來了哪些新的啟示？

大腦的「記憶工廠」初具雛形：海馬體的早期活動

這項研究的核心聚焦於大腦中一個至關重要的區域——海馬體 (hippocampus)。海馬體被認為是形成和提取情景記憶 (episodic memory) 的關鍵腦結構，它就像我們大腦中的「記憶工廠」，負責將我們經歷的各種事件編碼成可以長期儲存和回憶的記憶。

過去的理論認為，嬰兒期遺忘症可能與海馬體在生命早期尚未完全成熟有關，這使得他們難以編碼形成持久的記憶。然而，這項最新的研究結果卻給出了不同的答案。研究人員觀察到，當嬰兒觀看之前從未見過的照片時，他們海馬體的活動強度與之後基於記憶的注視行為存在顯著的相關性。具體來說，大約從一歲開始，在觀看照片時海馬體活動更強的嬰兒，在隨後的記憶測試中，更有可能表現出對這些照片的「熟悉偏好 (familiarity preference)」，即更長時間地注視這些舊照片。

這一發現有力地表明，早在嬰兒時期，特別是大約一歲左右，人類的海馬體就已經具備了編碼個體記憶的能力。這無疑是一個令人興奮的突破，它挑戰了以往關於嬰兒期遺忘症是由於早期海馬體功能不成熟導致記憶無法編碼的傳統觀點。這項研究的數據清晰地指向了一個新的方向：也許嬰兒期遺忘症的根源，並非在於記憶的「輸入」環節，而更可能與記憶形成後的「處理」和「提取」過程有關。

解開謎團的新方法：探索嬰兒大腦的「記憶密碼」

為了更深入地了解嬰兒大腦的記憶活動，研究團隊採用了專門為嬰兒設計的「後續記憶範式 (subsequent memory paradigm)」。在這個實驗中，26名年齡在4.2個月到24.9個月的嬰兒參與了研究，其中一半小於1歲，另一半大於1歲。

實驗過程是這樣的：嬰兒首先觀看一系列不同的照片，每張照片只呈現2秒鐘。在觀看照片後的20到100秒內，會穿插一些干擾項。隨後，進入記憶測試環節。在測試中，嬰兒會同時看到一張剛才看過的舊照片和一張同類別的新照片。研究人員通過眼動追蹤技術記錄嬰兒注視舊照片和新照片的時間。如果嬰兒對舊照片的注視時間更長，則被認為表現出了「熟悉偏好」，這表明他們記住了這張照片。

研究人員利用功能性磁共振成像技術，精確地檢測了嬰兒在觀看照片（即記憶編碼階段）時大腦的血氧水平依賴性 (blood oxygenation level-dependent, bold) 信號的變化。通過對比分析在隨後的測試中表現出熟悉偏好的照片和沒有表現出熟悉偏好的照片所對應的編碼階段的腦活動差異，研究人員得以揭示海馬體在記憶編碼過程中的作用。

這項研究的巧妙之處在於，它將行為學觀察（嬰兒的注視行為）與神經影像學數據（海馬體的活動）相結合，為我們理解嬰兒記憶的神經機制提供了直接的證據。研究人員細緻地排除了頭部運動等干擾因素，確保了數據的可靠性。雖然在整個嬰兒樣本中，研究人員並沒有觀察到整體的「熟悉偏好」，但這並不妨礙他們深入分析個體嬰兒的記憶表現與腦活動之間的關聯。

驚人發現：一歲寶寶的「記憶工廠」開始高效運轉！

研究結果顯示，在整個海馬體區域，嬰兒在觀看之後能夠記住的照片時，其腦活動顯著高於觀看之後遺忘的照片。這一發現首次在神經層面證實，人類嬰兒的海馬體能夠支持快速、一次性的視覺體驗編碼。

更令人驚訝的是，這種「後續記憶效應 (subsequent memory effect)」在海馬體的後部 (posterior hippocampus) 更加明顯，而在前部 (anterior hippocampus) 則不顯著。這與成人研究中發現的後部海馬體在情景記憶編碼中起關鍵作用的結論相一致，也與動物研究中關於嚙齒動物背側海馬體（相當於人類的後部海馬體）功能的發現相吻合。

為了進一步探究年齡對記憶編碼的影響，研究人員將嬰兒樣本分為小於12個月的「年幼組」和大於等於12個月的「年長組」。結果顯示，「後續記憶效應」主要出現在年長組的嬰兒中，他們的海馬體在成功編碼記憶時表現出更強的活動。而年幼組的嬰兒則沒有觀察到這種效應。這一發現表明，海馬體的記憶編碼功能可能在嬰兒大約一歲左右開始逐漸成熟和高效運轉。

