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使用科学工具理解并改善记忆

Understand & Improve Memory Using Science-Based Tools

第72期2022-05-16简体中文
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本篇目录2 章节§01文稿——第1部分§02文稿——第2部分

§01文稿——第1部分

安德鲁·胡伯曼:

欢迎收听《胡伯曼实验室》播客。在这里,我们讨论科学,以及基于科学、能够用于日常生活的工具。

安德鲁·胡伯曼:

我是安德鲁·胡伯曼,是斯坦福大学医学院神经生物学和眼科学教授。今天我们要讨论记忆,尤其是如何改善记忆。记忆研究可以追溯到几十年前;到目前为止,我们已经相当了解记忆如何在大脑中形成、涉及哪些不同结构,以及其中一些神经化学物质的作用,今天我们会谈到其中一部分。然而,人们常常忽略的是,记忆不只是关于学习。记忆也关乎把你的一生置于某种情境之中。这是因为大脑,尤其是人脑,真正特别的地方在于,它能够把事件置于过去事件、当前事件和未来事件的背景中,有时甚至能把过去与现在、现在与未来结合起来,等等。因此,当我们谈论记忆时,真正谈论的是:你当下的经历如何与此前和将来的经历发生联系。

安德鲁·胡伯曼:

今天我会讲清楚这个过程是如何发生的。即使你没有生物学或心理学背景,我也保证会用任何人都能接触和理解的语言来说明。我们会讨论科学研究所指向的、用于增强学习和记忆的具体工具。我们也会谈到如何解除学习以及遗忘。当然,有些时候我们确实希望忘掉某些事情;这同样是一个有相应有效工具的生物学过程。例如,对于一次你非常不喜欢、甚至可能对你造成创伤的经历,可以消除或至少减轻它所带来的情绪负荷。

安德鲁·胡伯曼:

所以,今天你会了解大脑和身体中建立记忆的系统,了解为什么某些记忆比其他记忆更容易形成。我还会介绍一些具体工具,这些工具并非只建立在一项、十几项研究之上,而是建立在动物和人类的一百多项研究之上;这些研究指向一些具体方案,你可以用它们更容易地巩固对特定事物的学习。你也可以利用同样的知识更好地遗忘,或者卸下那些你不喜欢的经历所带来的情绪重量。

安德鲁·胡伯曼:

我们还会讨论似曾相识感和照相式记忆等主题。对于没有照相式记忆的人——我也要指出,我同样没有照相式记忆——你会学到如何利用视觉系统,更好地学习视觉和听觉信息。有一些基于优秀同行评审研究的方案可以做到这一点。因此,即使你没有真正的照相式记忆,在本期节目结束时,你也会掌握一些工具,或者说掌握一些能够运用于头脑、眼睛和头脑的工具,从而比原本更好地编码和记住特定事件。

安德鲁·胡伯曼:

开始之前,我想强调,这档播客与我在斯坦福大学承担的教学和研究工作彼此独立。不过,它确实体现了我希望并努力向公众提供关于科学以及科学相关工具的零成本信息。秉持这一主题,我想感谢今天播客的赞助商。

安德鲁·胡伯曼:

好,我们来谈谈记忆,也来谈谈如何更擅长记住事情。为了同时回答这两个问题,我们需要先做一点“脑科学101”复习。我保证这只需要两分钟,也保证即使你没有生物学背景,也会听得懂。我们不断受到各种物理刺激的轰炸:皮肤上的触觉模式、进入眼睛的光——严格说,皮肤也会接收到光——气味、味道和声波。事实上,如果你现在能听见我说话,那就是声波通过耳机、电脑或其他扬声器设备进入你的耳朵所产生的结果。每一种以及所有这些感官刺激,都会被所谓的神经系统转化为电信号和化学信号。神经系统包括你的大脑、脊髓、它们与身体器官之间的所有连接,以及身体器官返回大脑和脊髓的所有连接。

安德鲁·胡伯曼:

事实上,神经系统的主要工作之一,就是把世界中不可协商的物理事件转化为另一种形式。光子就是光子,声波就是声波,这些都无法改变。但你的神经系统会改变它们。它把这些东西转化为电信号和化学信号,而这正是神经系统使用的语言。现在,你受到大量感官信息轰炸、这些信息也被转化成神经元及神经系统其他部分能够理解的语言,并不意味着你会意识到全部信息。事实上,你只会感知其中一小部分。比如,如果你现在能听见我说话,你感知到的是我的声音,但你很可能没有注意到皮肤与自己坐着或站着的那个表面接触时产生的感觉。

安德鲁·胡伯曼:

只有感知环境中感官事件的一部分、一小部分,我们才能理解周围的世界。否则,在任何一个时刻发生的所有事情都会让我们不堪重负。记忆其实就是一种偏向:某些感知在未来会再次被重放。每当你经历某件事,都是特定神经元链——我们称为神经回路——被激活的结果。记忆只是让这条特定神经元链再次被激活的可能性提高了。比如,如果你能记住自己的名字——我当然希望你能——这就意味着大脑中有一些代表你名字的特定神经元链;当这些神经元彼此连接,并按某种特定顺序以电方式相互交流时,你就记住了自己的名字。如果这条特定的神经元链被打断,你就无法记住自己的名字。

安德鲁·胡伯曼:

这听起来可能极其简单,但它提出了一个我们以前谈过的、非常有意思的问题:我们为什么记得某些事,却不记得另一些事?因为按照我刚才的说法,你在生活中一直都在经历事情。你不断受到感官刺激的轰炸;其中一部分刺激会被你感知,而这些感知中又只有一部分会被巩固为记忆。今天我会教你某些事情是如何被巩固为记忆的,也会教你如何利用这个过程,更好地记住自己想记住的信息。虽然我告诉过你,记忆只是某条神经元链再次按特定顺序被激活的可能性偏高,但它并不是孤立运行的。事实上,我们记住的大多数内容都发生在其他事件构成的背景中。

安德鲁·胡伯曼:

比如,你很可能记得自己的名字,但大概不会想到自己第一次学会这个名字是在什么时候。通常这发生在我们非常年幼的时候。然而,我猜你或许能记得有人把你的名字读错、拿你的名字开玩笑,或者像我一样的经历:我上三年级时,班里有两个安德鲁。很不幸,我在决定谁可以保留安德鲁这个名字的猜硬币中输了,从三年级到十二年级左右,大家都叫我安迪,而我并不喜欢这个称呼。如果你在评论中叫我安迪,我会删除你的评论。开玩笑的,其实也没那么困扰我。但最终,我重新使用了安德鲁这个名字。它一开始就是我的名字,始终都是,只是后来我又开始用安德鲁这个称呼。

安德鲁·胡伯曼:

我为什么要说这些?因为对我来说,我的名字有一整套背景。对你来说,你的名字可能也有、也可能没有一整套背景;但如果你问父母为什么给你取这个名字,想必会得到一个背景故事,等等。这个背景反映了其他神经回路的激活,而这些回路也与生活中的其他事件相关:不只是你的名字,可能还有你兄弟姐妹的名字、你的父母是谁,等等,等等。所以,记忆的运作方式是,我们记住的每一件事,或想要记住的每一件事,都会通过近距离、中距离或非常遥远的联想,与某件事联系起来。

安德鲁·胡伯曼:

事实证明,这一点极其重要。我知道你们很多人会读到或遇到一些旨在帮助你增强记忆的课程。这些课程中有些记忆高手,能记住一屋子人的50个名字,能记住一大堆新奇物体的名称,甚至可能能记住不同语言中的名称。很多时候,他们靠的是联想:他们会想出一些心理技巧,以某种对自己有意义的方式,把一个词的声音或含义联系起来,从而增强记忆。这确实可以做到,而且当我们看到这种能力时也会觉得很了不起。对于那些能够做到的人,恭喜你们。大多数人做不到,或者至少需要大量努力和训练。

安德鲁·胡伯曼:

不过,我们可以利用神经系统的自然生物学机制,增强对特定感知和特定信息的学习与记忆。我们先来谈谈学习和记忆事物最基本的方式,以及如何改善学习和记忆。最基本的方式就是重复。事实上,对记忆以及重复作用的研究,可以追溯到19世纪末、20世纪初,当时艾宾浩斯提出了第一批所谓的学习曲线。学习曲线只是这样一种结果:量化需要重复多少次,才能记住某件事。事实上,人们说过,艾宾浩斯通过绘制学习曲线,把对学习的理解从哲学家手中解放了出来。这是什么意思?在艾宾浩斯出现之前,学习和记忆被认为是哲学概念。艾宾浩斯则说:“我们不如真正做些测量。比如,如果我只是重复一串词或一串数字,我们就测量一下我能记住多少。”

安德鲁·胡伯曼:

艾宾浩斯的做法是:把一串数字或单词写在纸上,先读一遍。然后拿出另一张纸——我们只能假设他没有作弊——尽可能多地写下其中的内容,并努力保持原来的顺序。接着,他会与原始清单进行对照,看看自己犯了多少错误。这个过程他一遍又一遍地重复。正如你所预期的,训练和学习的早期阶段,要把顺序写对需要更多次重复;随着时间推移,需要的重复次数变少。他把最初需要进行的重复次数与后来需要的重复次数之间的差异称为所谓的“节省”。

安德鲁·胡伯曼:

所以,他确实认为大脑必须产生某种努力货币。他把“节省”理解为:为了学习信息,自己需要付出的努力减少了。这样他得到了一条学习曲线;你可以想象那条曲线的样子:起初有一个非常陡峭的峰值,随后随着时间推移下降。当然,他记住了所有这些没有意义的信息。但即使这些信息本身可能没有意义,实验本身以及艾宾浩斯展示出的现象却极其重要。因为它说明,通过重复,我们可以激活特定的神经元序列,而反复激活会建立我们所说的记忆。

安德鲁·胡伯曼:

这听起来可能完全是“废话”,但在艾宾浩斯之前,这些都无人知晓。我还要说明,受所处时代限制,艾宾浩斯并不了解我们现在称为神经回路的东西。1906年,高尔基和卡哈尔因证明神经元是彼此独立、通过突触连接的细胞而获得诺贝尔奖;突触是神经元之间用于交流的小间隙。他可能知道这些,但神经回路这一整套概念当时还没有真正形成。然而,艾宾浩斯的学习曲线真正确立的是:纯粹的重复,只是一遍又一遍地重复,就足以带来学习。这种现象无疑早已被人观察到,只是从未被正式量化。

安德鲁·胡伯曼:

现在,如果我们观察这个结果,会发现其中有一点非常重要,却有些隐蔽,大多数人不容易看出来:他试图学习的信息,第二次并没有比第一次更有趣,很可能还更无趣;而且每重复一次,兴趣都会越来越低。然而,正是纯粹的重复让他记住了这些内容。后来,在20世纪20年代初至中期,加拿大心理学家唐纳德·赫布提出了所谓的赫布假说。广义地说,赫布假说认为,如果一组神经元大致在同一时间处于活跃状态,就会加强这些神经元之间的连接。经过许多、许多年的实验,我们现在知道这个假说是正确的。

安德鲁·胡伯曼:

神经元本身并不聪明——它们没有知识。因此,正如我之前告诉你的,每个记忆都是某条特定神经元链被反复激活的结果。艾宾浩斯通过重复展示的现象、唐纳德·赫布提出的观点,最终都通过动物和人类实验得到验证:如果你促进神经元共同激活,也就是说,让神经元大致在同一时间放电,它们之间的连接就会加强。这会提高这些神经元再次活跃的概率。

安德鲁·胡伯曼:

这一点至关重要,因为如今我们经常听说,记忆是大脑中加入新神经元的结果,或者每当你学会某件事,大脑中就会形成一个新连接。很抱歉要打破这个说法,但事实并非如此。大多数时候——我想强调是大多数,而不是全部——我们学习某件事,是因为已有的神经元通过一次又一次的共同激活、通过重复而加强了连接,而不是因为出现了新的神经元。或者,还有一种非常重要的情况:通过一次、也只有一次的强烈激活。事实上,有一种现象叫作单次学习:我们经历某件事,就会永远记住它。这通常与负面事件最相关,几分钟后我会解释原因;但它也可能与正面事件相关,比如第一次见到恋爱对象、与那位对象发生的某件事、第一次见到自己的孩子,或者其他正面事件,也包括其他极其负面的事件。

