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                    《科學畫報》

                    開博時間:2016-07-01 14:43:00

                    由中國科學社于1933年8月創刊,距今已有80年的歷史?!犊茖W畫報》在80年的辦刊歷程中,形成了通俗生動、圖文并茂地介紹最新科技知識,形式多樣地普及科學技術的特點,對提高廣大群眾的科學水平,啟發青年愛好科學、投身科學事業起了很大的作用,當今的不少著名學者、教授、科學家,青少年時代都曾受到它的熏陶和啟發。

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                    黃蓉她娘是怎么只看一遍就把《九陰真經》背過的?

                    2018-12-17 21:09:00

                      金庸的小說之所以耐人尋味,很大程度上是因為它告訴了我們很多道理。比如,真英雄當“為國為民,俠之大者”,比如無生不悲有情皆孽,比如“我偏要勉強”,愛拼才會贏……

                      還有,做事不要磨嘰,有寫“殺我者乃十”的工夫,“楊康”的“楊”字早寫完了。

                      金庸的小說里也有一些頗感玄妙之處,比如,黃蓉的媽媽是怎么只看了一遍就把《九陰真經》背下來的?

                      隨著當今科學的發展,我們對記憶的認識不斷深入。黃蓉的媽媽之所以記憶力這么好,很可能是因為以下原因

                      現代神經生物學的研究表明,任何一個神經系統都有記憶的功能——從只有108個神經細胞的線蟲,到有10萬個神經細胞的果蠅,再到有1011個神經細胞的人的大腦,只是在記憶的容量和復雜性上有極大差別。人與人之間記憶能力也有巨大的差別。我學習英語時,language(語言)這個詞要重復好多遍才能記住,而錢鍾書先生能把一本字典輕松地背下來。這種記憶能力的差異是天生的嗎?人類能改進自身的記憶能力嗎?我們能制造讓自己“過目不忘”的記憶藥片嗎?近年心理學、神經生物學、人類遺傳學、神經和精神病理學的進展提供了令人印象深刻的見解。

                      記性好的原因之一:天生的

                      我們的生理特征很大程度上是由父母共同遺傳的基因決定的。人類有一萬至兩萬個基因。每個基因是一段DNA,由四種不同的核苷酸按順序連接起來。在個體之間,對等基因的編碼序列不一定完全相同。雖然這種差異微小,卻是決定人與人之間身高、體型、長相不一的根本原因。這種遺傳編碼的差異也是導致天賦各異的主因,當然也包括記憶能力。

                      比如,美國國家精神病研究所發表的一項研究表明,在正常人群中,編碼神經營養因子BDNF的基因的一點差異就能顯著地影響人的記憶能力。這個基因由700個左右核苷酸編碼而成,其中一個核苷酸有兩種不同的變異。一組具有某種BDNF基因編碼的人對圖像的記憶,比第二組具有另一種編碼的人要好,而且前者在觀看和回憶圖像時,大腦的活動也更強。

                      那么,這種遺傳因素在多大程度上決定了人的記憶能力呢?以上對BDNF基因的研究發現,對圖像記憶能力的個體差異25%是由這一變異決定的。當然,還有很多其他基因變異會影響記憶能力,只不過還沒有報道涉及綜合了所有基因,即整體遺傳因子對記憶的影響,但我們可以參考遺傳對智力的影響。大量研究表明,人類個體之間智力的差別有50%~80%是由遺傳因子決定的。這種影響隨著年齡增加而增強,到18~20歲后就一直維持在80%的高水平。也就是說,成年后,環境因素對人類智力差別只有10%~20%的貢獻;而在童年,環境因素有50%以上的影響。所以,幼兒和小學階段在開發智力上是非常重要的時期。

                      記性好的原因之二:訓練得法

                      記憶能力雖然存在先天差異,但經過適當的訓練可以得到顯著提升,特別是在兒童和少年時期。與日常生活和能力評價緊密相關的記憶可分為兩類。知識的積累與長時記憶相關,而綜合多種因素以解決問題的能力主要與工作記憶或短時記憶相關。這兩種記憶都可以通過訓練得到改進。

                      這兩種記憶發生在不同的大腦區域,并由不同的分子和細胞機制所調控,因而其制約因素也不一樣。網上、各種智力開發書籍里包含了大量關于增強記憶的訓練方式。下面我們針對改進兩種記憶模式背后的神經機制作一些討論。

                      長時記憶

                      人一生要儲存大量的永久性信息,包括我們學習的語言、科學知識、認識的人、吃飯穿衣等生活技能等??梢哉f,大腦能用來存貯信息的容量不是問題,而獲得這些記憶所花費的時間和精力是主要限制因素。有很多行之有效的方法能幫助我們獲取穩固的記憶。其一是間隔性重復的訓練方式。比如,要記住一首詩,最好的方法可能是背誦三次,今天背一次,明天背一次,后天再來一次,而不是把三次壓縮到一個時間段內完成。為什么需要重復,并且要間隔性重復才能獲得穩固的記憶呢?