此外，研究人員還發現，在那些平均「熟悉偏好」更高的嬰兒中，海馬體的「後續記憶效應」也更為顯著，尤其是在後部海馬體。這進一步印證了海馬體活動與記憶形成之間的緊密聯繫。

這些數據強有力地支持了研究人員的結論：人類嬰兒的海馬體在生命的第一年內開始具備編碼個體經驗的能力，而這種能力在一歲左右變得更加明顯。

記憶的「後勤保障」：為何編碼了卻提取不出？

既然嬰兒的海馬體能夠編碼記憶，那麼為什麼我們成年後卻對嬰兒時期的大部分經歷毫無印象呢？這項研究並沒有直接回答這個問題，但其發現卻為我們理解嬰兒期遺忘症提供了新的線索。

研究人員認為，既然記憶編碼機制在嬰兒期就已經存在，那麼嬰兒期遺忘症更可能源於記憶編碼之後的其他環節，例如記憶的鞏固 (consolidation)、存儲 (storage) 或提取 (retrieval)。換句話說，嬰兒時期形成的記憶可能由於大腦發育的某些特點，在後期變得難以提取，就像儲存在電腦硬盤裡的文件，雖然存在，但我們卻無法讀取。

這項研究的結果與近期在嚙齒動物身上進行的研究相呼應。這些研究表明，在幼年時期形成於海馬體的記憶印跡 (memory engrams) 可以持續到成年期，但在沒有直接刺激或提醒的情況下，這些記憶是無法被提取的。這暗示着，嬰兒期遺忘症可能與後期記憶提取機制的發展有關。

開啟記憶研究的新篇章

這項研究的重要意義在於，它為我們理解人類早期記憶的發展和嬰兒期遺忘症的神經機制打開了新的大門。然而，研究人員也指出，這項研究仍然存在一些局限性，例如樣本量相對較小，以及實驗任務的複雜性等。

未來，研究人員計劃採用更精細的實驗設計，例如控制刺激呈現的時間，以更準確地評估不同年齡段嬰兒的記憶編碼能力。他們還希望探索更豐富的記憶形式，例如與情境和關係信息相關的記憶，這些是構成我們成人記憶的核心要素。

此外，未來的研究還可以利用縱向研究的方法，長期追蹤嬰兒的記憶發展，並結合其他認知、社會和環境因素，更全面地理解個體差異對嬰兒記憶的影響。這些深入的研究將有助於我們更精確地描繪海馬體記憶過程的發展軌跡，並進一步揭示嬰兒期遺忘症的真正原因。

呵護寶寶的記憶力：這項研究對我們的啟示

這項關於嬰兒海馬體記憶編碼的研究，不僅具有重要的科學意義，也為我們養育和教育下一代提供了新的視角。儘管我們無法清晰地回憶起嬰兒時期的經歷，但這並不意味着那些經歷對我們後來的發展沒有影響。

這項研究表明，大約從一歲開始，寶寶的大腦就已經具備了編碼個體經驗的能力。這意味着，我們與寶寶的互動、他們所處的環境、以及他們所經歷的各種體驗，都有可能被他們的大腦記錄下來，儘管這些記憶可能以我們無法直接感知的方式存在。

因此，為寶寶提供豐富、積極、充滿關愛的環境，對於他們大腦的健康發育和記憶能力的培養至關重要。多與寶寶進行語言交流、一起玩耍、帶他們探索世界，這些看似簡單的日常活動，都在潛移默化地塑造着他們的大腦，為他們未來的認知發展奠定基礎。

雖然嬰兒期遺忘症的謎團尚未完全解開，但這項最新的研究無疑為我們點亮了一盞新的指路明燈。它提醒我們，嬰兒的大腦比我們想像的更強大，他們早期經驗的重要性也可能超乎我們的預期。讓我們期待未來更多的研究，能夠進一步揭示人類記憶的奧秘，並為我們更好地呵護下一代的成長提供科學的指導。

參考文獻

yates ts, fel j, choi d, trach je, behm l, ellis ct, turk-browne nb. hippocampal encoding of memories in human infants. science. 2025 mar 21;387(6740):1316-1320. doi: 10.1126/science.adt7570. epub 2025 mar 20. pmid: 40112047.

責編|探索君