安德鲁·胡伯曼:

再说一次,重复,以及我想我们可以称为强度的东西——但我们说强度时,真正指的是神经元的强烈激活——都可以留下这些痕迹、这些回路,使它们再次活跃的可能性远高于没有重复、也没有对这些回路进行强烈激活的情况。考虑到这一点,让我们回到我之前提出的那个原本有些反常的问题:我们为什么会记住任何事情?你每天醒来时,大脑和身体中的神经元都在活动,不同的神经回路也在活动,但你每天发生的事情中只有很小一部分会被记住。与此同时,你保留了前一天、前几天以及更早日子中的大量信息。只有经过大量重复,或者某条神经回路受到极其强烈的激活,我们才会形成新的记忆。

安德鲁·胡伯曼:

所以,再过几分钟,我会解释如何让特定神经回路获得极其强烈的激活。重复很容易理解,重复就是重复。但几分钟后,我会介绍一整套实验和工具,说明如何让某条神经回路获得额外强烈的激活,从而在学习相关信息时记住它;也许不至于只学习一次就记住,但肯定会比通常所需的重复次数少得多。在继续之前,我想先说明,记忆有很多不同种类。事实上,如果你深入研究记忆的神经科学和/或心理学,会发现研究者用大量不同术语描述大量不同类型的记忆。不过,为了今天的讨论,我们主要关注短期记忆、中期记忆和长期记忆。虽然科学家之间仍然存在争论——科学家通常总会争论——争论短期、中期和长期记忆的准确界线,但我们大致可以定义短期记忆和长期记忆,也可以描述其中几种我认为与你日常生活有关的类型。

安德鲁·胡伯曼:

我们要重点讨论的最常见短期记忆形式叫作工作记忆。工作记忆是指你在一段时间内把一串数字保持在脑中的能力,但通常并不期待你第二天还记得这些数字,更不期待你下周还记得。一个很好的例子是电话号码。如果我告诉你一个电话号码493-2938,你大概可以记住它:493-2938。但如果我明天回来,让你重复这串数字,你很可能做不到。当然,除非我们使用某种特定工具,把这个记忆巩固到你的头脑中,并提交到长期记忆里。

安德鲁·胡伯曼:

当然,在如今这个时代,大多数人都把电话号码存进了手机;他们不必真正记住确切数字,通常依靠联系人身份等信息来调用。另一个例子可能更为大家熟悉,那就是安全验证码。你尝试登录某个应用或网站,它要求你输入发送到短信中的安全码;有时你可以直接粘贴,有时则必须记住一小串通常由六到七个、偶尔八个数字组成的验证码。你能够在网页或应用之间来回切换,记住这串数字,再用键盘输入它,这是工作记忆的一个很好的例子。

安德鲁·胡伯曼:

我们今天会大量讨论的那种长期记忆,是指你能够在很长时间内记住某些信息模式,既包括认知信息,也包括动作信息——例如按特定顺序移动四肢的能力。这样一来,你可以在一天、一周、一个月,甚至一年或数年之后仍然记得它。所以,我们有短期记忆和长期记忆,也有工作记忆:它把某件事保持在当前可用状态,然后再丢弃它。这里说的“在线”不是电脑在线,而是指在你的大脑中保持可用。

安德鲁·胡伯曼:

还有两大类记忆是我希望你了解的。一类是外显记忆。这里的“外显”不一定是你通常理解的那种外显,而是指你能够明确说出自己知道某件事。比如,你对自己的名字有外显记忆,想必也对自己长大的那所房子或公寓有外显记忆。你知道某件事,也知道自己知道它,而且能够把它说出来。所以我可以问你:“你拥有的第一辆车是什么颜色?”或者:“你的恋爱对象头发是什么颜色?”这类记忆就是外显的陈述性记忆。但你也有外显的程序性记忆。顾名思义,程序性记忆涉及一连串动作。

安德鲁·胡伯曼:

最简单的例子,简单到几乎荒谬,就是走路。如果我问:“你是怎样从一个房间走到另一个房间的?”你大概会说:“我往那个方向走,然后向左转。”我会说:“不,不,不,不,我问的是你具体是怎么做到的?”你会说:“我先移动左脚,再移动右脚,然后再移动左脚。”你可以描述这个过程。所以它是一种外显的程序性记忆。它外显到这样的程度:如果你要教一个刚学走路的幼儿如何走路,你可能会说:“好,试试看……”当然,对幼儿来说,这很可能还在语言出现之前,但你会鼓励他先动一条腿,再动另一条腿,并在他这样做时鼓励和奖励他,因为你拥有关于如何走路的外显程序性记忆。它简单得近乎荒谬,甚至确实荒谬。但无论如何,当你从神经回路和神经放电的角度思考它时,这很惊人。

安德鲁·胡伯曼:

更惊人的是,所有外显记忆——包括外显的陈述性记忆和程序性记忆——都可以从外显转为内隐。什么意思?还是以走路为例,你可能会笑一下,或者摇摇头说:“这问题问得真荒谬——我怎么从一个房间走到另一个房间?我就是走过去,我就是这样做的。”好吧,“就是这样做”究竟是什么?这意味着你有一种内隐理解,也就是说,你的神经系统知道如何走路,而你不必真的思考自己知道如何走路。你只是从椅子上站起来,或者从床上起来,然后走路。

安德鲁·胡伯曼:

在大脑中有一个结构。事实上,大脑两侧各有一个,它叫作海马体。“海马体”这个词字面意思是海马。解剖学家喜欢根据他们认为脑结构所像的东西为其命名。但坦率说,我看海马体时并不觉得它像海马;这可能说明我不理解真正的海马长什么样,也可能说明我的视觉有缺陷,或者公平地说,那些解剖学家在想象海马体外形时加入了一些创造性的发挥。

安德鲁·胡伯曼:

不过,它确实是一个弯曲的结构,有许多层。我的同事罗伯特·萨波尔斯基以及其他人曾形容它更像果冻卷;在我看来,它像肉桂卷。如果你拿一只肉桂卷从中间切开,于是得到两个半肉桂卷,然后不把它们按原来的形状拼回去,而是把其中一个向下滑动,于是基本上得到两个C形的半个肉桂卷,再把两者稍微错开地推到一起,那就是海马体在我看来呈现出的样子。我认为这对它实际的物理结构是更好的描述。但如果用这种物理结构来命名,你就得打开脑图谱,把它称作“两个半个C形肉桂卷半截塞在一起”,这名字实在不好,所以我想还是叫海马比较合适。

安德鲁·胡伯曼:

海马体就是这个结构的名称,它位于大脑中——再说一次,大脑两侧各有一个——是外显陈述性记忆形成的场所。它不是这些记忆储存和维持的地方,而是记忆最初建立的地方。相反,内隐记忆,也就是这些潜意识记忆,会在大脑的其他地方形成并储存,主要由小脑等区域负责,也包括新皮层,也就是大脑的外壳。小脑的字面意思是“小脑”,它确实看起来像一个小型大脑,位于大脑后部。新皮层则是覆盖其他所有部分的大脑外层。

安德鲁·胡伯曼:

所以,海马体对于建立这些新的陈述性记忆——你知道什么,以及你知道如何做什么——至关重要。要真正理解海马体在记忆中的作用,特别是外显陈述性记忆和外显程序性记忆的作用,也要真正理解它与内隐陈述性记忆和内隐程序性记忆的区别,我们必须看看一个临床案例。我要说的这个临床案例是一位名叫H.M.的患者。为了保护真实身份,患者通常用姓名首字母来称呼。H.M.患有一种所谓的难治性癫痫,因此会出现非常严重的、所谓大发作,或者跌倒发作。熟悉癫痫患者或自己患有癫痫的人可能对这些情况有所了解。你可能会有小发作,也就是轻微发作;可能会有强直-阵挛发作,有时甚至不容易察觉;也可能会有失神发作,患者会突然停住,几乎就像大脑进入暂停状态一样。曾有报道说爱因斯坦也有失神发作,不过我不知道这一点是否曾得到神经学上的真正确认。

安德鲁·胡伯曼:

大发作极其严重,而H.M.患的就是这种发作。他可能正在过日子,甚至在做饭、做某件事、开车或操作任何一种机器,突然就发生跌倒发作。他会直接身体倒下,进入大发作状态,全身抽搐、失去意识,等等。或者,他会感觉发作正在到来。癫痫患者往往能感觉到发作将要发生,就像从大脑后部涌来的一阵波。有时他们可以前往安全的地方,但并不总是如此。他的发作频率和强度都非常大,因此神经外科医生和神经科医生决定必须找到发作的源头,也就是他们所谓的病灶,然后切除那部分脑组织。因为癫痫发作的机制是从这片脑组织病灶向外扩散。

安德鲁·胡伯曼:

不幸的是,对H.M.来说,他癫痫发作的病灶就是海马体。经过长时间考虑,一位神经外科医生——事实上是当时世界上最著名的神经外科医生之一——对H.M.的大脑实施了所谓的电解损毁术,实际上烧毁了海马体。结果,他失去了所有外显记忆。后果是,他无法像大多数人一样过正常的日常生活,所以大部分时间(不是全部时间)必须生活在医院环境中。我曾和几位直接见过H.M.的人交谈过,因为他已经去世了;他们与他的互动可能如下所示:

安德鲁·胡伯曼:

他会很自然地走到你面前,你不会知道他有任何脑损伤。他可以正常走路,也可以正常说话。你会说:“你好,我是安德鲁。”他会说:“你好,我是……”然后说出他当时的名字。他不会说“H.M.”,但可能会说自己的真实姓名。接着,也许有个新的人走进房间;他可能转身看那个人,就像我们任何人都会做的那样,然后转回来看我,说:“你好,你叫什么名字?”如果我说:“我刚才告诉过你我的名字,你也告诉过我你的名字,你记得吗?”他会说:“抱歉,我什么都不记得。你叫什么名字?”所以你必须一遍又一遍地经历这个过程。

安德鲁·胡伯曼:

所以,他完全缺乏外显陈述性记忆。不过,他仍然保留着一些很久以前的人生经历记忆。这再次提示我们,记忆不一定储存在海马体中,而是在海马体中形成。因此,一旦它们从海马体转移到大脑的其他区域,他仍然可以保留这些记忆。你可以把它理解为它们进入了另一个数据库,或者说,它们对应于其他神经回路不同的放电模式,但他无法形成新的记忆。关于H.M.能够和不能够进行的学习与记忆,其实还有一些非常重要而有趣的转折,这些转折让我们对大脑有了很多认识。事实上,我想大多数神经科学家都会同意:H.M.这起不幸的癫痫病例,以及随后接受的神经外科手术,教会了我们许多关于人类学习和记忆的知识,至少教会了我们许多关于如何思考这些问题的内容。

安德鲁·胡伯曼:

比如,正如我之前提到的,他仍然拥有内隐知识。他知道如何走路,知道如何做一些事情,例如冲一杯咖啡;他记得生命早期遇到过的人的名字,等等。然而,他无法形成新的记忆。不过,有些关于H.M.情绪反应的现象与这最后一句话不完全相符,提示他似乎还残留着某种学习新信息的能力,但那并不是我们通常所说的外显陈述性记忆或程序性记忆。比如,据说——我不知道是否曾用强有力的生理测量做过这些研究——如果你给H.M.讲一个笑话,而他觉得好笑,他会笑得非常厉害。他喜欢笑话,所以你会说:“H.M.,我想给你讲个笑话。”你讲完笑话,他会大笑。然后你可以离开房间,回来后再给他讲同一个笑话。要记住,他不记得你之前给他讲过这个笑话。第二次,他会笑得少一点。然后你离开房间,再回来,说:“你好,我是安德鲁。”他会说:“哦,很高兴认识你。”你还记得,因为你能够回忆事情,但他不能回忆,所以他不知道自己刚刚见过你,至少他无法记住这件事。

安德鲁·胡伯曼:

