简介：记忆的生理基础陈述记忆的存储主要依赖海马及其周边的新皮质，需要意识的参与；而非陈述记忆通常不需要意识的参与，更加自动化，主要依赖大脑的其他部分，比如小脑、纹状体、杏仁核等。这一篇，我们主要介绍陈述记忆。记忆在大脑中究竟是如何形成的，又以怎样的形式储存呢？关于记忆储存的具体机制，科学家到现在还在探索中，并且可能还有很长的一段路要走。我们迄今为止知道的是，记忆的每个细节信息都会储存在不同的神经元中，一...
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书名：《大脑修复术》
作者：姚乃琳
因为你长期处于焦虑状态。
而焦虑以及严重的抑郁都会影响一个人的记忆力。
以前我们认为在出生之后大脑神经元只会减少，不会增多。
但现在我们知道，哺乳动物大脑中负责记忆的海马和嗅球终身都会产生新的神经元。
2014 年《细胞》杂志上发表的一项研究指出，海马附近的纹状体在人类成年后也会继续分化产生新的神经元，而抑郁和焦虑都会影响海马神经元的数量和再生能力。
严重的抑郁症患者大脑中的海马神经元会有 20% 凋亡。
因为海马是负责记忆的关键脑区，所以抑郁症患者的认知能力会变差，这里的认知能力包括记忆力、注意力、判断力等。
而且，很大一部分患者在抑郁症状缓解后，认知能力仍无法恢复。
焦虑也会影响记忆力和记忆效果。
长期焦虑会影响神经元的生长，导致一个人的认知能力和记忆力下降。
在放松的状态下学习时，我们主要使用大脑中负责记忆的海马处理信息，这种记忆方式简单而且效果长久。
而在焦虑的状态下学习时，我们会主要使用大脑纹状体来学习。
这种学习策略复杂并且处于潜意识层面，虽然可在短时间内凭直觉把知识结合起来并进行分析，但记忆效果不能长久保持。
所以，你如果每天在课堂上或者从书本中认真学习，学到的内容就可以在大脑中保存很长一段时间，甚至让你终身受益。
但如果你只是在考试前搞突击，临时抱佛脚记住的东西可能在考试结束后很快就被忘得一干二净，白白浪费了时间和精力。
经常跨时区出差或者三班倒也会明显损伤记忆力。
跨时区飞行引起的时差反应会导致血液中和压力有关的肾上腺素皮质醇浓度升高，损害海马。
关于长期跨 7 个以上时区飞行的空乘人员的研究发现，他们的海马及周围组织的体积明显变小，记忆力也有所损伤。
有些人有脸盲症，他们没有办法区分出不同的人脸，甚至连亲戚熟人的脸也认不出来，经常遭遇尴尬。
在普通人群里，有脸盲症的人占比高达 2.5%。
不过，脸盲症并不是因为记忆力不好，而是因为这些人大脑中负责面部识别的梭状回和邻近的区域有发育缺陷，使得他们没办法把人脸当作一个整体来识别。
在有脸盲症的人看来，人的面部虽然有五官，但它们都是互相独立的，而不是一个整体。
因为无法根据脸的区别来分辨人，脸盲症患者常常会借助他人身体、面部或者动作上的一些突出特征来分辨不同的人，比如下巴的形状、发型、衣服、走路姿势等。
记忆的生理基础
我们的记忆可以分为两种，一种叫作外显记忆，又叫作陈述记忆，指对知识、事件、地点、物体等的记忆；
另一种叫作内隐记忆，又叫作非陈述记忆，指对知觉和运动技能的记忆。
陈述记忆的存储主要依赖海马及其周边的新皮质，需要意识的参与；
而非陈述记忆通常不需要意识的参与，更加自动化，主要依赖大脑的其他部分，比如小脑、纹状体、杏仁核等。
这一篇，我们主要介绍陈述记忆。
记忆在大脑中究竟是如何形成的，又以怎样的形式储存呢？
关于记忆储存的具体机制，科学家到现在还在探索中，并且可能还有很长的一段路要走。
我们迄今为止知道的是，记忆的每个细节信息都会储存在不同的神经元中，一段整体记忆涉及大量神经元，这些神经元彼此用长长的神经纤维连接成大型记忆网络。
