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明明沒看到,卻以為有看到?

淺談語意記憶與錯誤記憶

文/林雯菁 轉載自臺大科學教育發展中心CASE讀報http://case.ntu.edu.tw/blog/
圖中大腦的彩色部分即為顳極(Temporal Pole)。(圖片提供/林雯菁)

人類的記憶系統並非完美無缺,我們不只會忘記曾經發生過的事,還會記得沒有發生過的事!

研究錯誤記憶(False Memory)時,有個還算常見的實驗方法,稱作DRM典範(D、R、M分別為Deese、Roediger及McDermott三位學者)。實驗方式是先給參與者看一個接一個的詞彙,例如護士、生病、健康、藥物、手術、診所、公主、皇后、宮殿⋯⋯等,一至兩百個詞,並要求參與者盡可能地把這些詞彙記在腦海中,且不能做筆記。看完詞彙後,會讓參與者做些不相干的事,約10∼15分鐘左右,再回來接受測試,看看他們記得些什麼、不記得些什麼。

比方說,下面這些詞剛剛有出現過嗎?「健康,有沒有出現過?有!」、「手術,有沒有?有!」、「護士,有沒有?有!」、「醫生,有沒有?有⋯⋯嗎?沒有喔!」、「皇后,有沒有?有!」、「那『國王』呢?」

一般而言,參與者很有可能會出現「『醫生』一開始有出現過」這樣的錯誤記憶,是由於「護士、生病、健康、藥物、手術、診所⋯⋯」這些詞和「醫生」一詞有或多或少的語意關聯性。當我們看到「護士」時,大腦很有可能自動聯想到「醫生」這個概念。接著,又看到「生病」,「醫生」這個概念又隱隱浮現在腦海中。這樣的現象接二連三發生的後果,就是我們最後誤以為「醫生」這個詞真的有出現在一開始的列表中。

那麼有沒有辦法從大腦在讀這些詞彙時的反應,來預測我們能否正確地記得某些詞、錯誤地多記了某些詞呢?在回答這個問題之前,我們必須先談談語意記憶(Semantic Memory)。

語意記憶是記憶系統中的一個類別。不同於事件記憶(Episodic Memory),語意記憶的內容並不直接包含個人經驗,但語意記憶可以說是知識記憶或概念記憶。當我們看到「醫生」時,因為腦中存在著關於「醫生」的語意記憶,才能知道「醫生」是什麼意思,腦中才會浮現關於醫生的種種,像是醫生穿著白袍、醫生替病人看病、醫生在醫院工作、醫學系很難考⋯⋯等。如果我問你「果它」是什麼意思,你可能會一頭霧水,因為你的語意記憶中沒有儲存「果它」的概念。

可以想像,語意記憶是由一個巨大而又綿密的網路所組成,其中的每個概念都可能和其他概念有所重疊,只是程度多寡而已。2016年4月,美國加州大學的研究者發表了關於大腦的語意圖譜。在該研究中,研究者利用功能性磁振造影(Functional Magnetic Resonance Imaging, fMRI)技術去分析當參與者在聆聽故事時,各詞彙是由哪塊大腦區域負責處理。從圖譜中,可以明顯地看出當兩個詞彙的語意或概念非常相近時,對這兩個詞彙有反應的大腦區域也會非常相似。

雖然多數學者同意大腦中的語意網路是非常分散的,但有部分學者同時也認為,大腦中有一個特別的區域能夠比較任何概念的相似程度。他們稱此區域為語意樞紐(Semantic Hub)。而大腦顳葉的頂端─顳極(Temporal Pole),被部分研究者認為即是語意樞紐所在地。

再回到關於錯誤記憶的問題,研究者利用功能性磁振造影,掃描得知實驗參與者的大腦如何處理200個不同的詞彙。這200個詞彙分別屬於40個不同概念,例如:「醫生」以及與「醫生」這個概念有關的詞彙,例如「護士」、「生病」⋯⋯等;「水果」以及與「水果」有關的詞彙;「音樂」以及與「音樂」有關的詞彙,以此類推。另外,研究者也以DRM典範測試參與者。值得注意的是,40個主要的概念詞彙,像是「醫生」、「水果」、「音樂」等,並沒有實際出現在參與者必須記住的列表中。

研究者發現,左側顳極神經元的活化模式反映了詞彙與詞彙間概念上的相似程度。而這個相似程度除了可以預測我們是否會誤以為主要的概念詞彙有出現過之外,還能夠預測是否能正確地記住確實有出現在列表中的其他詞彙。

簡而言之,左側顳極讓我們得以從抽象層次比較不同詞彙間的語意相似度。但這個功能有什麼用處呢?兩個語意概念重疊程度很高的詞彙,可能各自擁有完全不同的物理特質。比方說,「醫生」和「醫院」有明顯的語意關聯,但就物理特質而言,你不會說「醫生」長得像「醫院」,畢竟「醫生」是人,而「醫院」是建築,但你仍然能知道這兩個概念有所重疊。這個例子顯示我們需要一個能夠從抽象層次比對、整合或連結不同概念的功能,否則可能會認為「醫生」和「醫院」沒什麼關聯,或許這就是這個功能的重要性。

參考文獻

1.Chadwick, M. J., Anjum, R. S., Kumaran, D., Schacter, D. L., Spiers, H. J., & Hassabis, D. (2016). Semantic representations in the temporal pole predict false memories. Proceedings of the National Academy of Sciences, 113(36), 10180–10185. http://doi. org/10.1073/pnas.1610686113

2.Huth, A. G., Heer, W. A. de, Griffiths, T. L., Theunissen, F. E., & Gallant, J. L. (2016). Natural speech reveals the semantic maps that tile human cerebral cortex. Nature, 532(7600), 453–458. http://doi.org/10.1038/nature17637

3.Patterson, K., Nestor, P. J., & Rogers, T. T. (2007). Where do you know what you know? The representation of semantic knowledge in the human brain. Nature Reviews Neuroscience, 8(12), 976–987. http://doi.org/10.1038/nrn2277

4.Roediger, H. L., & McDermott, K. B. (1995). Creating false memories remembering words not presented in lists. Journal of Experimental Psychology: Learning, Memory, and Cognition, 21(4), 803–814.

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