你第三次或第四次给他讲这个笑话,每讲一次,他都会觉得它稍微没那么好笑。大家想想这一点:如果你讲了一个笑话,大家大笑,就不要再讲了。至少不要马上对同一个人或同一群人再讲,因为第二次会没那么好笑,第三次会更没那么好笑。这实际上与多巴胺以及它和惊奇之间的关系有关;未来的一期播客会专门讨论幽默和大脑中的新奇性。但重点是,某些形式的记忆似乎以一种幽灵般的方式存在于H.M.的大脑中。

安德鲁·胡伯曼:

我是什么意思?这强调了这样一个事实:他拥有一份关于自己以前听过这个笑话的内隐记忆。这提示,幽默,或者至少我们觉得好笑的东西,与程序的关系不知为何比与那个笑话的精确内容关系更密切;它和走路或运动能力相似。这是一个有点抽象的概念,但要点是,H.M.缺乏外显陈述性记忆。他无法告诉你自己刚刚听到了什么,也无法学习新的信息;除非他在很多年前学会了某件事,否则他也无法告诉你如何做那件事。

安德鲁·胡伯曼:

除了H.M.之外,还有许多其他患者因为癫痫、或者说治疗癫痫的手术,因为中风,不幸地因为枪伤,以及其他我们称为梗死的情况而出现脑损伤。梗死(infarct,拼作I-N-F-A-R-C-T)是我们用来描述某个特定脑区受损的词。许多具有不同梗死模式的患者,让我们对记忆以及大脑其他方面如何运作有了很多认识。H.M.真正告诉我们的是,我们知道什么以及能够做什么,是由两类东西共同造成的:我们有意识察觉到的内容,以及已经被传递为潜意识知识的学习成果。我们的身体知道,大脑知道,但我们并不确切知道自己是如何知道这件事的。

安德鲁·胡伯曼:

我告诉你H.M.能够理解笑话,但笑话反复讲述后,对他制造笑声和幽默感的影响越来越小,这并不只是为了用一个轶事丰富他的故事,而是因为事实证明,情绪本身就是增强记忆的方式。即使这些记忆对应的事情并不好笑、不极度悲伤、不极度快乐,不会引发非常强烈的情绪反应,甚至不会引发情绪反应,情绪仍然能够增强它们。原因在于,情绪和感知、感觉一样,都是大脑和身体中存在特定神经化学物质的结果。接下来我会告诉你,有一些特定的神经化学物质可以被你利用,使你更快地学习特定信息,并在更长时间内记住它,也许甚至永远记住。你可以利用神经系统中大脑与身体、身体与大脑之间的关系来做到这一点。

安德鲁·胡伯曼:

我们来谈谈增强记忆的工具。现在,有一个工具绝对——

安德鲁·胡伯曼:

增强记忆。现在,有一种工具绝对有效,而且一直有效。它现在有效,未来也永远有效,那就是重复。你越经常做某件事,或者背诵某件事,未来记住它的可能性就越高。虽然这似乎很显然,但值得想想当你重复某件事时究竟发生了什么。不过,我说“发生了什么”时,指的是神经层面发生了什么。实际发生的是,你在促进某条特定回路中某些神经元链的放电。对吧?某个特定的神经元序列在反复运行:神经元A、B、C、D,按这个特定顺序一次又一次地运行。重复越多,这些神经连接就会加强得越多。

安德鲁·胡伯曼:

重复有效,但对大多数人来说,问题在于他们没有耐心,没有时间;有时他们确实没有时间,因为想要记住和学习的内容有截止日期;或者,他们只是希望总体上能够更好、更快地记住事情。

安德鲁·胡伯曼:

这个过程是加速以重复为基础的学习,使你的学习曲线不必从“某件事要做1000遍”,再逐渐变成每天1000遍、750遍、500遍、300遍,最后变成不需要重复。对吧?你可以第一次做成,以后每次都能做成。确实有办法改变这条曲线,从而更快地在参与产生某个记忆或行为的神经元之间建立更强的连接。怎么做到?要回答这个问题,我们必须看看詹姆斯·麦高夫和拉里·卡希尔的出色工作。詹姆斯·麦高夫和拉里·卡希尔用了几十年做了许多实验,依据大量动物研究文献,但主要聚焦于人类,真正确定了怎样才能更擅长记住事情,而且能非常快地做到。

安德鲁·胡伯曼:

我想谈谈他们做过的一个尤其重要的实验,我们会提供这篇论文的链接。论文如今已有些年头,但结果仍然成立。事实上,这些结果奠定了神经科学和心理学中整个记忆研究领域的基础。他们让人类受试者来到实验室,阅读一段大约12句话的短文。关键在于,有些受试者读到的段落相当平淡。段落中的内容和信息都与前一句有关,是连贯的段落。对吧?它不是毫无意义的词语拼盘,而是描述了一组平凡的情境。

安德鲁·胡伯曼:

也许故事讲的是某人走进房间,在书桌旁坐下,写了一会儿,然后起身吃午饭。就是这种平淡的信息,不太有趣。另一组受试者读的同样是一段12句话的短文,但其中有一部分句子使用了大量情绪强烈的语言,或者使用了能够在读者身上唤起强烈情绪反应的语言。

安德鲁·胡伯曼:

所以,它可能讲的是车祸或一次非常强烈的手术,但也可能是正面的事情,例如生日聚会、其他类型的庆祝活动,或者一场重大的体育比赛胜利。换句话说,这项研究有两种条件:人们要么阅读无聊的段落,要么阅读充满情绪的段落;情绪可能是积极的,也可能是消极的。受试者离开实验室,过了一段时间后被叫回来。我要说明的是,实验中他们从未知道自己参与的是记忆实验。他们不知道自己为什么要阅读这段文字。他们可能是为了课程学分,也可能是为了获得报酬而来。这类做法在大学校园或其他地方很常见。他们回到实验室后,会接受一次突击小测验。

安德鲁·胡伯曼:

他们被要求回忆之前读过的段落内容。正如你大概预期的,甚至可能觉得显而易见,阅读情绪强烈段落的受试者记住了更多内容,而且回忆信息时准确得多。这一发现本身并不新奇。很多人此前已经描述过,情绪强烈的事件比没有情绪的事件更容易被记住。事实上,早在17世纪,通常被认为发展了科学方法的弗朗西斯·培根就说过:“任何能够在强烈激情上留下印记的东西都会帮助记忆,例如激发恐惧、惊奇、羞耻或喜悦。”弗朗西斯·培根在1620年说了这句话。因此,吉姆·麦高夫和拉里·卡希尔当然不是第一批证明或提出“带有情绪的经历比其他经历更容易记住”这一想法的人。

安德鲁·胡伯曼:

然而,他们接下来做的事情对我们理解记忆、以及建立增强学习和记忆的工具而言极其重要。他们评估了压力以及与压力相关的特定神经化学物质,改善我们学习信息能力的潜力。这不仅适用于带有情绪的信息,也适用于各种信息。所以我会先非常简略地描述一些动物模型实验,然后再描述在人类受试者身上进行的实验;麦高夫主要研究动物,也研究人类受试者,拉里·卡希尔则几乎专门研究人类。假设你把一只大鼠或小鼠放进一个场地,在某个位置让它受到电击;第二天回来,移除引发电击的装置,让动物在场地中活动。动物自然会避开它曾被电击的位置,这叫作条件性位置厌恶。

安德鲁·胡伯曼:

这种避开特定位置的效果一次试验就会发生。这是单次学习的一个好例子。所以,不知怎么的,动物知道自己在那个位置被电击过,并记住了这件事。这是一种依赖海马体的学习。因此,缺乏海马体,或者海马体被药物或其他方式暂时失去功能的动物,不会学会这条新信息。但拥有正常海马体的动物第一次经历后就会记住,而且之后每次都记得,除非你阻断某些化学物质在大脑和身体中的释放。我指的化学物质是肾上腺素/去甲肾上腺素,以及在一定程度上的糖皮质激素,例如皮质醇。

安德鲁·胡伯曼:

现在我们知道,在这个特定实验情境中,单次学习的效果似乎与肾上腺素有关。因为如果研究者做完全相同的实验——他们确实做过——但加入肾上腺素的药理阻断剂,使肾上腺素仍会因电击而释放,却无法真正与受体结合并发挥全部生物学作用,那么动物就会非常自在地重新走回它受到电击的区域。看起来就像它不知道,或者我们必须假设它不记得,自己曾在那个位置受到过电击。听起来很显然:某个地方发生了坏事,你就不回那个地方。这就是条件性位置回避。但事实证明,反过来也成立,也就是所谓的条件性位置偏爱:你可以把动物放进一个场地,在场地某个位置给它喂食,或以某种方式奖励它。

安德鲁·胡伯曼:

所以,你可以在某个特定位置给饥饿的大鼠或小鼠食物;把动物带走,第二天回来,不再提供食物,但它会回到之前获得食物的位置。你也可以做这件事的各种变体。你可以把场地弄得有点冷,在那个位置提供温暖。或者,你可以拿一只雄性动物——事实证明,雄性大鼠和小鼠会在任何时候交配——也可以拿一只处在所谓交配周期易受孕阶段的雌性动物,让它们有机会在某个位置交配。它们会回到那个位置,一直等,一直等。

安德鲁·胡伯曼:

也许这就是人们回到同一家酒吧、酒吧里的同一个座位或同一家餐厅并在那里等待的原因,因为无论当时的情境是什么,曾经有一次事情对他们奏效了。这就是条件性位置偏爱。和条件性位置回避一样,条件性位置偏爱依赖肾上腺素的释放,对吧?它不只是压力,而是大脑和身体处于一种增强的情绪状态。明白吗?它不只是压力。正面事件可以产生单次学习,例如条件性位置偏爱;负面事件也可以产生单次学习。

安德鲁·胡伯曼:

在这里我说正面、负面,是在加入所谓的效价,也就是对动物喜欢还是不喜欢某件事做价值判断;我们必须推测动物喜欢什么、不喜欢什么,以及它有什么感受。但事实证明,人类也同样如此。我们知道这一点,是因为麦高夫和卡希尔做过这样的实验:让人阅读一段无聊的短文,而且只能阅读一段无聊的短文,但其中一组受试者读完后要把手臂放进非常非常冷的水中,实际上是冰水。我们知道,把手臂放进冰水,尤其是达到肩部或接近肩部的深度,会引发身体释放肾上腺素。释放量并不巨大,但会明显增加。

安德鲁·胡伯曼:

他们确实测量了肾上腺素的释放。在一些情况下,他们也测量了皮质醇等物质。他们发现,如果通过把手臂放进冰水来引发肾上腺素释放,那么受试者几分钟前刚读过的信息就能被记住,保留程度和情绪强烈的信息一样好。但要注意,他们读到的信息完全不有趣,至少不带有情绪色彩。这一定是肾上腺素释放到大脑和身体中的作用,因为如果阻断肾上腺素在大脑和/或身体中的释放或功能,就能阻断这种效果。现在,肾上腺素和皮质醇的生物学有点复杂,但其中有一些细节对我们来说既有趣又重要。首先,肾上腺素会在身体和大脑中释放。

安德鲁·胡伯曼:

在身体中,它由肾上腺释放。记住,epinephrine和adrenaline是同一种物质,也就是肾上腺素。皮质醇也由肾上腺释放;肾上腺是位于肾脏顶部的两枚小腺体,但皮质醇无法进入大脑,只产生我们所谓的外周作用。比如心率加快,对吧?血流模式发生变化,呼吸模式发生变化。一般来说,它会让我们的呼吸更浅、更快,也会让心脏跳得更快,等等。

安德鲁·胡伯曼:

在大脑中有一个叫蓝斑的小脑区,位于大脑后部。它可以把神经调节物质肾上腺素以及相关的神经调节物质去甲肾上腺素,像洒水一样释放到大脑其他部位,从而基本唤醒整个大脑,或在整个大脑中创造警觉状态。所以这是一种非常普遍的作用。之所以有两个释放地点,是因为这些神经化学物质无法穿过血脑屏障。因此,用肾上腺素唤醒身体和唤醒大脑,是两个彼此分开的、所谓并行的现象。皮质醇是亲脂性的,也就是能够穿过脂肪组织,因此可以穿过血脑屏障;我们会在另一期节目里详细讨论它的生物学。但总体来说,皮质醇一旦释放,会产生持续时间更长的作用。正如我刚才告诉你的,它可以渗透到整个大脑和身体。肾上腺素的作用更局部,或者至少在大脑与身体之间是分隔的。这一点后来会很重要。