记忆是如何形成的
我们的大脑做任何一件事，都不是单个神经元可以胜任的，而需要神经元群落的周期性活动来完成，其效果类似于足球场观众席上的人潮。
记忆的形成过程在微观上表现为不同区域的神经元群落的周期性同步激活，也就是赫布学习律的「共同放电的神经元连接在一起」。
具体来说，大脑里距离遥远的神经元被同步激活，这种同步性基于一些科学家还没弄懂的原因使两个区域的神经元向着对方长出新的神经突触，最终神奇地连接在一起，完成记忆的编码和巩固。
记忆巩固过程通常需要反复的练习和激活才能达成，比如背英语单词，我们通常都做不到过目不忘，而是需要反复地记忆。
不过，并非所有记忆都需要反复练习才能形成，一些涉及重大情绪的事件可能只经历一次就会给人留下终身记忆。
为什么和强烈情绪有关的记忆更容易被记住呢？
这是因为和情绪有关的记忆会激活大脑负责情绪的古老边缘皮质，比如恐惧情绪会激活杏仁核，而杏仁核就长在海马边上，和海马的连接非常紧密。
所以，与重大情绪有关的记忆很容易被编码进入大脑记忆中心，给人留下深刻的印象。
外界信息进入大脑并变成记忆的过程很有趣。
记忆在大脑中的编码是以波的形式实现的，不同时间地点发生的事情，通过不同的频率、振幅、相位来编码，然后储存在不同的神经元中，彼此之间以复杂的网络相连。
记忆「波」的微观储存是以特定蛋白的不同的三维折叠形式，同种折叠形式的蛋白像叠罗汉一样，叠加得越多，记忆的强度就越大。
科学家在对果蝇大脑的研究中发现，有种蛋白似乎和果蝇的记忆密切相关，叫作 Orb2 蛋白。
这种蛋白表现出类似朊蛋白的特质，它们可以随着不同的情境改变形状并聚集在一起。
如果抑制 Orb2 蛋白，就会使果蝇暂时「失忆」，Orb2 蛋白聚集得越快，记忆形成的速度就越快，这种蛋白的聚集还可以增强长时记忆。
人脑中也有类似的蛋白，叫作 CPEB 蛋白。
CPEB 蛋白和 Orb2 蛋白的作用类似，可能是人类大脑中与记忆相关的蛋白。
睡眠是巩固记忆的关键
我们学到的信息在刚刚进入大脑时，先会以短时记忆的形式储存在海马中，然后在接下来的几个小时到几天内被分门别类地编码进入大脑皮质的长时记忆区。
记忆从不稳定的短时记忆转变为稳定的长时记忆的过程，主要是在睡眠阶段完成的。
睡眠可以粗略地被划分为由浅入深的非快速眼动睡眠阶段和快速眼动睡眠阶段，其中快速眼动睡眠阶段是做梦的主要阶段。
非快速眼动睡眠阶段和快速眼动睡眠阶段都和记忆巩固过程有关。
我们大脑的海马除了储存缓存记忆之外，还是空间记忆和情景记忆的主要储存区。
海马神经元主要有三种频率的节律波，包括西塔节律（4~12 赫兹）、尖波涟漪和伽马节律（25~100 赫兹）。
西塔波通常出现在新知识的学习过程中，这种节律的波也会出现在我们睡觉的快速眼动睡眠阶段。
在这个时候，暂时储存在海马中的白天的经历在快速眼动睡眠阶段会被重新激活，在大脑中重演，并被逐渐「写入」大脑新皮质，巩固成为长时记忆。
缺乏睡眠会导致记忆力下降。
在一项研究中，科学家让实验参与者白天背单词，到了晚上，一些实验参与者正常睡觉 7~9 个小时，另一些人被强制一晚上不能睡觉。
第二天测试他们的单词记忆情况后发现，和正常睡觉的人相比，睡眠被剥夺的人表现出 40% 的记忆衰退。
具体来看，他们对积极单词和中性单词的记忆能力衰退了 50%，而对消极单词的记忆能力衰退了 20%。
这个研究结果说明，在缺乏睡眠的情况下记忆会产生偏差，缺觉的你更有可能觉得自己的生活令人沮丧，因为你的记忆中残存了更多前一天的消极回忆。
如何提取记忆
