Почему некоторые слова могут быть более запоминающимися, чем другие
Тысячи слов, больших и маленьких, забиты в наших банках памяти, просто ожидая, когда их быстро заберут и заключат в предложения. В недавнем исследовании пациентов с эпилепсией и здоровых добровольцев исследователи из Национального института здравоохранения обнаружили, что наш мозг может выводить некоторые общие слова, такие как «свинья», «резервуар» и «дверь», гораздо чаще, чем другие, включая «кошка, «улица» и «лестница». Комбинируя тесты памяти, записи мозговых волн и обзоры миллиардов слов, опубликованных в книгах, новостных статьях и страницах интернет-энциклопедии, исследователи показали не только то, как наш мозг может вспомнить слова, но и воспоминания о нашем прошлом опыте.
«Мы обнаружили, что некоторые слова гораздо более запоминаемы, чем другие. Наши результаты подтверждают идею о том, что наши воспоминания связаны с нейронными сетями и что наш мозг ищет эти воспоминания именно так, как поисковые системы отслеживают информацию в Интернете», — сказал Вейжен. (Zane) Се, доктор философии, когнитивный психолог и аспирант Национального института неврологических расстройств и инсульта NIH (NINDS), который возглавлял исследование, опубликованное в журнале Nature Human Behaviour . «Мы надеемся, что эти результаты могут быть использованы в качестве дорожной карты для оценки здоровья памяти и мозга человека».
Доктор Се и его коллеги впервые заметили эти слова, когда они повторно проанализировали результаты тестов памяти, проведенных 30 пациентами с эпилепсией, которые участвовали в клиническом испытании, проводимом Каримом Заглулом, доктором медицинских наук, нейрохирургом и старшим исследователем в NINDS. Команда доктора Заглула пытается помочь пациентам, судороги которых не могут контролироваться лекарственными средствами, иначе называемыми неразрешимой эпилепсией. В течение периода наблюдения пациенты проводят несколько дней в Клиническом центре NIH с имплантированными хирургическим путем электродами, предназначенными для выявления изменений в деятельности мозга.
«Наша цель — найти и устранить источник этих вредных и изнурительных припадков», — сказал доктор Заглул. «Период мониторинга также предоставляет редкую возможность записать нейронную активность, которая контролирует другие части нашей жизни. С помощью этих терпеливых добровольцев мы смогли раскрыть некоторые чертежи, которые скрываются за нашими воспоминаниями».
Тесты памяти изначально были предназначены для оценки эпизодических воспоминаний или связей — кто, что, где и как детали — мы делаем с нашим прошлым опытом. Болезнь Альцгеймера и другие формы деменции часто разрушают способность мозга создавать эти воспоминания.
Пациентам были показаны пары слов, таких как «рука» и «яблоко», из списка 300 имен существительных. Через несколько секунд им показали одно из слов, например «рука», и попросили вспомнить его пару «яблоко». Команда доктора Заглула использовала эти тесты, чтобы изучить, как нейронные цепи в мозге хранят и воспроизводят воспоминания.
Когда доктор Се и его коллеги пересмотрели результаты теста, они обнаружили, что пациенты успешно вспоминали некоторые слова чаще, чем другие, независимо от того, как слова были соединены. На самом деле, из 300 использованных слов лучшие пять были в среднем примерно в семь раз более вероятны, чем остальные пять.
Сначала доктор Заглул и команда были удивлены результатами и даже немного скептически. В течение многих лет ученые думали, что успешное вспоминание парного слова означало, что мозг человека установил тесную связь между этими двумя словами во время обучения, и что подобный процесс может объяснить, почему некоторые переживания более запоминаемы, чем другие. Кроме того, было трудно объяснить, почему такие слова, как «танк», «кукла» и «пруд», запоминались чаще, чем часто используемые слова, такие как «улица», «кушетка» и «облако».
Но любые сомнения быстро уменьшились, когда команда увидела очень похожие результаты после того, как 2623 здоровых добровольца приняли онлайн-версию теста пар слов, которую команда разместила на краудсорсинговом сайте Amazon Mechanical Turk.
«Мы видели, что некоторым вещам, в данном случае словам, нашему мозгу может быть легче вспомнить, чем другим», — сказал доктор Заглул. «Эти результаты также являются самым убедительным доказательством того, что то, что мы обнаружили о том, как мозг контролирует память у этой группы пациентов, также может быть правдой для людей вне исследования».
Доктору Се пришла идея провести исследование на рождественской вечеринке, на которой он присутствовал вскоре после своего прибытия в НИЗ около двух лет назад. Проведя много лет, изучая, как наши психические состояния — наше настроение, наши привычки спать и наше знакомство с чем-то — могут изменить наши воспоминания, доктор Се присоединился к команде доктора Заглула, чтобы узнать больше о внутренней работе мозга.
«Наши воспоминания играют фундаментальную роль в том, кто мы есть и как работает наш мозг. Однако одна из самых больших проблем изучения памяти заключается в том, что люди часто запоминают одни и те же вещи по-разному, что затрудняет исследователям сравнивать действия людей с памятью. тесты «, сказал доктор Се. «На протяжении более столетия исследователи призывали к единому учету этой изменчивости. Если мы сможем предсказать, что люди должны помнить заранее и понять, как наш мозг делает это, тогда мы сможем разработать более эффективные способы оценки чьего-либо общего здоровья мозга. «.