安德鲁·胡伯曼:

需要记住的重要一点是,决定你能否快速学习某件事的,是一次经历唤起的情绪性,更准确地说,是你经历某件事之后所处的情绪状态。这对思考改善记忆的工具绝对重要。不,我不是要建议你每次想学东西时都把手臂浸入冰水。为什么不建议?因为这会诱发肾上腺素释放,但有更好的方法来获得这种肾上腺素释放。在我确切解释这些工具是什么之前,我想先把这一切运作的生物学机制讲清楚;理解了这些,你才能获得尽可能好的改善记忆工具。

安德鲁·胡伯曼:

首先,麦高夫和卡希尔是非常出色的实验研究者。他们不仅证明了:接触情绪色彩非常强烈的材料,或在与某件事、某些词、某个人、某条信息互动后制造情绪高涨、肾上腺素增多的状态,可以加快记忆形成;他们还测试了这种效果是否可以通过阻断情绪状态或阻断肾上腺素来消除。他们让人阅读带有大量情绪内容的段落,或者阅读相当无聊的段落后把手臂放进冰水。我还要说,他们也做过其他提高肾上腺素的实验,其他研究组甚至做过一些电击实验。任何能够诱发肾上腺素释放的方法都有,包括让受试者服用会增加肾上腺素的药物。

安德鲁·胡伯曼:

不过,他们也做了所谓的阻断实验。他们让人通过阅读高度情绪化的材料进入高度情绪状态,或者让人阅读无聊材料,再服用增加肾上腺素的药物、进行冰浴或接受电击,从而进入高度情绪化的神经化学状态;然后,他们还给受试者服用一种叫β受体阻滞剂的药物,以阻断肾上腺素及相关化学物质在大脑和身体中的作用。

安德鲁·胡伯曼:

他们发现,即使人们接触了非常情绪化的内容,或者因为服用了提高肾上腺素水平的药物而使体内肾上腺素很多——记住,这两种操作通常都会增强记忆——如果给他们服用β受体阻滞剂,减弱他们对肾上腺素的反应,对吧?没有心率加快,没有呼吸加快,没有蓝斑活动增加,也没有这种向大脑其他部分发送的唤醒信号。那么,材料根本不会被记得更好。这告诉我们,弗朗西斯·培根是对的,麦高夫和卡希尔是对的。数百乃至数千名哲学家、心理学家和神经科学家认为并指出,高度情绪状态有助于学习,这个判断是对的。但麦高夫和卡希尔真正展示、也是最重要的结论是:高肾上腺素、高水平的去甲肾上腺素和肾上腺素,也许还有皮质醇,正如你马上会看到的,才让记忆能够迅速被巩固。

安德鲁·胡伯曼:

起作用的不是情绪,而是你因情绪进入的神经化学状态。理解这一点非常重要,因为虽然这两者相关,但并不是同一件事。这意味着,如果你在经历某件事之后诱发肾上腺素、去甲肾上腺素和皮质醇中的一种或多种释放,你就会把刚刚经历过的事情巩固下来。这一点从根本上说非常重要,也与“我们记得某些事情,是因为它们对我们很重要或因为它们引发情绪”这一想法大不相同。

安德鲁·胡伯曼:

那种说法也是真的。但真正的原因、神经化学原因、背后的机制是:这些神经化学物质能够通过让神经连接只活跃一次,就增强这些连接。那种神经化学混合物确实很神奇,它消除了重复的必要。好,我们来应用这项知识。让我们建立一套有科学依据的工具,也就是会考虑哪些神经化学物质对增强学习很重要,以及这些物质释放的时机如何影响学习的工具。我第一次了解麦高夫和卡希尔的研究结果时,完全惊呆了。我也相当沮丧,但不是对他们沮丧,而是对自己沮丧,因为我意识到自己过去学习和记忆的方式并不理想。事实上,它可能与我今天要教你的、增强学习和记忆的方案完全相反。

安德鲁·胡伯曼:

我在大学、研究生院、刚成为教授时,甚至成为终身教授后,通常学习某件事的方式是:坐下来面对要学习、甚至要记忆的内容;如果是身体技能,就前往准备学习该技能的环境。在此之前,我会确保自己补充了水分,因为这对我很重要,当然也有助于大脑和身体发挥功能,并维持总体警觉模式;但我还会摄入咖啡因。我会喝一杯浓咖啡或浓缩咖啡,也会喝一杯浓烈的马黛茶。我现在仍然经常喝咖啡或马黛茶。我认为至少对我而言,适量饮用是合适的。但通常在尝试学习、记忆或获得新技能之前,我会先喝这些东西。

安德鲁·胡伯曼:

咖啡、马黛茶或其他形式的咖啡因,确实会在大脑和身体中产生警觉感,而且主要通过两种机制做到这一点。第一种机制是阻断腺苷的作用。清醒时间越长,腺苷就在大脑和身体中积累得越多。长时间保持清醒后,我们感到困倦和疲劳,腺苷在很大程度上就是原因。咖啡因基本上会阻断腺苷的作用。它是一种竞争性激动剂——不必过于技术化地说——会在一段时间内与腺苷受体结合,阻止腺苷按正常方式发挥作用,从而减少疲劳感,同时提高警觉状态。

安德鲁·胡伯曼:

所以,咖啡因在减少疲劳的同时,也会推动神经化学系统,直接提高警觉性。它很大程度上通过增加肾上腺素在大脑和身体中的传递来做到这一点。它还有一个有趣的作用:提高多巴胺受体的数量和/或效率,也就是我们所说的效能。这样,当多巴胺存在时——多巴胺是一种提高动机、渴望和追求的分子——它就能比平时产生更强的作用。因此,咖啡因真正作用于这三个系统。它也会作用于其他系统,但主要通过减少腺苷来减轻疲劳,通过增加肾上腺素释放来提高警觉性——也就是身体肾上腺和大脑蓝斑释放的肾上腺素——同时还可能提高多巴胺作用或其作用效能。

安德鲁·胡伯曼:

所以,我通常学习和记忆的方式是先喝些咖啡因,然后高度集中于要学的东西,尽量消除干扰,再希望、希望、再希望,或者努力、努力、再努力,尽可能记住信息。坦率说,我觉得这对我效果很好。通常,如果我利用其他药理物质来增强学习和记忆,例如Alpha-GPC或磷脂酰丝氨酸,也会在坐下来学习一组信息或去学习一项身体技能之前服用。正在听节目的你们可能会想:麦高夫和卡希尔的结果显示,学习某件事之后释放肾上腺素会增强对该事物的学习。但咖啡因或Alpha-GPC等物质能够增加肾上腺素、多巴胺或大脑和身体中的其他分子,这些分子可以长时间增强记忆。

安德鲁·胡伯曼:

所以,先服用,甚至在学习过程中服用,似乎很合理;这种增加会持续很长时间,也会增强学习和记忆。虽然这部分正确,但并不完全正确,事实证明这并不是最佳做法。麦高夫实验室和其他实验室的研究评估了这些通路的神经化学激活与学习和记忆之间精确的时间关系。他们根据不同实验,让动物和/或人服用药物,可能是咖啡因,也可能是药片形式、会增加肾上腺素或相关分子的物质,从而产生与情绪有关的警觉状态;服用时间可能是学习前一小时、30分钟、10分钟、5分钟,也可能是在学习过程中,也就是阅读信息或练习要学习的技能时,或者在学习后5分钟、10分钟、15分钟、30分钟,等等。

安德鲁·胡伯曼:

所以,他们非常精确地研究了到底什么时候诱发肾上腺素释放最好。结果是,如果目标是增强对材料的学习和记忆,诱发这些化学物质释放的最佳时间窗口,是在重复信息、试图学习信息之后立即进行,或者就在几分钟后:5分钟、10分钟,也许15分钟后。再次强调,这既可以是认知信息,也可以是一项身体技能。这与我们大多数人学习和记忆的方式完全相反。大多数人如果使用咖啡因或Alpha-GPC等兴奋剂,会在尝试学习之前或过程中服用,而不是之后。这些结果表明,真正应该做的是在学习之后,让肾上腺素和相关分子大幅增加,从而巩固记忆。

安德鲁·胡伯曼:

这意味着,如果你现在使用咖啡因或其他化合物——我们稍后会讨论它们、安全问题等——是为了在学习事件前或学习过程中服用以增强学习和记忆,那么我鼓励你尝试在学习事件的后段或刚结束时服用。根据我到目前为止告诉你的内容,为什么是后段或刚结束?因为你饮用某种东西或以胶囊形式服用某种东西后,需要经过一段时间它才会被身体吸收;咖啡因、Alpha-GPC等不同物质从肠道进入血液,再到达大脑并在大脑和身体中触发这些作用的速度不同。

安德鲁·胡伯曼:

所以它不是即时发生的。有些物质几分钟内起效,有些需要几十分钟,等等;这取决于它们的药理学,也取决于你的胃肠道里是否有食物、血液中还有什么物质在循环,等等。但从最基本的层面,我们可以有把握地说,不是几项、也不是几十项,而是如我之前提到的,动物和人类的数百项研究都指出:如果目标是在一段时间内保留信息、减少学习所需的重复次数,那么在学习后段或学习结束后立即触发肾上腺素增加最有益。现在我要承认,我在本播客之前的节目中以及参加其他播客时,经常谈到非睡眠深度休息、小睡和睡眠对学习过程至关重要。

安德鲁·胡伯曼:

我想强调,这些信息完全没有改变,对吧?我不会因为今天谈的内容而用不同方式看待它们。大脑连接的加强,也就是字面意义上的神经可塑性、回路的改变,仍然发生在深度睡眠和非睡眠深度休息期间。同样真实的是,我之前提过的结果:过去几年里,《Cell Reports》这本Cell Press期刊发表了两篇论文,显示在尝试学习后的某段时间里,进行大约20分钟、最长到90分钟的小睡,可以提高学习和记忆的速度。不过,这些睡眠过程——这里说的是当晚的深度睡眠——或者这些短暂小睡,甚至所谓的NSDR,也就是用于增强特定认知或身体信息(或二者)学习和记忆的非睡眠深度休息,仍然可以做,但可以在数小时后进行;一小时后可以,两个小时后可以,四小时后也可以。

安德鲁·胡伯曼:

记住,真正的神经回路重构和强化发生在小睡与深度睡眠中。并不是说你必须结束一段学习后立即进入小睡或睡眠。有些人可能会这样做,但如果你真的想优化、增强和改善记忆,麦高夫、卡希尔以及许多从他们最初工作中发展出来的实验室的数据,都指向这样一个理想方案:非常专注地学习你要学的东西。还有错误率等其他因素。请参看我们关于学习的节目。我们有一份关于如何更好学习的通讯,可以在hubermanlab.com获取。这是一份免费通讯,你可以下载其中的PDF,其中列出了学习过程中应该做的事情。

安德鲁·胡伯曼:

仍然要保证良好睡眠。再次强调,这对心理健康、身体健康和表现至关重要,现在我们也可以把学习和记忆包含在表现中。如果小睡不会打断夜间睡眠,就去小睡。10到90分钟的小睡,或者非睡眠深度休息方案,都能增强学习和记忆。但现在可以补充的是,只要以安全方式做到,在学习过程的最后或刚结束后提高肾上腺素,就能减少学习所需的重复次数,而且这与我刚才提到的其他方案兼容。

安德鲁·胡伯曼:

我重新谈睡眠和非睡眠深度休息,是因为我认为有些人以为必须在学习后立即做这些事。今天我说的恰恰相反:学习后立即需要进入更高的情绪性和警觉状态。必须强调,你不需要药理学手段。除非你本来就在这样做、能安全地这样做,或者确定自己能安全地这样做,否则不需要咖啡因、Alpha-GPC或任何药理物质来提高肾上腺素。我总是这样说,现在再说一次:我不是医生,不是在开任何东西。我是一名教授,所以我只是提出观点;你需要做对自己安全的事。