现在我们知道了记忆如何从不稳定的短时记忆转变成稳定的长时记忆。
在记忆储存到大脑中以后，每当我们需要提取记忆的时候，大脑又是怎么做的呢？
脑科学家发现，海马中的一些重要神经元可能起到了「检索标签」的作用。
当你需要提取某些记忆时，激活「检索标签」就可以「牵一发而动全身」，从大脑皮质储存的长期记忆中翻找出你需要的部分。
一般来说，对于时间跨度比较小（比如 6 小时）的两件事，负责储存这两段记忆的神经元通常有重叠；
而如果两件事的发生时间间隔超过 24 小时，这两件事就会被储存在完全不同的两簇神经元里。
每当我们回忆一件事时，就会修改这段记忆。
我们提取记忆的过程和从电脑里提取储存信息是不一样的。
当你回忆某件事时，大脑神经元中负责储存记忆的折叠蛋白会重新变成不稳定的形式，这时环境中的新信息和情绪状态都会被编码到这些记忆蛋白中去。
当记忆蛋白再次恢复稳定时，原有的记忆可能已经被修改了。
所以，对一件事的回忆次数越多，这件事在你大脑中的样子可能离最初的状态越远。
在刑事案件中证人的证词就是一个例子。
当侦查人员反复询问证人，让他们回忆看到的人或事时，使用的一些暗示会影响证人的回忆，而证人反复提取记忆的过程也有可能扭曲其最初的记忆，导致证词和真实情况有所出入。
越擅长遗忘的人，可能越擅长记忆
现在我们知道，要记住一个新信息不容易，记得准确就更难了，所以不少人都很羡慕过目不忘的能力。
很多人甚至觉得，对于记忆的极致追求就是过目不忘。
但事实恰恰相反：如果我们真能记住每天经历或学到的大量信息，关于大量细节的清晰记忆就会在我们的大脑中互相干扰，影响大脑的整合能力，我们也会因此变得无法概括知识、总结信息。
所以，遗忘和记忆一样，都是非常重要的能力。
遗忘也是记忆的一部分，适当地遗忘才能帮助大脑高效地记住重要信息。
从某种程度上说，越擅长遗忘的人，记忆力和学习能力越出色。
相比之下，多动症和抑郁症病人常因为无法忘记大量的干扰信息或负面信息而被淹没在记忆的沼泽中，无法提取大脑中真正重要的信息。
儿童就非常擅长遗忘。
海马神经元表面有种受体，叫作 NMDA 受体，是由 NR2A 和 NR2B 基因调控的。
因为儿童的 NR2B 基因表达比例比成年人高，所以儿童在学习新知识的时候，更擅长从神经纤维中修剪掉没用的旧信息，而只记住重要的新知识。
成年人不像儿童那么擅长遗忘，学习能力反而降低了。
儿童的学习能力比成年人更强，这是因为儿童的大脑可塑性更强。
但是，儿童学得快忘得也快，这同样源自大脑可塑性。
大脑可塑性越强，大脑神经元之间的网络连接就越容易被新学到的信息改变。
如果成年人的大脑可塑性比较强，就会比其他成年人更容易遗忘旧的知识和经验，更快地学到新的知识和技能。
之所以学得快、忘得快，是因为在快速学习的时候形成的新神经回路需要随时整合到旧的神经网络中去，这就导致那些旧的、长时间不用的神经回路更容易被改写和替代，旧记忆也就更容易被遗忘了。
理解和专注影响记忆效果
理解一个知识点有助于增强记忆效果和记忆持久度，如果大脑对新知识的理解程度比较高，我们就可以更快地学习和整合新信息。
兴趣和理解对记忆效果都非常重要，两者相辅相成。
记忆储存在大脑中由不同脑区、不同神经元之间的神经纤维连接而成的大片复杂的神经网络中，这就像不同城市之间的公路网。
当你接触一种新知识时，如果你的大脑中完全没有基础知识架构，比如从零开始学英语，在这种情况下大脑就需要从零开始生长出大量新的神经纤维并互相连接在一起，搭建一个全新的「英语」神经网络。
如果你对一种知识已经有了比较多的了解，比如达到英语六级水平，这时候再背英语专业八级的词汇，记忆难度就不像初学时那么大了，因为你的大脑需要做的只是往已有的神经网络里添砖加瓦，对神经纤维、蛋白做增添和修剪。
