你的大脑如何在未选择的道路与熟悉的路线之间做决定How does your brain decide between the road not taken or the same old route?

环球医讯 / 认知障碍来源:medicalxpress.com美国 - 英语2026-07-31 16:55:08 - 阅读时长5分钟 - 2197字
大脑在导航过程中需要在习惯性路线和探索新路线之间取得平衡。本文详细解释了大脑如何利用事件记忆和语义记忆形成空间认知地图,以及海马体和前额叶等关键脑区如何协同工作来处理熟悉的和新奇的环境。研究表明,当面对部分熟悉部分新颖的环境时,大脑会尝试将新信息整合到现有知识结构中,而不是作为完全独立的信息存储,这一过程受到压力、衰老等因素的影响,导致导航能力下降。了解这些神经机制对于理解认知衰退如何影响日常导航能力以及开发相关干预措施具有重要意义。
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你的大脑如何在未选择的道路与熟悉的路线之间做决定

信用:Pixabay/CC0 公共领域

你上一次真正关注自己的通勤路线是什么时候?我指的不是注意前方几英尺处没有打转向灯就并入你车道的车辆,而是真正关注你所选择的路线。

你是否注意到构成城市天际线的远处地标?你是否开车直接经过了你承诺要顺路去的杂货店,就在这条或那条桃树街的拐角处——这是亚特兰大当地人非常熟悉的困境?

"哎呀!习惯使然,"当你错过转弯处并开始思考何时何地可以掉头时,你可能会这样对自己说。

依赖熟悉度既可能促进也可能阻碍日常导航。作为一名研究记忆和导航的研究人员,我致力于了解大脑如何支持空间导航,以及当选择最佳回家路线的认知机制开始衰退时会发生什么,例如在压力下或随着年龄增长。

人类是习惯的生物——至少当人们警惕尝试新事物时会这样告诉自己。但如果一条新路线比你通常走的路线更快或更安全呢?你会尝试吗?

我团队的研究表明,人们在决定走哪条路线时会在探索和习惯之间取得平衡——即尝试新路线或坚持熟悉的路线。某人选择的导航策略不仅取决于他们的空间能力,还取决于支持导航的大脑区域网络。

空间蓝图

空间导航指的是帮助你从一个地点移动到另一个地点的认知能力。这听起来可能很简单,但它需要使用记忆、注意力、决策和评估潜在回报等认知功能——更不用说简单地感知环境本身的能力了。

空间导航使用你有意识经历的事物的记忆。与导航相关的两种记忆类型是科学家所说的事件记忆(episodic)和语义记忆(semantic)。

例如,你可能会回忆起关于特定事件的事件记忆:记得一周前你绕道去邮局寄包裹,包括当天的交通状况和天气。

你也可能会调用更基于事实和知识的语义记忆:记得邮局距离公园有几个街区,以及你需要做哪些转弯才能到达那里。

这些记忆共同构成了你的空间记忆,使你能够检索位置信息。这可以是建筑物之间的相对位置,也可以是你家中物品的摆放位置。空间记忆有助于形成你的认知地图,这对于在世界中导航至关重要。

通常,这些不同的记忆方式会相互作用,你可以使用一种记忆类型来补充另一种。例如,你已经习惯了上班通勤路线,知道它相对较短(语义记忆),但在过去三天里,由于交通拥堵,你总是迟到(事件记忆),因此你选择下次走不同的路线。

我团队的研究发现,大脑在可能的路线选择上可能会出现分歧。不同类型的记忆可能会为你可以走的路线提出不同的解决方案,这种冲突是你在导航环境时大脑需要付出多少努力的一个重要因素。

应对新记忆和熟悉记忆

习惯源于研究人员所说的刺激-反应记忆。这些包括你对熟悉地标的膝跳反应——当你感知到这些地方时,你的大脑会向你发出信号,让你在通勤途中转弯,而无需有意识地思考。

习惯是僵化的,但它们也可能有益:通过为你处理导航,习惯释放了你的大脑,让你可以与他人交谈,或者计划回家后做什么晚餐。

当导航不太熟悉的路线或环境时,习惯不会自动启动,你会依赖海马体等大脑区域,调用最近经历的详细记忆来帮助指引方向。

但假设你在一家新的杂货店购物,大多数物品的位置都如你所料,即使你以前从未去过这家特定的商店。当你的大脑同时体验到环境中既有新事物又有熟悉事物时,会发生什么?

研究表明,当环境中某些事物是熟悉的并与你先前的经验一致时,你大脑的前额叶区域——负责决策等执行功能的区域——会变得更加活跃。它们可以绕过甚至抑制海马体形成关于特定事件新记忆的能力。

换句话说,你的大脑可以将关于新体验的信息编织到你现有的知识数据库中,而不是将其作为与过去几乎没有关联的全新信息存储。这个过程可能有助于加速你对新体验的理解。

更新认知地图

研究人员知道,环境的认知地图依赖于海马体及其关于特定事件的记忆数据库。然而,我和其他研究人员认为,这些地图也可以作为图式(schema)发挥作用——这是一种由环境细节之间关联组成的一组记忆。你可以向这些集合添加新信息,并利用它推断出新的关系。

假设在公园和邮局之间建了一座新的人行桥。与从头开始学习一个新环境相比,你的大脑可以更容易地将这条新路线信息编织到你现有的记忆中。同样,如果你刚搬到一个新城镇,对空间布局知之甚少,你可能会依赖过去对城镇的经验来推断某物的位置。

利用神经影像技术以及设计用来测试参与者导航不同路线能力的虚拟现实程序,我的团队发现,在计划导航不太熟悉的地方时,存储特定事件记忆的大脑区域与跨记忆存储相关信息的区域之间可能存在相互依赖的关系。

当新路线与你先前的经验不同时,它们更难遵循。因此,更强的图式有助于将你对位置和地标之间空间关系的知识(如邮局和公园之间的距离)与更一般的知识(如先前路线的难度)结合起来。所有这些都影响你如何选择导航。

导航日常生活

这些记忆原则有助于解释为什么与你先前经验不一致的情况会使日常生活的许多方面变得难以导航。

想象一下,你明天醒来后智能手机上的GPS不再可用。你将如何规划到达目的地的路线?

你可能习惯于从家向北导航到杂货店——但你是否尝试过从不同的地点导航到那家杂货店?这要困难得多!

压力、衰老和一般认知衰退等因素会影响大脑功能和人类行为。想象一下,对于老年人来说,那条去杂货店的新路线要困难多少!

将新信息与你先前的经验联系起来可能有助于加强你的图式,使导航更容易。了解大脑需要经历哪些过程来解决这些导航问题,可以帮助你理解为什么出行可能会很具挑战性。

【全文结束】

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