安德鲁·胡伯曼:

如果你平时不喝咖啡因,却在学习后突然喝四杯浓缩咖啡,你的警觉性会严重增加,甚至可能产生焦虑。如果你容易惊恐发作,请不要为了更好地学习而开始服用兴奋剂。请注意安全。我这样说不只是为了保护我自己,也是为了保护你。我还要说,如果你不习惯服用某种东西,当然要先咨询医生,同时逐步开始,对吧?从最低有效剂量、最小有效剂量开始。有时最小有效剂量是0毫克,也就是什么都不用。为什么?我们已经谈过把人的手臂放进冰浴以诱发肾上腺素释放的结果。如果你愿意,完全可以这样做。

安德鲁·胡伯曼:

事实上,这是处理整件事成本很低、无需药理学(至少无需外源性药理学)的方法,也就是诱发你自己的天然肾上腺素。事实证明,它也会释放多巴胺。你可以洗冷水澡,可以进行冰浴,或进入循环冷水浴。我们已经做过几期节目讨论寒冷对健康和表现的作用,可以在hubermanlab.com找到。还有一期节目邀请了我在斯坦福生物系的同事克雷格·海勒博士,介绍了许多方案,尤其是在讨论寒冷对健康和表现的节目中,说明如何最好地利用冷水澡、冰浴或循环冷水浴来诱发肾上腺素和多巴胺释放。

安德鲁·胡伯曼:

重点是,你应该在学习过程之后,理想情况下就是刚结束学习后,做这些方案。也就是说,当你坐下来学习新信息,或尝试学习新的身体技能后。至于这是否与你进行刻意冷暴露的其他原因相容,是否与你正在做的其他事情相容,则取决于你的生活方式、训练、学业目标、学习目标等。但如果你的具体目的在于增强学习和记忆,就应该在之后提高肾上腺素。所以我告诉你,可以用咖啡因做到,可以用Alpha-GPC做到;如果你能安全使用,也可以将咖啡因和Alpha-GPC结合使用。

安德鲁·胡伯曼:

我知道你们有些人正在使用其他药理物质。我做过一期完整讨论ADHD的节目。我必须非常明确地表明立场:我不赞成、实际上反对没有处方却为了提高警觉性而使用处方药的人。我认为这有很大的成瘾潜力,也可能严重扰乱多巴胺系统自身的药理状态。不过,我知道你们中的一些人确实在经认证的医生指导下使用利他林、阿得拉或莫达非尼等药物来提高警觉和专注。因此,如果这些药物由取得认证的医生开具,你需要自行决定是在尝试学习前还是后服用。还要考虑到,其中一些药物作用时间很长,有些较短,并根据要学习的内容和学习时间安排。

安德鲁·胡伯曼:

这就是药理学方法。但正如我提到的,还有行为方案。你可以利用寒冷;寒冷是很好的刺激,首先因为它不涉及药理学,其次通常成本很低甚至为零,尤其是冷水澡;第三,你可以调节它。可以从较温的水开始,也可以在能够安全耐受的前提下把水调得非常冷,也可以调成中等程度的冷。要诱发肾上腺素释放,应该有多冷?应该冷到不舒服,冷到你真的很想出来,但仍然能够安全地待在里面。这会诱发肾上腺素释放。如果它让你呼吸加快、睁大眼睛,就是肾上腺素释放增加。事实上,睁大眼睛、呼吸加快、难以清晰思考,都是肾上腺素对大脑和身体的直接作用。

安德鲁·胡伯曼:

当然,还有其他增加肾上腺素的方法。你可以出去进行高强度跑步,也可以做许多会增加身体肾上腺素的事情。选择什么由你决定。但从明确、坚实的研究数据来看,我们可以有把握地说,在接触了某些你想学习的身体或认知材料之后提高肾上腺素,是最佳时机。现在我意识到,今天有些重复,或者说为了反复强调这种增加而重复了很多次。

第1部分(共3部分)结束[00:32:04]

安德鲁·胡伯曼:

我反复强调,肾上腺素应该在学习某件事的尝试即将结束时,或尝试结束后立即增加。我还想强调,通过药理学和行为工具制造肾上腺素的总体作用模式。是什么意思?麦高夫及其同事研究了大量不同化合物和方法,从把手臂放入冰浴、注射肾上腺素、使用咖啡因,到使用阻断肾上腺素和咖啡因作用的药物,例如muscimol和picrotoxin——请不要服用这些,它们会降低或提高肾上腺素水平。总体结论是,无论要学习的事物是否有情绪强度,任何能够提高肾上腺素的东西都会增强学习和记忆,并减少学习所需的重复次数。

安德鲁·胡伯曼:

前提是,肾上腺素的峰值出现在学习后段或学习结束后立即出现。任何能够降低肾上腺素的东西都会损害学习。这就是我现在补充的关键且新颖的信息:例如,如果你服用β受体阻滞剂,或者你要学的东西并没有引起多少情绪反应,也没有使用药理学或其他方法在学习后增强肾上腺素释放,那么你就不会把它学得很好。事实上,麦高夫和卡希尔在人类身上做了很漂亮的实验,研究不同事物的情绪强度变化、肾上腺素剂量变化,以及注射的肾上腺素阻断剂剂量变化,分别会使人们试图学习的内容产生多少肾上腺素增加。他们做了大量研究。最重要的结论是,有些人的肾上腺素增加了600%到700%,也就是循环中的肾上腺素水平达到基线的六到七倍。

安德鲁·胡伯曼:

要记住,有时这种增加来自要学习的事情本身非常情绪化,可能是正面或负面情绪;有时来自药理方法或冰浴。我不认为他们曾使用冷水澡,但可以肯定那会是非常有效的方法。不过,另一些人的肾上腺素只增加了0到10%,也就是非常小的增加。根据所有这些数据,我们可以有把握地说,肾上腺素释放越多,人们就越能一次又一次地记住材料。无论材料是认知性的——学习语言、词语段落或数学——还是身体学习,都显示了这一点。我想强调身体学习,因为我知道你们中有不少人可能在身体锻炼前喝咖啡、马黛茶,甚至能量饮料,并服用Alpha-GPC之类的东西。

安德鲁·胡伯曼:

我不是说这样做不好,也不是说你不该这样做,但那主要是为了提高警觉性。它不会增强学习,至少不如在身体锻炼之后做这些事有效。现在,很多人包括我自己锻炼,是为了心肺或阻力训练的身体益处,并不真正关注学习和记忆。所以我要强调,只是为了让所有人都完全清楚:如果你想在身体训练或认知工作之前或过程中采用提高肾上腺素的方法,尽管做,我认为完全可以,前提是对你安全。

安德鲁·胡伯曼:

只有把它推迟到学习后段或学习之后,你才真正把这种肾上腺素增加的作用转向专门增强记忆。作为提醒,不要以为可以反复把整个系统推向极端,或者像我们说的那样长期推动它,而不付出代价。

安德鲁·胡伯曼:

换句话说,你不能服用Alpha-GPC和双份浓缩咖啡,完成一段集中认知或身体工作,然后再在工作后再次提高肾上腺素,这样就能把内容记得更好,对吧?我不鼓励你,事实上我不鼓励你在一段工作期间和之后都长期提高肾上腺素。如果目标是学习,为什么?麦高夫、卡希尔和其他人的工作显示,增强记忆的关键不是你在大脑和身体中释放的肾上腺素绝对量,而是相对于此前体内肾上腺素水平的释放量,尤其是此前一两个小时的水平。所以,正如我们所说,关键是差值。如果你长期提高肾上腺素,学习效果反而不会好。

安德鲁·胡伯曼:

真正的关键是让肾上腺素适度偏低,或许只要足以集中注意力、关注某件事,然后在之后让它达到峰值。这一点极其重要,因为我们讨论的很多内容实际上是一种诱发神经化学急性压力的方式,也就是短暂而快速出现的压力;但慢性压力,也就是肾上腺素和皮质醇长期升高,实际上会损害学习。大量文献——主要来自洛克菲勒大学伟大且已故的布鲁斯·麦克尤恩,以及他的科学传承者、伟大的罗伯特·萨波尔斯基等人的研究——显示,慢性压力和肾上腺素长期升高会抑制学习和记忆,也会抑制免疫系统功能。相反,急性、快速的肾上腺素和皮质醇增加能够增强学习,也确实能够增强免疫系统。

安德鲁·胡伯曼:

所以,如果你真的想利用这项信息,可以考虑让大脑和身体进入一种平静但警觉的状态,也就是高度专注、能够集中于要学习的内容,同时在这段时间保持平静;随后再提高肾上腺素,让它产生减少学习所需重复次数的惊人作用。如果你像我一样,正在了解麦高夫、卡希尔及其他人的这项出色工作,也许会想:“我应该考虑在学习尝试即将结束时或结束后立即,以某种方式提高肾上腺素。”但我们并不是第一个讨论这件事的人,麦高夫、卡希尔和今天提到的其他研究者也不是。

安德鲁·胡伯曼:

事实上,今年,也就是2022年5月,《Neuron》这本Cell Press期刊发表了一篇很漂亮的综述,题目是《压力下的记忆机制》。我想读给你们听这篇综述开头的一段,它顾名思义,讲的就是记忆和压力。我现在引用原文:“在中世纪,当社区希望孩子记住重要事件时,会把年幼的孩子扔进河里。他们相信,孩子目睹历史事件后再被扔进水里,会让孩子终生记住那些事件。”

安德鲁·胡伯曼:

信不信由你,这是真的。人们不知怎么确实形成了这种做法。我不知道他们是否知道肾上腺素是什么,可能不知道。但中世纪时期,人们似乎理解:在某件希望孩子学会的经历之后提高肾上腺素,或制造强烈的情绪体验,会让孩子的神经系统——他们甚至不知道神经系统是什么——让孩子的大脑和身体记住那些特定事件。

安德鲁·胡伯曼:

如果你问我,这很反直觉。我本来会以为孩子只会记得自己被扔进河里。我猜他们确实会记得,但这里的想法是,他们也会记得被扔进河里之前发生的事情。所以这件事既有趣、好笑,又有些能刺激思考:这种做法已经持续了数百年,而我们不是第一批想到用冷水作为肾上腺素刺激的人,也不是第一批想到利用冷水诱发的肾上腺素增强学习和记忆的人。从中世纪开始,人们就这样做了。到目前为止,我一直在讨论这些实验的大致轮廓,讨论背后的药理学、肾上腺素的作用等。

安德鲁·胡伯曼:

我还没有怎么谈背后的神经机制,所以我想花一两分钟描述一下,因为这些机制很有启发。我们都有一个叫杏仁核的脑结构。很多人认为它与恐惧有关,但它实际上与威胁检测有关,更普遍地说——或者更准确地说——与检测环境中的哪些事件是新奇的、以及哪些事件与特定情绪状态相联系有关,这些情绪状态包括正面和负面。杏仁核中的神经元非常擅长发现——当然它们没有自己的思想,这里说的是检测——环境感官事件与肾上腺素释放之间的相关性,以及大脑中正在发生的事情。由于杏仁核与大脑其他区域有非常广泛的相互连接,它基本上连接着一切,而一切也都连接回它。

安德鲁·胡伯曼:

只要满足某些条件,杏仁核就很容易加强大脑中的特定连接;这些条件就是我们一直谈到的情绪显著性,导致循环中的肾上腺素和皮质醇比10或15分钟前高得多。杏仁核在这种情境中的净作用,是把肾上腺素和皮质类固醇增加之前出现的任何神经活动模式,涉及的突触都加强。因此,杏仁核没有知识,也不是思考区域;它是一个相关性检测器,把大脑和身体的神经化学状态与大脑中不同的电活动模式联系起来。这一点很重要,因为它真正强调:正面和负面情绪状态,以及它们产生的彼此不同但部分重叠的化学状态,正是记忆形成的条件,或者说通道。