在这个阶段，你会觉得越学越有乐趣，因为学习新知识越是难度适中，我们越容易得到奖赏感和快乐感，也就更愿意学习这种知识。
这就是为什么我说兴趣和理解是相辅相成的——某种知识越是熟悉，就越容易学；越有兴趣，记忆效果就越好。
专注力也是高效记忆的关键。
专注力是由大脑前额叶控制的，大脑前额叶是位于我们额头后方的一大片脑区，在进化史上是最新发展出来的，也是人类大脑和其他动物大脑的一个主要区别——人类大脑额叶远比其他动物（包括灵长类）发达。
额叶在人类个体发育过程中也是最晚发育成熟的脑区，差不多要到 20~25 岁才能完全发育成熟。
这也是为什么儿童和青少年在课堂上很难长时间集中注意力，每隔 40 分钟就要下课休息一次，让大脑重新恢复专注状态。
虽然成年人的神经元可塑性下降了，记忆新知识的速度没有儿童和青少年那么快，但成年人较强的专注力和理解力弥补了记忆速度的不足，所以 30 岁的人的记忆力、学习能力未必比儿童和青少年差。
但现在的一个趋势——多任务模式，在很大程度上影响了人们的专注力。
人类拥有一定的可同时处理多项任务的能力，但远不像电脑那样擅长多任务。
在多任务的现代工作模式下，很多人习惯于短时间之内关注多项事物，不停地切换注意对象。
这种大脑运作模式导致人们在任何一件事情上都无法保持长期专注，也就无法深入思考和理解任何一件事。
海马中的短时记忆空间有限，新信息一旦进入，就会挤占短时记忆空间里的旧信息。
所以如果你一边打电话，一边把车钥匙放在裤兜里，一边走向办公室，那么你很有可能会忘记把车停在哪里了。
这不是因为你记性差，而是因为你的大脑同时运行了多件事。
反过来，短时工作记忆也是维持注意力的核心。
因为当大脑决定专注于一件事的时候，需要先在短时记忆中储存一部分关键信息，然后在继续接收新信息的时候，大脑才能理解新信息，并有效地对其进行归类、加工和储存。
比如，在你读到这个段落的时候，需要先在大脑中短时储存「短时工作记忆是维持注意力的核心」的标题，你在往下阅读的过程中才能理解和吸收新知识。
但如果你的短时记忆力不佳，刚看了这一段的头几句，就把「短时工作记忆是维持注意力的核心」这句话给忘了，那么你读到这里就会很难继续集中注意力阅读下去，而不得不回过头去重新阅读。
所以，记忆力和专注力是相辅相成的，短时记忆力的好坏会影响一个人的专注力。
提高记忆力和记忆效果的方法
玩可以增强记忆力——坐过山车、打球、玩游戏都有增强记忆力的作用。
《自然》杂志于 2016 年发表的一项研究发现，当我们专注于一个特别吸引人的活动或者身处一个新环境时，大脑脑干附近的蓝斑会分泌更多的多巴胺。多巴胺除了和奖赏感有关，还会作用于海马，帮助海马建立更加牢固持久的记忆神经回路。这种记忆增强作用发生在大脑释放多巴胺的前后，也就是说，如果我们能在复习备考的短暂休息时间玩玩游戏，或者在开会之后打打网球，或者在出去玩的间隙背背单词，都能明显增加学习的效率和记忆的持久度。这也是为什么当你遇到人生的重大事件或者去一个新地方生活时，记忆会特别强烈和深刻。
长期坚持规律的有氧运动也可以明显提高记忆力。
建议的运动频率是一周三次以上，累积时间要超过两个半小时。
一个研究发现，学习之后 4 个小时锻炼身体可以明显提高记忆的效果。
在 2016 年开展的一项研究中，科学家让 72 个参与者学习图片和地点的配对关系，学习过程共计 40 分钟。
接着这些人被随机分成三组：第一组在学习之后马上开始运动，第二组在 4 个小时后开始运动，而第三组完全不运动。两天后科学家测试这些人能记住多少学习内容，结果发现，第二组比另外两组记住的配对信息更多。