                      研究表明,神經系統通過相應的網絡和分子信號傳導過程專門設置了門控機制來管制長時記憶的形成。長時記憶的形成需要消耗能量和資源,只有對生存有幫助的信息才值得記住。判斷標準之一就是事件的重復出現。神經門控網絡只把一定時間間隔后重新出現的事件作為重復出現的事件看待,而把無間隔重復出現的事件作為一次性偶發事件對待,即連續重復事件不值得永久記憶。清華大學進行的動物研究發現,通過遺傳學方法改變神經門控機制的分子信號傳導通路,能使壓縮在同一時間段內連續完成的訓練,獲得在正常情況下需要間隔性重復訓練才能獲得的長時記憶。

                      另一個加強永久記憶形成的常用技巧是關聯記憶。新的記憶一般在海馬腦區形成,二三十天后轉移到大腦皮層固化成永久性記憶。但如果把新事件與已經在大腦皮層固化的舊記憶關聯起來,就可以直接在大腦皮層固化成永久記憶,從而更容易和加速獲得新記憶。還有很多記憶技巧,比如視覺化、順口溜化等,對其中一些我們能從神經學的角度給予解析,而另一些有待進一步研究。

                      工作記憶

                      我們在解決一個問題時,需要把各種相關因素以在線式的記憶進行邏輯推理和綜合思維。這種記憶只需要維持很短的時間,從毫秒到分鐘的量級,但容量極其有限。一般認為,這種在線式的工作記憶只能存儲7±2個單元信息。也就是說,拿到一個小于7位數字的電話號碼,看兩眼就能記??;如大于7位數,就不是一下能記住了。所以,拓展工作記憶的容量成為主要限制因素。

                      美國《科學》雜志曾報道,一位中等智力的大學生經過一年多近230小時的訓練,從一次只能記住7位隨機數字,發展到一次學習能記住78位隨機數字,其記憶能力和世界頂尖的記憶專家差不多。這意味著他的工作記憶的容量成倍增長了嗎?研究者的答案是否定的。這位學生只是借助長時記憶等能力以及關聯記憶等技巧,來減低隨機數字的信息量,從而在容量容許的范圍內提升這一特殊任務的短期記憶能力。

                      近期大量心理學研究也表明,增強某一特殊工作記憶容量是可能的。但是,這種訓練能否拓展其他工作記憶容量,進而改進解決問題的能力,也就是達到增強智力的效果,仍在爭論中。

                      記憶力好的原因之三:吃了藥?

                      據報道,每年高考前后藥店里補腦保健品銷量明顯增加。家長希望這些藥物能讓孩子休息好、吃得好,甚至變得“更聰明”。實際上,不僅中國學生借助“聰明藥物”來強化記憶,以爭取更好的學習成績,在美國也有25%~30%的大學生利用“增強學習能力”的藥物來應付考試。雖然在美國進入大學的考試沒有那么大的壓力,但入學后,大學生需要面對繁忙生活,包括打工、社交和大量課程帶來的多重壓力。因此,越來越多的學生利用“學習藥物”幫助自己。那么,藥物能改善學習和記憶的能力嗎?

                      科學家在實驗室通過改變單個基因的表達或功能,已制造出“聰明”的動物。1995年《細胞》雜志報道了“過目不忘”的轉基因果蠅:正常果蠅需要訓練10次才能記住,而這種轉基因果蠅一次就能永久記住。1999年《自然》雜志則報道了增強記憶力的轉基因小鼠。

                      這兩項研究在社會上引起了轟動。它們表明,通過藥物改變特異蛋白的功能有可能增強人類的記憶能力。在此基礎上,美國成立了多家開發增強記憶藥物的公司。用一位研究記憶的諾貝爾獎得主的話說,“記憶藥片”就在下一個街口的拐彎處??墒?,經過了十幾年的努力,到現在為止還沒有一種這樣的藥物上市。目前市面上的“聰明”藥物都不是專門針對記憶開發出來的。不過,隨著心理學和神經生物學及藥物研究的進一步發展,終有一天增強人類智力和記憶能力的藥物會擺在我們面前。

                    本文來自《科學畫報》

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