安德鲁·胡伯曼:

对于做过一点计算机编程的人来说,“与门”这个词应该很熟悉。与门就是一种条件:必须同时有一个条件和另一个条件发生,第三件事才会发生。所以,如果某条大脑回路要被加强,就需要肾上腺素升高,也需要该回路中有强烈活动;只满足其中一个还不够,两者都需要,因此叫“与门”。杏仁核非常擅长建立这种与门条件关系。从另一个角度说,它也是非常通用的脑结构:只要某些感官事件在时间上与肾上腺素和皮质类固醇增加相关,它并不在意具体是什么感官事件。这有积极的一面,也有黑暗的一面。黑暗的一面是,创伤后应激障碍和各种创伤通常伴随肾上腺素增加,因为导致创伤后应激障碍的事情确实非常有压力,引发了这些化学物质大幅增加。

安德鲁·胡伯曼:

由于杏仁核的功能相当普遍,它并没有针对某类感官事件或感知而专门激活、或按某种方式设计。这意味着,如果城市某个街区的一栋建筑中的某个房间发生了坏事,我们可能开始害怕整个街区;如果坏事发生在人员很多的地方,我们可能害怕所有人多的地方。杏仁核不像科学中所说的“细分者”那么精确。我们会谈论“归类者”和“细分者”。归类者是某种概括者——如果这个词确实存在,我想它存在,总有人会告诉我到底哪种说法对——细分者则对每一个细节都极其精确、具体而细致。

安德鲁·胡伯曼:

在处理感官事件时,杏仁核更像归类者而不是细分者。大脑的其他区域只有在非常具体的条件下才会活动,也只有在那些条件下才会活动。同样,肾上腺素只是一种分子,是在大脑和身体中循环的一种化学物质。冷水澡对应的肾上腺素,与坏事对应的肾上腺素,以及令人非常兴奋、让你高度警觉的事件对应的肾上腺素,并不是三种不同的肾上腺素。肾上腺素只是通用的一种分子。因此这些系统存在大量重叠,这很大程度上解释了为什么好事在某个地点、与某些人一起发生时,我们常常会把这种体验泛化到很大一类人、地点和事物上;而负面事件在特定情境中发生时,我们也常常会对与该事件有关的人、地点和事物进行泛化。

安德鲁·胡伯曼:

现在我想谈谈其他可以利用的工具。这些工具已在高质量同行评审研究中显示能够增强学习和记忆,其中最有力的工具之一也许就是运动。动物模型中有大量研究,幸运的是,如今在人类身上也有研究,这要归功于纽约大学温迪·铃木等人的出色工作。温迪的实验室发现了运动如何增强学习和记忆,也发现了运动如何增强其他形式的认知;我还要提到,有些事情可以增益、增强运动对学习、记忆及其他认知形式的作用。温迪将成为本播客的嘉宾,实际上就是下一期节目,里面包括今天尚未涉及的大量内容。她是一位杰出的科学家,取得了许多重要发现,我知道大家都会觉得极其有用。

安德鲁·胡伯曼:

§02文稿——第2部分

在此期间,我想谈谈她和其他实验室发现的运动对学习和记忆的一些总体作用。如果你还记得,我之前提到,学习和记忆几乎总是涉及大脑中特定突触和神经回路的加强,而不是神经元数量增加。不过有一个例外。现在我们有动物数据和一些人类数据支持这样一个事实:心血管运动似乎会增加所谓的齿状回神经发生。神经发生就是创造新的神经元。齿状回是海马体的一个亚区,参与某些类型的学习和记忆,尤其是情境学习,也参与一些其他事情,有时还参与空间学习。人们对齿状回到底做什么仍有很多争论,但就今天的讨论而言,我认为整个神经科学界都会同意,齿状回对于记忆形成和巩固很重要。

安德鲁·胡伯曼:

齿状回似乎是大脑中一个会在整个生命周期内至少增加一些新神经元的区域,当然在啮齿动物大脑中如此,越来越多的证据也显示人脑可能如此。事实证明,心血管运动可以增加这个结构中新神经元的增殖,而这些新神经元对某些类型新记忆的形成很重要。有很好的数据表明,如果使用X射线照射来消除这些新细胞的形成,或使用其他工具和方法来消除这些细胞的形成,就会阻断某些类型的学习和记忆。

安德鲁·胡伯曼:

这意味着什么?我接下来要说的理由远不止海马体神经发生、学习和记忆,但很清楚,每周总计进行180到200分钟所谓的2区心血管运动——至少要达到180分钟——似乎是增强与心血管健康改善相关的某些长寿作用的最低阈值。2区运动可以在相当稳定的状态下进行,进行时只能勉强保持对话,也就是呼吸变重但不是非常困难。这不是冲刺,也不是高强度间歇训练。每周总计做180到200分钟,似乎是提高相关作用的最低门槛。我们认为,海马体齿状回神经发生的改善是间接产生的,更准确地说,是通过心血管健康的提升间接产生的。这意味着心血管功能改善间接影响齿状回产生新神经元的能力。据我所知,运动与刺激大脑产生新神经元之间没有直接关系。

安德鲁·胡伯曼:

看来,血流改善也与淋巴流动改善有关,也就是脑内淋巴液循环改善,而这又会增强神经发生;看起来神经发生很重要。公平地说,考虑到神经科学领域以及我在斯坦福和其他地方的同事,成年人类大脑中是否存在很多、甚至任何神经发生,仍有大量争论。但无论如何,我认为数据非常清楚:每周最低180到200分钟的心血管运动对其他健康指标很重要。运动显然也可以通过非神经发生、非新神经元机制影响学习和记忆。多年来研究的一个更令人兴奋的机制,是骨骼产生的激素进入血液并到达大脑,从而增强海马体功能。

安德鲁·胡伯曼:

你可能会觉得“骨骼产生的激素”很意外。我来告诉你,是的,你的骨骼确实会产生激素。我们把这叫作内分泌作用。在生物学中,我们会听到自分泌、旁分泌和内分泌,这些术语指的是某种化学物质能够在多远的距离上影响细胞。比如,一个细胞可以影响自身,可以影响紧邻的细胞,也可以同时影响自身、紧邻细胞以及身体中很远的细胞。最后一种情况,也就是某种化学物质或物质影响产生它的细胞、邻近细胞以及远处细胞,就是内分泌作用。许多激素(不是全部)以这种方式发挥作用。因此我们有时会把内分泌和激素当作近义词。

安德鲁·胡伯曼:

你的骨骼会制造能够在血液中传播并产生内分泌作用的化学物质,所以它们实际上发挥着激素的作用,其中一种叫骨钙素。这些发现来自多个实验室,但就今天的讨论而言,其中一个重要实验室是哥伦比亚医学院埃里克·坎德尔的实验室。埃里克现在应该已经九十多岁,仍然非常敏锐,并且研究学习和记忆。他也是一位热爱游泳的人。我恰好知道,埃里克每天游泳半英里到一英里。再强调一次,这是个人观察,不是我现在引用已发表的数据,但他把运动视为保持大脑敏锐的方法之一,而这确实让他几十年来一直保持大脑敏锐。如我之前所说,他已经九十多岁了,这非常令人印象深刻。他的实验室研究了运动对海马体功能和记忆的影响,其他实验室也做过类似研究。

安德鲁·胡伯曼:

他们发现,心血管运动,也可能包括其他形式的运动,但主要是心血管运动,会使骨骼释放骨钙素;骨钙素进入大脑和海马体的亚区,促进海马体内的电活动以及连接的形成和维持,让海马体保持良好功能,从而建立新记忆。骨钙素的作用远不止改善海马体功能。骨钙素参与骨骼自身的生长,也参与激素调节;有很好的证据显示,它能调节睾丸和卵巢产生睾酮和雌激素,还会影响身体其他器官,因为它以这种内分泌方式发挥作用。它从骨骼到达许多不同器官并产生影响。

安德鲁·胡伯曼:

事实证明,负重运动尤其重要,因为它能诱导骨钙素释放。想想就很合理。神经系统存在有很多原因:感知、知觉等。你有味觉、嗅觉和听觉,但大脑的大部分空间,尤其是人类大脑,主要用于两件事。第一是视觉;与其他感觉相比,我们确实有大量大脑空间用于视觉。第二是运动,也就是让身体进行精细动作的能力,例如移动手指、眨一只眼、把头倾向某个方向、移动嘴唇或面部,用非常细致的方式完成各种动作。

安德鲁·胡伯曼:

我们的大量大脑空间都用于运动。五十多年来,人们一直提出这样的假设,尤其是近些年我们对大脑在精细回路层面的功能了解更多之后:大脑与身体的关系,以及大脑神经回路的维持、甚至改善,取决于身体运动,也取决于身体发出的信号——告诉大脑我们的身体仍在运动。

安德鲁·胡伯曼:

想想看。你的大脑怎么知道身体是否规律运动,又怎么知道运动了多少?它怎么知道哪些四肢在运动?你可以说,心率上升,血流就会增加,然后大脑就知道了。但大脑怎么知道增加的血流来自运动,而不是来自压力?也许你根本不能动,却因不能动而压力很大,那么血流增加仅仅是压力增加的结果。骨钙素从骨骼释放,特别是能够对负重运动作出反应而释放,正是一个信号。这包括跑步;再次强调,举重还没有直接测试,但可以想象,任何包含跳跃和落地、举重、身体重量动作等类似活动,都可能涉及这种信号。

安德鲁·胡伯曼:

这就是释放骨钙素的信号——我们知道这种信号会发生——它直接反映身体正在运动,而且以特定方式运动。事实上,你可以想象,股骨等大骨骼会比手指等精细动作释放更多骨钙素,或更有条件释放更多骨钙素。身体持续向大脑传递身体状态信号,以及大脑需要更新其回路的不同需求,这个想法很有吸引力,而且完全符合运动、骨钙素和海马体功能的生物学。我想说明,我不是第一个提出这个假设的人。哈佛医学院教授约翰·雷蒂曾详细讨论过这个假设。他写过《Spark》一书,这是较早从学术角度讨论大脑可塑性以及运动、动作和可塑性关系的书之一。

安德鲁·胡伯曼:

我很幸运认识约翰。他向我描述过一些实验,或者说观察过一些海洋动物。这些动物至少在生命早期拥有非常强大而复杂的神经系统。但后来,这些动物习惯于落在一块岩石上,找到安全舒适的位置,实际上附着在岩石上,在生命后期的一段时间里不再移动。就在从大量运动转为静止的阶段,这些动物会消化自己的大脑。它们确实会代谢掉相当一部分神经系统,因为它们决定:“嗯,我不再需要这些了。”于是把它吃掉,利用其营养价值,然后像一个脑组织有限、因为不再需要移动而变得愚笨的自己一样坐在那里。

安德鲁·胡伯曼:

当然,我不想传达“只要移动、只要运动,就足以让大脑神经结构保持健康、年轻并能学习”的信息。这可能有一定道理,但实际尝试学习新材料同样重要,可以是身体材料,也就是新动作和技能;也可以是新的认知信息,例如语言、数学、历史、时事,以及各种需要动用大脑的内容。

安德鲁·胡伯曼:

不过很清楚,身体运动、认知能力、增强认知能力的潜力,以及学习新身体技能的能力,都紧密相连。骨钙素似乎至少是建立和维持这种脑身关系的一种方式。考虑到关于骨钙素和运动的信息,以及关于在学习一段时间的后段或结束后提高肾上腺素的信息,你可能会问:“什么时候运动最好?”