这说明，适当的延迟锻炼有助于提高长时记忆力。
喝咖啡对记忆力有好处。
美国人和欧洲人喜欢喝咖啡，所以做了很多咖啡对大脑影响的研究。
结果发现，咖啡因不仅可以提神醒脑，也能辅助治疗一些精神疾病。
每天三杯咖啡，可以提高记忆力和反应能力，长期饮用还能预防阿尔茨海默病。
咖啡因通过作用于大脑神经元的腺苷受体 A2aR，减缓记忆的衰退速度。对东亚人来说，喝茶也有类似的作用。
饮食的选择对记忆力也很重要。
有越来越多的证据表明，橄榄油富含的单不饱和脂肪酸不仅可以改善心血管功能，还能提高记忆力。
对大量中年女性的饮食研究发现，长期摄取单不饱和脂肪酸的中年女性记性更好，而长期食用饱和脂肪酸（猪肉脂肪和牛肉脂肪等）则会导致记性变差。
富含不饱和脂肪酸的食物包括橄榄油、牛油果、三文鱼等。
一些专门针对记忆力设计的小游戏或许可以帮助我们提高记忆力。
剑桥大学针对早期认知衰退病人设计了一个有趣的小游戏，让玩游戏的人在平板电脑上把不同的地理模式和不同的位置相匹配，如果匹配对了，就会得到虚拟金币的奖励。
这个游戏还会根据你的表现而改变难度，所以不容易玩腻。
这些病人在 4 个星期中总共玩了 8 次游戏，每次玩一个小时，结果他们的情景记忆测试分数提高了 40%，错误率下降了 1/3。
情景记忆能力对于一个人的日常生活非常重要，我们需要记住把钥匙放在哪里了，或者把车停在哪里了。
在玩这个游戏几次之后，参与者的自信程度和主观记忆力也提高了，也就是说游戏让他们的自我感觉更好。
不过，认知游戏对提高记忆力是否真的有效，提高程度有多大，是否可以迁移到更泛化的场景中，关于这些问题科学家还存在争论，相关应用也在探索之中。
虽然认知训练游戏对增强记忆力的效果还没有确凿的证据，但是边游戏边用微电流刺激大脑，对于提升记忆力的效果似乎挺明显。
桑迪亚国家实验室发表在《神经心理学》上的一项新研究就表明，工作记忆训练与一种无创的大脑微电流刺激相结合，可以在某些条件下改善一个人的认知能力，包括工作记忆和认知策略。
为什么认知游戏训练效果不太好，但与刺激大脑配合就有用得多呢？
这是因为对大脑的微电流刺激会直接影响大脑的可塑性，从而增加不同脑区间神经连接的数量和强度。
当大脑中负责工作记忆的脑区之间神经纤维连接增加了，增强的神经网络就会使你在完成另一个需要同样的大脑神经网络的任务时也能表现得比较好。
而如果通过认知游戏来训练一些特定的记忆内容，那么结果可能只是和这个特定游戏有关的一个很小的脑区功能增强了，而整体的工作记忆能力并不会提高。
在这个实验中，科学家使用的是经颅直流电刺激。
通电后，大脑表层就会有电流流过。
想要影响哪部分大脑，就把电极放在可以让电流流经那个区域的特定位置上。
微弱的电流使得大脑表层的神经元比平时的放电程度略有增加，神经元连接的速度更快，学习的效率也变得更高。
经颅直流电刺激技术已经存在了半个世纪，通过它来增强大脑神经回路可塑性的效果，在很多研究中也都得到了证实。
在这个实验中，研究人员让参与者先玩半个小时语言记忆训练游戏或者空间记忆训练游戏，在此期间，他们大脑左边或右边的背外侧前额叶会受到微电流刺激，其中大脑的右半球主要负责空间功能，左半球主要负责语言功能。
结果发现，那些玩语言记忆训练游戏且大脑左侧前额叶受到电流刺激的人，他们的语言工作记忆能力明显提高了，而空间记忆能力没有明显变化；
那些玩空间记忆训练游戏且右侧前额叶受到电流刺激的人，他们的空间记忆能力提高了，而语言工作记忆能力没有明显变化。
