人體裡的超級電腦
小時候第一次嚐到棒棒糖的甜美滋味、課本上的歷史年表、蛙式游泳的標準動作,等等都是記憶……,人的大腦就像無盡的寶庫,裝載著千千萬萬個記憶拼圖。
記憶依照對記憶內容與習得過程的覺知程度可以分為外顯與內隱式記憶:
1) 外顯記憶(explicit memory)
「外顯記憶」為個人過去經歷的事件或一般知識。例如,回想上次與家人出遊,你的腦中同時浮現優美的湖光山色、鳥語花香、談天說笑的內容,各種感官蒐集而來的訊息,經過消化吸收,成為一則「事件記憶(episodic memory)」。另外,書本上學習到的知識則構成「語意記憶(semantic memory)」,「上知天文、下知地理」的人在腦中儲存了許多內容,因而可以隨時提取語意記憶,展現自己的博學多聞!
2) 內隱記憶(implicit memory)
「內隱記憶」就是程序記憶,即日常生活中學習而來的各種技能。譬如,學會騎腳踏車,即便隔了很長一段時間,也不會忘記騎車技術,而能自動化運作。
依照資料處理方式與儲存的久暫可以分為工作記憶、短期記憶與長期記憶在大腦部位各有不同的主要負責部位(見附圖)。
工作記憶(working memory)
你是不是也曾聽到一串電話號碼之後,不停地在心中覆誦,深怕自己下一秒鐘就遺忘?任何時刻,大腦的「工作記憶」就如電腦的中央處理器,不斷處理與協調這些「線上」訊息。工作記憶容量有限,通常只能暫存約七個可辨認的項目,未經覆誦的訊息大約只能維持20至30秒的時間。
圖:想像頭腦就像一部電腦,前額葉主掌中央執行功能,感官接收訊息,則如鍵盤、滑鼠的輸入,腦中部位各司其職、互相合作,進行精密的認知運作。
大腦記憶系統 |
電腦記憶體 |
[前額葉] 中央執行系統 |
中央處理器 |
[前額葉] 工作記憶 |
快取記憶體 |
[內側顳葉] 事件記憶、短期記憶 |
隨機記憶體 |
[知覺特性相關大腦皮質]
語意記憶、自傳式記憶 |
硬碟等長期儲存裝置 |
[視網膜、耳蝸、鼻嗅細胞、味蕾、皮膚、關節、內臟感覺受體] 視覺、聽覺、多重感覺等輸入模式 |
鍵盤、滑鼠、掃描器等輸入裝置 |
強健記憶力,就從現在開始!
年紀大的人處理訊息的速度與能量下降,但對於已經學會的事,記憶表現可不遜於年輕人。因此,我們常發現年長的阿公阿嬤可能不記得自己把鑰匙擺在哪裡,說起童年往事,卻能娓娓道來,講得活靈活現。
年齡增長導致的記憶衰退,主要來自執行功能,尤其與工作記憶或注意力系統速度與容量的退化有關。
研究證據顯示,血管危險因子可能加重認知和記憶功能的退化,例如,高血壓、第二型糖尿病、高膽固醇等等。從年輕開始便注意控制血管危險因子,避免頭部外傷,注重均衡的飲食等等,對於年長時的記憶和認知功能具有保護作用。營造健康生活,從現在開始絕不嫌早!
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聽大腦說話-語言
大部分人的語言能力主要由左半腦負責。語言產生和布氏區(Broca’s area)有關,語言理解和威氏區(Wernicke’s area)有關,這兩個區域之間藉由弓形束(arcuate fasciculus)獲得聯繫。
語言學習具有關鍵期,但學習第二語言並非越早越好!語言學習佔用大腦資源和時間,除非在兩種語言都有豐富學習機會的雙語環境下,否則應該到認知功能與大腦發展差不多後(大約青春期),懂得運用學習的策略和技巧再來學第二語言會更恰當!
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音樂家的大腦
音樂神童莫札特的大腦有什麼不同?從小學習音樂,真的會形塑腦部構造嗎?
演奏樂器及演唱歌曲時,腦中各感覺區與運動區之間必須密切合作。科學家利用功能性磁振造影(functional MRI)研究發現,演奏家的腦確實不同於一般人──小孩如果在七歲前接受雙手動作精密協調的樂器演奏訓練,連繫大腦左右半球皮質的胼胝體(corpus callosum)前方部位比一般人更加厚實。此外,長時間練習鋼琴會讓腦中的手部運動區擴大,該區神經元之間的連結變強,運作效率也會提高。
在音樂家的腦中,聽覺區與運動區之間彼此影響、緊密相連,演奏時一方面要動手指,另一方面也要聆聽自己彈出來的聲音,如果聽起來不順耳,就得調整手部動作,長久下來,造就了腦中聽覺迴路與運動迴路的緊密連結。
除了額葉運動區與顳葉聽覺區,頂葉也在音樂演奏中扮演了重要角色。頂葉前區的初級體感覺皮質(primary somatosensory cortex)對應各手指的感覺,後區的功能則包括:空間訊息處理、工作記憶、注意力,以及對於視覺、聽覺、觸覺、運動訊息的整合或轉譯。
音樂家與田徑選手不同,練琴絕非為了鍛練出強壯的肌肉,而是希望經由練琴造成腦中神經迴路的改變,讓精密動作得以表達音樂的意境。為了加強學習效果,有些鋼琴教師會建議學生,除了乖乖坐在鋼琴前練習之外,心像練習(mental practice)的效果也相當不錯,也就是在沒有手指動作的情況下專心想像演奏,此時額葉的前運動區(premotor area)會活化。由此可見,手指的動作執行只是音樂演奏的一環,大腦前運動區的計畫與調控,才是運籌帷幄的所在。
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