安德鲁·胡伯曼:

遗憾的是,这个问题还没有被非常细致地处理,也没有完成主题下各种可能方案的全面比较。不过,温迪·铃木的实验室做过非常出色的实验,让人们运动,通常是在早晨,但也有其他时段。他们发现,运动后至少两小时,学习和记忆仍会得到增强。我要说清楚,我们不知道运动是否导致肾上腺素大幅增加。也许这些运动强度适中,没有给人足够挑战,只是促进了大量血流;学习和记忆的改善可能与血流有关,也可能与我们推测的骨钙素增加有关。不过,根据我们讨论的内容,可以想象几套合乎逻辑的方案。

安德鲁·胡伯曼:

假设你要做一种会让肾上腺素大幅上升的运动,也就是确实挑战身体、迫使你坚持度过灼烧感的运动。这里我主要想到心血管运动,但也可能是瑜伽或阻力训练。如果它会带来很大的肾上腺素峰值,就需要认真努力。从逻辑上说,你应该把它安排在学习之后,以增强学习和记忆。但如果你运动是为了增加血流、促进骨钙素释放,从而增强海马体功能,那么我认为在学习前一到三小时内运动很合理。这一点是基于温迪·铃木实验室的人类数据。

安德鲁·胡伯曼:

我还参考了埃里克·坎德尔和其他实验室的研究。再次强调,目前还没有评估大量不同方案,从而得出经过同行评审的实验室“超级方案”。不过,我们讨论的是运动这类大多数人、或许所有人本来就应该定期进行的活动;我也确实认为,大多数人(如果不是所有人)都应该定期尝试学习、保持大脑运转并获取新知识,因为这是生活中很美好的部分,而且有证据表明,这实际上可以让大脑保持年轻。这样看来,在学习前后运动都很合理;如果运动会大幅提高肾上腺素,那么基于前面讲过的所有原因,重点应放在学习之后。

安德鲁·胡伯曼:

好,我们已经谈了两大类有高质量同行评审科学依据的改善记忆方案,几分钟后还会谈第三类方案。但在此之前,我想简短谈谈记忆的一个方面。实际上,是两个我经常被问到的记忆方面。

安德鲁·胡伯曼:

第一个是照相式记忆。需要说明的是,确实有人拥有真正的照相式记忆。他们可以看一页文字,用眼睛扫过,就几乎不费力地把它记住。照相式记忆似乎是很有吸引力的技能,但我要提醒你,不要认为它一定好,因为事实证明,拥有真正照相式记忆的人往往很难记住听到的内容,通常也不擅长学习身体技能。并非总是如此,但经常如此。所以要小心自己希望得到什么。如果你确实有照相式记忆,有些职业特别适合你。事实上,许多拥有照相式记忆的人必须选择与这种能力相协调的职业,并以与这种能力相协调的方式生活。它是一种超能力、超常能力,但不一定是大多数人都想拥有的能力。

安德鲁·胡伯曼:

还有一类人叫作超级识脸者。这些人,我要提到,政府机构很愿意雇用。他们识别人脸、将人脸与模板匹配的能力非常惊人。他们可以看一张通缉名单上某人的照片,然后看机场、商场或城市街道的视频,哪怕分辨率很低,也能找到与照片相符的人;即使视频中只有人的侧脸,甚至只有头顶和一部分前额,他们也能做到。这些人的人脸识别和模板匹配能力极其出色,而且经常会在重视这类能力的机构工作。

安德鲁·胡伯曼:

你们当中有些人可能就是超级识脸者,只是自己未必注意到。如果你看电影时曾想过:“哇,她的嘴长得真像我表姐的嘴。”或者看电影、电视节目中的角色时,觉得这个人几乎像某某人的妹妹,那么你很可能拥有这种能力,至少是轻度的超级识脸能力。这严格说不是记忆,而是大脑一个叫梭状回的区域功能过强。

安德鲁·胡伯曼:

梭状回实际上就是人脸识别区,也是人脸模板匹配区,包含通常会对人脸作出反应的神经元。人类和其他非人灵长类动物都非常重视面孔及其情绪内容;对我们来说,人脸身份很重要,原因可能显而易见:知道谁是朋友、谁是敌人、谁是熟人、谁很有名、谁不出名,等等。这严格说不是记忆。不过,如果你是超级识脸者,或者我们也可以称它为——

第2部分(共3部分)结束[01:04:04]

安德鲁·胡伯曼:

如果你是超级识脸者,或者说中等程度的人脸识别者,或者不太擅长识别人脸——确实有人存在脸盲,别人走进房间时他们根本认不出对方——那么你会处在这个能力谱系上。我曾与一个这样的人共事。我走进他的办公室,他会说:“你是Rich还是Andrew?”我说:“你问的是富有的rich吗?财富上的rich?不是。”他说:“不,你是Richard还是Andrew?”我说:“我是Andrew,我们非常熟。”他说:“哦,抱歉,我有点脸盲。”而且他的识脸能力似乎会随工作量改变,甚至很讽刺:他休息越充分,反而越脸盲。所以这不是睡眠不足造成的。

安德鲁·胡伯曼:

这种情况确实存在。人们识别人脸的能力有完整的谱系。这不完全是记忆,但视觉功能确实是增强记忆的极其有力方式。因此,无论你是不是超级识脸者、是否脸盲,或处于两者之间,接下来我要告诉你一项研究,它指出视觉图像对于建立记忆的巨大价值。你可以利用这项信息;它既涉及拍照——如今用手机很容易做到——也涉及进行心理拍照,也就是直接闭上眼皮,仿佛按下快门。我想简要介绍这篇论文,因为它提供了一个可以利用的工具,帮助你更好地学习和记忆。论文题目是《照相式记忆:主动拍照对经历中视觉和听觉方面记忆的影响》。

安德鲁·胡伯曼:

我很喜欢这篇论文,因为它说的照相式记忆不是我们通常听到的那种:真正拥有照相能力的人看一页内容, somehow把所有信息吸收并记住。它说的是使用相机照片,或使用心理相机照片。也就是看着某个东西,决定“眨眼”,仿佛为眼前所见拍一张快照,并记住内容。我喜欢这篇论文以及心理快照这个问题,是因为我从小就这么做。我不知道自己为什么开始这样做,但大约每年两次,我会看着某件事,决定给它拍一张心理快照。

安德鲁·胡伯曼:

我一直保留着那些视觉场景非常清晰的记忆。两年前我在一辆Uber里,向窗外看,是一幅街景。当时我在纽约,不知道为什么,我决定给这幅城市街景拍一张心理快照,虽然当时并没有发生什么特别有趣的事。我确实记得有个穿黄色衣服的人在走,有些施工,等等。因为我拍了这张心理快照,我现在仍然能在脑海中看到那幅图像。这篇论文研究这种心理快照是否真实,也研究一个我认为很多人都会有共鸣的问题:不断用手机或其他设备拍照,到底会改善还是损害记忆。

安德鲁·胡伯曼:

你可以分别为两种结论找到理由。很多人拍了照片却从不再看。从某种意义上说,他们把事件的视觉记忆外包给手机或其他设备,而且从不真正调取图像,也不查看照片。你不会把照片打印出来,也不会再次翻看手机。虽然有时可能会这样做,但大多数时候人们不会。人们拍的大多数照片都不会再次查看。因此,这项研究的动机是,先前实验显示,如果人们拍下一个场景、一个人或一个物体,他们反而不太擅长记住该场景或物体的细节,等等。

安德鲁·胡伯曼:

这项研究挑战了那个观点,并提出了这样的假设:如果人们可以自行选择拍什么,那么拍照——再次强调,这里是用相机,不是心理快照——实际上会增强他们对这些物体、地点和人的记忆,甚至增强对其中细节的记忆。他们确实发现了这一点。与先前研究中几乎被告知要拍哪些物体、人物或地点、之后再接受记忆测试的情况相比,这项研究给予人们主动控制权,也就是由自己决定拍什么。我只总结结果,我们会提供这项研究的链接。需要说明的是,他们测试的一些内容其实很有挑战性。其中一些是陶器和其他陶瓷制品,类似于你在大城市大型博物馆里看到的东西。

安德鲁·胡伯曼:

如果你做过这种事,看过各种物体,就知道这些物体包含很多细节,而且很多物体看起来很相似。有些有两个把手,有些有一个把手;把手的位置不同,物体的宽窄也不同,细节相当多。他们还拍了其他东西。总的来说,他们发现,如果人们给物体拍照,而且由自己选择拍哪些物体,是自愿决定的,那么之后对这些物体的记忆会增强。然而,他们记住听觉信息的能力会下降。这意味着,当我们给某件东西或某个人拍照时,我们是在巩固它的视觉记忆,这很合理,毕竟它是一张照片。

安德鲁·胡伯曼:

但我们实际上抑制了记住那个视觉场景的听觉、声音部分,或记住那个人说了什么的能力。这很有意思,说明视觉系统至少在海马体编码信息的层面上可以战胜听觉系统。这项研究中另一个我特别感兴趣的发现是:受试者之后是否再看照片并不重要。他们让一些人拍不同物体的照片,另一些人不拍;有些人保留照片,另一些人删除照片。结果,保留还是删除照片,对他们记忆事物的好坏没有影响。与不拍照相比,他们始终更擅长记住拍过的内容。这意味着什么?

安德鲁·胡伯曼:

这意味着,如果你真的想记住某件事或某个人,就给那个东西或那个人拍照。拍照时要保持注意力。但之后是否再看照片并不重要。拍照的过程本身——可能是通过相机观察它,通常我们会说从取景器观察;现在因为数字相机,通常是看相机背面的屏幕或手机屏幕——把照片取景、框定下来,会在你的脑中巩固一幅视觉图像。这幅图像比你仅仅用自己的眼睛看过那个东西,更能稳定地作为记忆。

安德鲁·胡伯曼:

这很有意思,也让我产生许多疑问:这种效果是否来自你把视觉场景框成一个小孔径、一个小部分?这是合乎逻辑的解释,虽然研究者没有测试这一点。我还要说,他们发现,无论你是否再次查看拍下的照片,或者删除照片、再也不看它,都不只是增强视觉记忆或图像视觉成分的记忆,还总会降低你记住与该经历相关声音的能力。这很有意思。最后,也许对我来说最有趣的是,你甚至不需要相机就能看到这种效果。

安德鲁·胡伯曼:

如果受试者观察某物并为它拍一张心理照片,他们对该物的视觉记忆会显著增强,比不拍心理照片强得多。事实上,效果几乎与用真正相机拍真正照片一样。这很有意思,因为我们试图学习的许多内容都是视觉性的,对很多人来说,学习视觉信息很有挑战。我们会看某件事,努力形成详细理解,努力理解场景中事物之间的关系。根据这项研究,单纯决定拍一张心理快照——“好,我要眨一下眼睛,把看到的东西拍下来”——就能巩固视觉记忆,很像相机巩固视觉记忆,当然背后的机制完全不同。

安德鲁·胡伯曼:

不讨论一种始终引人兴趣的现象——似曾相识感,任何记忆讨论都不完整。你觉得某件事以前发生过,却说不清它在哪里、什么时候发生;或觉得自己以前来过某个地方,处于某种熟悉的状态、地点或情境。我以前在播客里谈过这个,至少我想谈过。这个现象的运作方式主要由麻省理工学院的利根川进的出色工作定义。利根川因出色的免疫学研究获得诺贝尔奖,这是非常恰当的;他也是研究记忆、学习和似曾相识感的杰出神经科学家。我还要提到斯克里普斯研究所和加州大学圣迭戈分校马克·梅福德关于似曾相识感的出色研究。

安德鲁·胡伯曼:

他们发现的是:受试者学习新事物时,海马体中的神经放电模式会如何变化。比如神经元A放电,然后神经元B放电,再然后神经元C放电,按特定顺序进行。正如钢琴琴键按特定顺序演奏会形成一首特定的钢琴曲,神经元按特定顺序放电,也会在大脑中形成某段经历的特定记忆。他们使用分子工具和一些技术给这些神经元做标记并捕获它们,之后就可以再次激活这些神经元,或按形成记忆时的同一顺序,或按不同于形成记忆时的顺序。

安德鲁·胡伯曼:

长话短说,已有多篇论文发表在《自然》《科学》等极高水平、要求极其严格的期刊上。研究发现,无论这些特定神经元是否按编码记忆时的精确顺序被激活,无论它们是否按不同顺序被激活,甚至无论它们是否被同时激活,也就是没有时间顺序、全部同时协同放电,都会引发相同的行为,并在某种意义上引发同样的记忆。所以,在神经回路层面,这就是似曾相识感:大脑神经元以不同模式放电,却产生同样的“发生过什么”的感觉,并引发特定情绪状态或行为。