На вечеринке он встретился с Вильмой Бейнбридж, доктором философии, доцентом кафедры психологии Чикагского университета, который в то время работал постдокторантом в Национальном институте психического здоровья NIH ( NIMH). Она пыталась решить эту же проблему, изучая, являются ли некоторые вещи, которые мы видим, более запоминающимися, чем другие.
Например, в одном из исследований более 1000 здоровых добровольцев доктор Бейнбридж и ее коллеги обнаружили, что некоторые лица более запоминаемы, чем другие. В этих экспериментах каждому добровольцу показывали постоянный поток лиц и просили указать, когда они узнали одно из более ранних в потоке.
«Наш захватывающий вывод заключается в том, что есть некоторые изображения людей или мест, которые по своей природе запоминаются для всех людей, хотя каждый из нас видел разные вещи в нашей жизни», — сказал доктор Бейнбридж. «И если запоминаемость изображения настолько велика, это означает, что мы можем заранее знать, что люди могут запомнить или забыть».
Тем не менее, эти результаты были ограничены пониманием того, как работает наш мозг, когда мы узнаем то, что видим. На вечеринке д-р. Се и Бейнбридж задались вопросом, может ли эта идея быть применена к воспоминаниям, которые изучала команда доктора Заглула, и если да, что это скажет нам о том, как мозг запоминает наш прошлый опыт?
В этой статье доктор Се предположил, что принципы из известной теории, известной как модель поиска ассоциативной памяти (SAM), могут помочь объяснить их первоначальные результаты у пациентов с эпилепсией и у здоровых людей.
«Мы подумали, что один из способов понять результаты тестов пар слов состоит в том, чтобы применить теории сетей к тому, как мозг запоминает прошлый опыт. В этом случае воспоминания об использованных нами словах выглядят как карты интернета или терминала аэропорта с более запоминающимися словами. выглядя как большие пятна с высокой интенсивностью движения, связанные с более мелкими точками, представляющими менее запоминающиеся слова «, — сказал доктор Се. «Ключом к полному пониманию этого было выяснить, что связывает слова».
Чтобы решить эту проблему, исследователи написали новую программу компьютерного моделирования, которая проверила, могут ли определенные правила для определения того, как связаны слова, предсказать результаты запоминаемости, которые они увидели в исследовании. Правила были основаны на изучении языка, который сканировал тысячи предложений из книг, новостных статей и страниц Википедии.
Первоначально они обнаружили, что, казалось бы, простые идеи для соединения слов не могут объяснить их результаты. Например, более запоминающиеся слова не просто появляются в предложениях чаще, чем менее запоминающиеся. Точно так же они не могли найти связь между относительной «конкретностью» определения слова и его запоминаемостью. Слово типа «мотылек» было не более запоминающимся, чем слово, имеющее более абстрактные значения, например, «вождь».
Вместо этого, их результаты показали, что более запоминающиеся слова были более семантически похожи или чаще связаны со значениями других слов, используемых в английском языке. Это означало, что, когда исследователи вставляли данные семантического сходства в компьютерную модель, они правильно угадывали, какие слова запомнились пациентам и тестам здоровых добровольцев. Напротив, этого не произошло, когда они использовали данные о частоте слов или конкретности.
Дальнейшие результаты подтвердили идею о том, что более запоминающиеся слова представляют собой центры с высоким трафиком в сетях памяти мозга. Пациенты с эпилепсией правильно вспоминали запоминающиеся слова быстрее других. Между тем, электрические записи передней височной доли пациента, языкового центра, показали, что их мозг воспроизводил нейронные подписи за этими словами раньше, чем менее запоминающиеся. Исследователи увидели эту тенденцию, когда посмотрели как на средние значения всех результатов, так и на отдельные испытания, что убедительно показало, что более запоминающиеся слова легче найти мозгу.
Более того, и пациенты, и здоровые добровольцы ошибочно выкрикивали более запоминающиеся слова чаще, чем любые другие слова. В целом, эти результаты подтверждают предыдущие исследования, в которых предполагалось, что мозг может посещать или проходить через эти тесно связанные воспоминания, например, как животные добывают пищу или компьютер ищет в Интернете.
«Вы знаете, когда вы вводите слова в поисковую систему, и она показывает вам список очень важных догадок? Кажется, поисковая система читает ваши мысли. Что ж, наши результаты показывают, что мозги субъектов в этом исследовании что-то сделали похоже, когда они пытались вспомнить парное слово, и мы думаем, что это может произойти, если мы вспомним многие из наших прошлых опытов », — сказал доктор Се. «Наши результаты также свидетельствуют о том, что структура английского языка хранится в мозгах каждого человека, и мы надеемся, что однажды он будет использован для преодоления изменчивости, с которой сталкиваются врачи, когда пытаются оценить здоровье памяти и мозга человека».
В настоящее время команда изучает способы включения их результатов и компьютерной модели в разработку тестов памяти для болезни Альцгеймера и других форм деменции.
Источник истории:
Материалы предоставлены NIH / Национальным институтом неврологических расстройств и инсульта . Примечание: содержание может быть отредактировано по стилю и длине.
Ссылка на журнал :
- Вейжен Се, Вильма А. Бейнбридж, Сара К. Инати, Крис И. Бейкер, Карим А. Заглул. Запоминаемость слов в произвольных словесных ассоциациях модулирует поиск памяти в передней височной доле . Природа человеческого поведения , 2020; DOI: 10.1038 / s41562-020-0901-2
