当我们回忆时，大脑中的很多区域会迅速交流，上图以彩色纤维示意。

　　摄影：VAN WEDEEN, LL WALD/ MARTINOS CENTER FOR BIOMEDICAL IMAGING/ NIH HUMAN CIBBECTO/ NAT GEO IMAGE COLLECTION

　　在麻省综合医院马蒂诺生物医学成像中心，工程师戴着传感器头盔，这是大脑扫描仪的一部分。

　　摄影：ROBERT CLARK

　　这是人脑的横截面，展示了记忆的形成和回顾需要多个区域互相合作。

　　摄影：ROBERT CLARK, NAT GEO IMAGE COLLECTION

　　撰文：MICHAEL GRESHKO

　　从出生的那一刻起，我们的大脑就在接受无数关于自身和周围世界的信息的轰炸。那么，我们如何处理学习和经历的那些事物呢？答案是：记忆。

　　不同类型的记忆被保留的时间长度也不尽相同。短期记忆仅持续数秒到几个小时，而长期记忆则能持续数年。我们还有一种工作记忆，即通过短时间内的不断重复来记住一些东西。当你一遍遍地念着某个电话号码时，就是在使用工作记忆。

　　另一种给记忆分类的方法是根据记忆本身，以及我们是否会有意识地想到它。陈述性记忆，又叫做外显性记忆，由我们有意识体验过的各种记忆组成。其中一些记忆是事实或“常识”：譬如葡萄牙的首都（里斯本），或者一副标准扑克牌的牌数（52张）。另一些则是过去经历过的事情，比如童年的生日。

　　非陈述性记忆，又叫做内隐性记忆，在不知不觉中形成，包括程序性记忆，我们的身体会用它记住所学的技能。你会演奏乐器吗？骑自行车呢？这就是程序性记忆在工作。非陈述性记忆还会让身体做出下意识的反应，比如看见喜欢的食物就流口水，或者看见害怕的东西就紧张。

　　一般来说，陈述性记忆比非陈述性记忆更容易形成。记住国家的首都比学会拉小提琴花费的时间要少。但非陈述性记忆更容易留下，比如一旦学会了骑自行车，基本上就不会忘。

　　健忘症的类型

　　为了弄明白如何记住事物，不妨先看看如何遗忘，这也就是为什么神经科学家会研究健忘症，即失去记忆或学习能力。健忘症通常是大脑受到某种创伤造成的，比如头部受伤、中风、脑肿瘤或慢性酒精中毒。

　　健忘症有两种主要类型。一种是逆行性健忘症，我们会忘记大脑受伤前知道的事情；另一种是顺行性遗忘症，大脑创伤会限制或组织形成新的记忆。

　　关于顺行性遗忘症，最著名的案例是Henry Molaison。1953年，为了治疗严重的癫痫，他切除了部分大脑，作为最后的治疗手段。Molaison生前被称为H.M.，他还记得童年的大部分事情，但却无法形成新的陈述性记忆。和他一起工作了几十年的人，每次见面都要重新介绍自己。

　　通过研究H.M.这样的人和不同类型脑部损伤的动物，科学家可以追踪不同类型的记忆如何在大脑中形成，以及形成的部位。短期记忆和长期记忆的形成方式似乎并不完全相同，陈述性记忆和程序性记忆也是如此。

　　我们的记忆并不是存放在大脑的同一区域，不同区域会形成并存储不同种类的记忆，形成过程也不尽相同。比如，像恐惧这样的情绪反应存在于大脑的杏仁核区；关于学习技能的记忆与另一个区域有关：纹状体；海马体则是陈述性记忆形成、保留和回顾的关键区域；颞叶区，也就是H.M.部分缺失的区域，在记忆的形成和回顾方面起着至关重要的作用。

　　记忆是如何形成、存储和回顾的？

　　自20世纪40年代以来，科学家一直在猜测记忆被保存在被称为“细胞集群”的神经元或神经细胞中。这些互相连接的细胞会在特定的刺激下集体做出反应，无论这个刺激是朋友的脸还是新出炉的面包的香味。反应越多，细胞之间的相互联系就越强。这样，当细胞在以后受到刺激时，整个集群就更有可能被激活。细胞集群的作用就是把我们的经历保存为记忆。科学家仍在研究这一过程的具体细节。

　　从短期记忆变为长期记忆，我们必须加强长期记忆存储，这一过程称为记忆巩固。一般认为，记忆巩固有好几个过程。首先，长期增强作用由个体神经自我调节来生长，并与周围不同的神经交流。这种重塑会长期改变神经的连接，让记忆稳固。所有拥有长期记忆的动物都用的是这种基本的细胞机制；科学家通过研究加州海蛞蝓，得出了长期增强作用的细节。然而，不是所有长期记忆都必须从短期记忆开始的。

　　当我们回忆时，大脑的很多区域会快速交流，包括大脑皮层中负责处理高级信息的区域、处理感官原始输入的区域，以及内侧颞叶区，这一区域似乎会帮助协调整个过程。最近一项研究发现，当患者回忆起新形成的记忆时，内侧颞叶区的神经活动波动与大脑皮层的波动同步。

　　关于记忆仍有很多未解之谜。记忆如何在神经元组织之中精确编码？大脑中被特定记忆编码的细胞分布有多广？我们的大脑活动如何与记忆相对应？也许有一天，这些研究领域会为我们了解大脑功能、治疗与记忆相关的疾病提供新思路。

　　例如，最近的研究表明，一些记忆在每次被回想起时，都必须进行“重新巩固”。如果是这样的话，记忆的行为会使记忆具有短暂的可塑性，可以加强、削弱，或者以其他方式进行改变。在重新巩固过程中，记忆可能更容易成为药物治疗的目标，这或将有助于治疗创伤后应激障碍（PTSD）等病症。