安德鲁·胡伯曼:

至于你走在街上突然觉得“哇,我以前来过这里”,或者遇到某人觉得“我好像认识你,好像有某种熟悉感,却说不清”,我们还不能确定是不是同一现象。但这是对数十年、甚至数百年来被描述为似曾相识感的现象,最具机制性、最合乎逻辑的解释。因此,经常体验似曾相识感的人要知道,这反映了海马体编码经历和事件的一种正常模式。

安德鲁·胡伯曼:

我不知道有什么病理情况会让似曾相识感的存在妨碍日常生活。有些人喜欢这种感觉,有些人不喜欢。不过几乎所有人都说它有点诡异:明明处在完全不同的地方,明明和完全不同的人互动,却会觉得这件事以前发生过。要理解的是,海马体非常擅长编码新的感知、新经历、新情绪、新条件和生活事件之间的新关系,但它并不是无限大的,也没有一个无限容量的“桶”,来容纳神经元放电的所有不同顺序。因此,我们有时觉得某段经历以前发生过,在很多方面都完全合理。接下来我想介绍另一个可以改善学习和记忆的工具。

安德鲁·胡伯曼:

我要说明,这个工具尤其有力,我肯定会自己使用。它基于纽约大学温迪·铃木的一篇论文。我们之前稍微谈过她;她下一期会来播客,是一位了不起的研究者。我认识温迪很多年了,直到最近五六年,她才真正把实验室转向为人类制定可用方案。她正在取得很好的效果,应该说是非常积极的效果,发表接下来要介绍的这类论文,也把其中一些工具和方案纳入纽约大学学生的学习课程和生活课程中。我认为这是一项很棒的倡议。所以你不需要成为纽约大学学生,也能受益于她的工作。

安德鲁·胡伯曼:

现在我来介绍其中一些工作,她会在下一期节目中更详细地告诉你。论文标题本身就能说明我们要讨论的方向:《短时每日冥想增强无冥想经验者的注意力、记忆、情绪和情绪调节》。如果说有什么理由能让人开始冥想,那就是这篇论文中的数据。我想先简述研究,再强调冥想的时间非常关键,最后会谈到这一点。研究对象年龄18至45岁,在研究前都没有冥想经验。研究有两组。第一组每天进行13分钟冥想,是比较传统的冥想:坐着或躺着,进行某种身体扫描,例如评估全身感到多紧张或放松;他们关注呼吸,随着冥想推进,不断把注意力带回呼吸和身体状态。

安德鲁·胡伯曼:

另一组可以叫对照组,听的是播客,听的是很受欢迎的《Radiolab》,时间相同,但没有被要求做身体扫描,也没有被要求注意呼吸。研究中的每位受试者要么每天冥想,要么每天听同等时长的播客,持续八周。实验者测量了大量变量,包括情绪调节指标、皮质醇这种压力激素,以及标题中提到的注意力和记忆等。研究的基本结论是:每天13分钟的冥想持续八周(四周则不够)能够显著改善注意力、记忆、情绪和情绪调节。

安德鲁·胡伯曼:

我认为这项研究很有意思,实际上也很重要,因为大多数人都听说过冥想能减轻压力或改善睡眠。我过一会儿会回到睡眠,因为它是这项研究的关键特征。这项研究让我喜欢的原因,是它对认知功能使用了非常广泛的测量,例如威斯康星卡片分类任务、Stroop任务;我不打算展开。它还测量了皮质醇和许多其他指标,包括不意外的记忆,以及人们记住某些类型信息的能力,实际上还包括多种信息。核心结论再次是:每天只冥想13分钟,就能让学习和记忆、情绪及注意力得到非常显著的改善。

安德鲁·胡伯曼:

这项研究有一个重要转折,我想强调。如果你读研究讨论部分,会看到冥想与对照组相比并没有改善睡眠,反而损害了睡眠质量。你可能会想:“为什么?”冥想应该减轻压力,压力应该抑制睡眠,那睡眠为什么会变差?有趣的是,大多数受试者做冥想的时间。研究中大多数受试者在一天较晚的时候冥想。实验经常如此,我之所以知道,是因为我的实验室也用人类受试者做实验;他们会得到报酬或补偿。但很多时候,冥想,或者在我的实验室里是呼吸练习、或其他要求他们做的事情,并不是受试者最最优先的事,我们理解这一点。

安德鲁·胡伯曼:

但在这项研究中,大多数受试者——我现在照着论文读——在晚上8点到11点之间完成冥想,有时甚至在午夜到凌晨3点之间。我认为研究中可能有很多大学生,而他们的作息通常很晚。这损害了睡眠,也引出了一个更大的主题,我认为很重要。之前在本播客中,尤其是在关于掌握睡眠、征服或掌握压力的节目里,我们多次谈到非睡眠深度休息(NSDR)方案对降低交感神经系统活动的价值。交感神经系统是自主神经系统中让你感到高度警觉的、所谓的压力分支;NSDR非常擅长降低警觉水平、提高平静程度,让你进入所谓更偏副交感神经的放松状态。

安德鲁·胡伯曼:

冥想也能做到这一点,但它还会提高注意力。想想冥想:你要关注呼吸,不断把注意力带回呼吸,避免被想法或听到的声音分散,再回到身体、回到呼吸。因此,冥想实际有很高的注意力负荷,需要大量参与注意力的前额叶皮层活动,这与研究结果在逻辑上相符:每天冥想者的注意力能力改善了。这也提示,提高注意力水平和前额叶皮层活动可能——我要强调是可能,因为这里是在推测底层机制——会抑制入睡能力。

安德鲁·胡伯曼:

所以,一方面,冥想往往让我们进入平静状态,但那是平静且高度专注的状态;事实上,注意力和专注是大多数冥想形式的内在部分。非睡眠深度休息,例如一些人知道的瑜伽尼德拉,或NSDR,有一份由Madefor免费提供的很棒的NSDR脚本,可以在YouTube搜索“NSDR Madefor”。也可以直接搜索NSDR,网上有许多免费资源。这些NSDR方案往往让人进入深度放松、注意力也很低的状态,我们必须假设前额叶皮层的激活也很低。因此,研究有几个结论。第一,每天13分钟冥想可以增强注意和学习能力,也确实可以增强记忆。但至少要持续八周,才能开始看到效果。

安德鲁·胡伯曼:

我们必须假设这些冥想训练课程需要继续进行。事实上,他们发现,如果人们只冥想四周,这些效果不会出现。八周似乎很长,但我认为每天13分钟并不是很大的时间投入。这项研究结果确实激励我开始采用——我现在计划每天15分钟。我断断续续冥想了很多年,最近做得还不错,但我承认过去冥想时间短得多,通常是3到5分钟,也许10分钟。我准备把它提高到每天15分钟,专门为了获得认知能力和学习能力的改善。根据论文数据,我还会在一天早些时候冥想,例如醒来后立即或接近这个时间。我可能会先晒太阳。你们都知道,我非常重视一天早些时候让眼睛接触阳光,只要太阳出来,就尽可能早地接触。但我一定会在早些时候做,不会晚于下午5点左右,以确保不抑制睡眠。我认为研究所描述的冥想相对于对照组损害睡眠质量这一结果值得注意——这里的“注意”没有双关意思。

安德鲁·胡伯曼:

今天我们谈了记忆的许多方面,以及如何改善记忆。我们讨论了不同形式的记忆,也谈了记忆形成背后的神经回路;还谈到你试图学习的内容在情绪上有多显著、多强烈,会深刻影响你是否会对某种经历作出学习反应。

安德鲁·胡伯曼:

无论这段经历是阅读、数学、音乐、语言还是身体技能,都没有关系。学习之后紧接着的那段时间里,你处于的情绪状态越强烈,就越有可能记住试图学习的内容。我们讨论了说明这种作用的神经化学物质,包括肾上腺素以及皮质醇等皮质类固醇,也讨论了调整它们释放时机对于增强记忆有多么关键。我们谈了增强这些化学物质的不同方式,从冷水到药理学,甚至只是调整心中的情绪状态,以更好地巩固和记住经历。我们还讨论了如何利用运动,尤其是负重运动,诱发骨钙素等激素释放;这些激素可以从骨骼进入大脑,增强你的学习能力。

安德鲁·胡伯曼:

我们还谈了一种新的照相式记忆,不是人们能轻易记住所见一切的传统照相式记忆,而是给所见事物拍心理快照。再次强调,进行心理快照会让你更好地记住所见内容,但实际上会降低你记住当时听到内容的能力。我们还讨论了非常令人兴奋的数据:某些冥想方案不仅能改善记忆,也能改善注意力和情绪。不过,如果太晚进行,可能会扰乱睡眠,恰恰因为这些冥想方案能提高注意力。我知道你们很多人对能增强学习和记忆的神经化学物质感兴趣,我打算在未来的一期节目中详细介绍。但就今天讨论的内容而言,请理解,许多不同的神经化学物质都能诱发或增加大脑和身体中循环的肾上腺素。

安德鲁·胡伯曼:

如何获得这种肾上腺素增加并不那么重要,对吧?再次强调,可以通过行为方案,也可以通过药理学做到。假设这些行为方案和药理学手段对你是安全的,那么用什么方式诱发肾上腺素释放并不重要,因为记住,肾上腺素是特定经历、特定感知被写入记忆的共同最终通路,这也回答了本期节目开头提出的第一个问题:我们为什么会记住任何事情?我们提出的问题是,从早到晚、贯穿一生,你拥有大量感官经历和感知,为什么有些被记住而另一些没有?我绝不会把这样重要的问题简化为“一个分子”的答案,但根据大量动物和人类研究数据,我认为可以有把握地说,肾上腺素以及与它协同作用的其他一些化学物质,确实是我们记住特定事件、而不是所有事件的方式。

安德鲁·胡伯曼:

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安德鲁·胡伯曼:

因此,《胡伯曼实验室》播客现在与Momentous Supplements合作。我们与Momentous合作有几个原因。首先,我们希望提供一个集中地点,让大家获得本播客讨论过的、单一成分且高质量的补充剂。这是关键问题。市面上许多补充剂公司销售优秀产品,但会把不同成分组合成不同配方,让人很难判断究竟什么对自己有效,也很难确定对自己最合适的各种化合物的最小有效剂量,而我们认为这一点极其重要。这当然是处理任何补充剂方案最科学、最严谨的方式。因此,Momentous根据我们的建议制作了这些单一成分配方,我很高兴地说,他们也提供国际配送。

安德鲁·胡伯曼:

所以,无论你在美国还是其他国家,他们都会寄送给你。如果你想查看《胡伯曼实验室》播客推荐的补充剂,可以访问livemomentous.com/huberman。他们已经开始整理我们在播客中谈过的补充剂,未来几周还会增加更多,很快这里就会有本播客讨论过的大多数、如果不是全部化合物。同样,它们会是单一成分、质量极高的配方,你可以据此制定最适合自己的补充剂方案。我们还提供可以与补充剂方案结合的行为方案,以产生最大作用。再说一次,网址是livemomentous.com/huberman。如果你还没有在Twitter和Instagram关注我们,两个平台上都是Huberman Lab。

安德鲁·胡伯曼:

在那里我会介绍科学和科学相关工具,其中一些与《胡伯曼实验室》播客内容重叠,但很多内容不同于播客。我们还有一份通讯,叫作《胡伯曼实验室神经网络》。这份通讯提供我们各期播客中的方案摘要和信息,注册完全免费。你可以访问hubermanlab.com,打开菜单并点击newsletter,只需提供邮箱。我还要指出,我们不会把你的邮箱分享给任何人。那里有非常明确的隐私政策,你可以阅读;通讯大约每月发布一次。你还可以查看一些样刊,例如“睡眠工具包”、神经可塑性工具包,以及《胡伯曼实验室》播客涉及的其他主题。

安德鲁·胡伯曼:

再次感谢你今天加入我,讨论学习和记忆的神经生物学,以及如何使用基于科学的工具改善记忆。最后但当然同样重要的是,感谢你对科学的兴趣。

第3部分(共3部分)结束[01:36:04]

— 读到这里,多懂一点。 —