相反，那些玩空间记忆训练游戏且左侧大脑受到电流刺激的人，他们的语言工作记忆能力和推理能力都没有变化。
不过有趣的是，那些玩语言记忆训练游戏且右侧大脑受到电流刺激的人，他们的语言工作记忆能力和空间记忆能力都提高了，他们的推理能力也提高了。
研究者推测原因可能是，大脑右背外侧前额叶负责策略功能，对这个区域的微电流刺激可能有助于提高人的策略能力，从而使各方面的表现都得以提升。
提高记忆效果的短期策略
我们有什么方法可以在短时间之内记住大量信息呢？下面我给大家提供了一些记忆策略。
第一个方法是联想记忆法。
用这个方法，你可以在短时间之内记住看似毫无关系的多个对象，比如彼此间没有联系的 10 个单词。
我们的短时记忆空间是有限的，最新的记忆理论提出，一个人在学习新知识的时候能储存在短时记忆空间中的信息是 4 个单位，超过这个数量的信息很难进入大脑的短时记忆空间。
那么，这是不是意味着我们就没有办法在短时间内同时记住 10 个单词呢？不是的。
比如，你要迅速记住以下 10 个词语：苹果，飞机，鸵鸟，石头，帅哥，物理，空气，大炮，袋鼠，快乐。单独记忆这些不相关的词语超出了一般人的短时记忆空间容量，但如果我们把苹果和飞机联系在一起变成「苹果打中飞机」，把鸵鸟和石头联系在一起变成「石头打中鸵鸟」，把帅哥、物理和空气联系在一起变成一个「物理成绩很好的帅哥在计算空气体积」，把大炮、袋鼠、快乐联系在一起变成「一只袋鼠从大炮中快乐地飞了出去」，就可以通过联想把 10 个词语压缩成 4 个画面，需要的短时记忆存储空间刚好变成了 4 个，你就可以马上记住这些词了。
这种压缩信息的联想越天马行空，给你留下的记忆就越深刻。
接下来，如何让我们临时突击学到的知识变得更牢固、更持久呢？技巧有两个：
一个是记忆可视化，一个是记忆可联想化。
我们刚才介绍的词语联想法，其实就包含了这两个技巧。
记忆可视化是指，如果你需要记忆一个语义信息，比如一个历史事件，那么你可以尝试把这个事件的来龙去脉在大脑中以放电影的形式想象出来。这种可视化的记忆方法可以让你在长时间之后还记得这个历史事件，这是为什么呢？
我们大脑的视皮质叫作枕叶，就是晚上睡觉时靠着枕头的脑袋后部。
枕叶皮质的面积较大，在进化史上也很古老，因为动物最早分化产生的感官之一就是视觉，这个区域在胎儿大脑发育过程中也是最早成熟的。
大脑中负责语言的区域叫颞叶，颞叶在耳朵边上，左右各一块；这个区域在进化史上非常晚才出现，并且只在人类和极少数动物中才比较发达。
丰富的语言是人类独特的功能，而颞叶在大脑发育中也是最晚成熟和最早衰老的区域，相对脆弱。
如果我们把学到的抽象语言知识可视化，使古老而强大的视皮质也参与到记忆活动中去，效果就会更好。
记忆可联想化则多用于记忆没什么逻辑和规律的知识，例如记忆英语单词。
某出国留学机构在英语教学中就会教学生把一个长单词拆成头尾两个「小单词」，然后把这两个小单词的意思和这个长单词的意思用联想法联系在一起，之后就可以通过小单词联想起长单词的意思。
提高记忆力和大脑可塑性的新科技
经颅直流电刺激可以增强大脑可塑性，也就是学习能力和记忆力，这种神奇的效果在近年的多项研究中都得到了证实。
在 2016 年的一项研究中，罗马科学家用经颅直流电刺激小鼠大脑 20 分钟后，发现小鼠海马神经元的可塑性和记忆力明显提高了，并且效果持续了一周之久。通过观察小鼠大脑的生理变化，科学家还发现，电刺激可以激发大脑细胞释放脑源性神经生长因子，前面我们讲到，这种因子对于大脑神经元的生长和分化至关重要。
不仅小鼠如此，在人类身上科学家也发现了类似的效应。
2017 年发表在《电子生命》上的一项研究发现，通过同步电刺激增强特定的脑电波，可以提高人的短时工作记忆能力。大脑不同区域的神经元电活动会在不同频率上振荡，有着各自的稳定节拍。帝国理工学院的研究者发现，通过经颅直流电刺激的手段来同步不同脑区的神经电活动，可以增强工作记忆能力，这个应用在现实生活中帮助我们在聚会中记住新认识的人的名字、电话号码，或者记住超市购物清单。在这项研究中，当用西塔频段的电流同步两个不同脑区的活动后，实验参与者记忆任务的反应速度明显变快了，这说明他们的短时记忆能力增强了。
大脑电刺激还可以提升精神疾病患者的大脑认知功能。
2017 年发表在国际顶级期刊《脑》上的一项研究中，伦敦大学国王学院的研究者发现，用微电流刺激大脑可以提高精神分裂症患者的认知能力。精神分裂症患者的核心症状包括认知能力损伤、记忆力和专注力变差、决策困难。
这些认知能力的缺陷导致他们没有足够的注意力来记住信息，这严重影响了他们的日常生活。
科学家使用经颅直流电刺激来反复刺激这些精神分裂症患者大脑的特定区域，结果发现这些病人的大脑认知功能有所改善。这可能是因为电刺激可以增强大脑细胞的可塑性，使大脑的神经元连接更容易被新的信息输入或者训练修改。
换句话说，电刺激使得大脑的学习能力增强了。
在接受经颅直流电刺激 24 小时之后，这些精神分裂症患者的工作记忆能力和执行功能都有所提高，相关大脑区域的活动模式也改变了。
经颅直流电刺激还有助于运动记忆的巩固。而且，在 2016 年发表在《当代生物学》的一项研究中，科学家第一次发现，睡觉时用经颅交流电刺激持续作用于特定的大脑区域，可以增强与运动相关的记忆力。
睡眠中大脑特定区域产生的纺锤波对记忆的形成至关重要。
在这个研究中，科学家用交流电刺激作用于这些纺锤波，明显提高了参与者的运动记忆表现。
在 2017 年 2 月的一项研究中，美国西北大学医学中心的科学家还发现，经颅磁刺激可以提高一个人情景记忆的精确度。
这些情景信息包括一个事件发生的背景和空间信息，比如特别的颜色、形状或者一些建筑的具体位置。
在这项研究中，实验参与者在接受了几天的经颅磁刺激后，他们精确记忆信息的能力增强了，效果可以维持长达 24 小时。
经颅磁刺激还可以增强听觉记忆力。
大脑中有一个神经网络叫作背侧通路，它和我们的听觉记忆能力有关。背侧通路会产生有节律的电脉冲，频率叫作西塔波。麦吉尔大学的科学家发现，通过对这个区域实施经颅磁刺激，可以增强一个人的听觉记忆能力。
在这个实验中，科学家先用脑电波和脑磁波结合的手段，记录一个人在做听觉任务时大脑背侧通路的电活动。然后根据记录下的实时电活动，科学家在同样的区域施加经颅磁刺激，刺激的频率和该区域的西塔波频率保持一致，从而增强了西塔波。
结果发现，当西塔波增强之后，一个人的听觉记忆表现也提高了。
但如果只是对这个区域施加随意的磁刺激，而不和西塔波保持同步，就没有这种增强的效果。
这个研究结果意味着，通过人为增加特定脑电波活动的强度，可以提高一个人在听觉学习中的表现。同样的原理也可以应用于视觉、知觉和一般学习过程中。
这里提到的都是发表在脑科学和精神医学的世界顶级期刊上的研究，效果也在不同的实验范式下多次重复出现。
这给予了研究大脑可塑性和经颅电刺激技术的科学家很大的信心，相信类似的物理刺激方法在调节大脑功能、治疗精神疾病方面可以发挥重要的作用。
本篇选自《大脑修复术》，作者姚乃琳，耶鲁大学精神医学博士后，香港大学精神医学博士，浙江大学心理学士。
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发布于 2022-08-17 20:27・IP 属地北京