【大腦S02E10】長期記憶的提取：是忘記了，還是無法想起來？
各位聽眾朋友大家好，歡迎收聽鏡好聽製作播出的大腦好好玩，我是節目主持人謝伯讓，用科學故事，讓腦說話。」
用「小提示」幫助記憶提取
今天我們來看看記憶提取（retrieval）。「記憶提取」是每一個人都有的經驗，但當我們在提取記憶時，到底有什麼因素會影響提取呢？
學生們應該都會同意，有時我們費盡千辛萬苦、花了很多時間終於背誦完一些資訊；但當我們要考試、提取資訊時，腦中卻是一片空白，提取不出任何記憶的現象。
今天我們就是要來告訴大家，在記憶提取時，有哪些因素非常重要，而當知道這些記憶提取的關鍵要素後，或許你就可以設計一些小方法，來提升自己的記憶提取能力。
改善記憶提取表現的關鍵到底是什麼呢？
關鍵之一，就是各種的「提示訊息」。提示訊息可以分成兩大類，分別是文字提示，以及非文字的情境提示。以下我們就來介紹一下這兩種提示方法，以及一些實用的記憶提取小技巧。
想想提示字：分門別類的文字
我們先來看看文字提示。
心理學家透過實驗發現，受試者背完一些單字之後，比方說：鴿子、燕子、座椅、抽屜等等，然後請受試者直接回憶，受試者平均可以回憶出40％的單字。但是，如果我們給受試者一些「類別」的提示，告訴他們可以回憶鳥、傢俱等類別，平均他們就可以回憶出75％的單字。由此可知，文字的記憶在編碼或是提取時，「類別」的資訊可能參與其中，只要我們擁有類別的提示訊息時，就會有助於記憶提取。
另外一種跟文字提示的有趣現象，就是這些文字提示如果是「自己事先提出來的」，那它們的提示效果就會更好。比方說，有另外一項實驗發現，如果我們給受試者看「香蕉」這個目標單字，請受試者自己想出3個提示字，例如是「黃色、一堆、可食用」這3個提示字。實驗一共有600個像剛剛香蕉這樣的目標單字，受試者針對每個單字，都要想出三個提示字。
過程結束後，如果我們給受試者重看這些提示字，會發現他們就可以成功回憶出90％的目標單字。相較之下，如果他們看的是另外一個受試者給出的提示字，他們就只能成功回憶出55％的目標單字。
由此可知，如果提示資訊是自己提出來的，那麼提示的效果就會比較好。這其中的可能原因，就是當自己提出提示字時，這些提示字在我們的腦中本來就是和目標字連結比較強的，因此當我們再一次見到這些提示字時，很容易就會活化與之相連的概念和文字，就能讓我們輕易想起目標字。
從這個實驗結果，我們可以發展出一個生活中實用的記憶技巧：當你要記憶一個事物時，如果擔心以後想不起來，不妨用一些熟悉的東西去主動聯想，當以後需要想起這樣東西時，只要想一想這些聯想物，那麼這些聯想物就可以成為你的提示，幫助你想起你要回想的事物。
大家應該還記得上週的宮殿記憶法吧？宮殿記憶法使用到了我們上一集介紹過的編碼技巧，例如深度資訊處理、聯想、以及主動創造，而宮殿記憶法除了包含這些編碼技巧外，更重要的一個關鍵就是它「自帶提示」。如果你是使用家中的物體擺設來當聯想，因為你不可能會忘記家中的擺設，所以這等於是一種永遠都不會忘的提示，也因此宮殿記憶法才會這麼的有效。
情境提示：快樂學習，就快樂地想起來
除了文字提示之外，非文字的情境提示也可以幫助我們回憶，比如我們可以在回憶時「重現學習時的環境」，幫助我們回憶。
例如在一項實驗中，受試者被分成兩組，一組在水中閱讀，另一組在陸上閱讀。實驗結果發現，在水中閱讀的受試者如果還是在水中接受測驗，則他們的表現較好；同樣的，原本在陸上閱讀的受試者，如果之後還是在陸上接受測驗，則他們的表現也會較好。
但是，如果原本在水中閱讀，之後卻在陸上測試，則表現較差；同樣的，如果原本在陸上閱讀，但是之後卻在水中測試，表現也會比較差。由此可知，如果在回憶時「重現學習時的環境」，就能幫助我們回憶。
除了重現學習環境，「重現學習時的心情」也可以幫助回憶。比方說，如果學習時的心情是傷心或快樂，在測驗時再次誘發傷心或快樂的情緒，也會有助於回憶。
所以說，會影響記憶提取的因素很多，除了編碼方式會影響提取之外，「提取時的情境」也會影響回憶的表現。如果善用這些方式，其實可以技巧性的改善記憶力。而這些技巧，其實大家以前可能都已經很常使用了，只是你們之前可能不明白其中的原理，比方說模擬考，就是涉及了情境模擬以及我們上週提到過的主動測驗。至於其他提過的方式，如果大家有興趣的話，以後不妨自己試著應用一下，看看是不是真的有助於增強記憶力。
微觀大腦：突觸的長期增強作用
最後，我們來看一下記憶與大腦的關係。之前我們在介紹病人HM的時候，有稍微提過海馬迴和記憶的關係。現在我們再來看看最新的相關發現和理論。
關於記憶與大腦，我們可以從微觀和巨觀兩個角度來看。
從微觀的角度來看，學習與記憶發生時，腦中最關鍵的一項微觀變化就是神經元之間的突觸會發生改變，我們稱之為「長期增強作用」。
突觸是什麼？「長期增強作用」又是什麼？我們現在就來幫大家解說一下。
所謂的突觸，英文是「synapse」。突觸，就是一個神經元向外傳送訊息的神經纖維末端，和下一個神經元接觸的位置。
什麼叫突觸的「長期增強作用」呢？
想像一下腦中的兩個神經元，神經元A和神經元B。當我們在學習新事物前，一般情況神經元A的訊息會經由突觸傳給神經元B，然後神經元B就出現特定的激發速率。在學習新事物的時候，假設剛好需要神經元A和B的參與，那麼當新事物不斷刺激大腦時，這兩個神經元就會不斷溝通，導致突觸會出現結構上的變化。
最後，當學習完成後，突觸就會出現長期的結構變化。當訊號從神經元A傳到神經元B時，會讓神經元B的激發速率變的比以前快；而由於這種變化是長期存在的，所以我們稱之為「長期增強作用」，英文是「long-term potentiation, LTP」。
大家可能有聽過一句話，就是知名神經科學家 Donald Hebb 所提出的海伯法則（Hebb’s law），他說：「一起活躍的神經元就會相連在一起」講的就是這種「長期增強作用」。
長期增強現象很重要，但長期增強現象似乎還不足以完整解釋學習與記憶。長期增強現象只著重在描述兩個神經元之間的連結變化，但腦中的神經迴路通常都不會只有兩個神經元—一般來說神經迴路都會涉及多個神經元。
現在問題就來了，如果「長期增強現象」只能增強兩個神經元之間的連結，當我們需要把很多個神經元同時連結起來，讓多個神經元可以同時激發，該用什麼樣的機制才能做到呢？
或者我們換個方式問。如果有一個神經元接受來自好幾個不同神經元的訊號，但是這些訊號到達的時間點都不一樣，那要用怎樣的機制，才能讓這些訊號同時到達呢？
關於這個問題，神經科學家最近有了新發現，答案就在「髓鞘」身上。髓鞘，脊髓的髓，刀鞘、劍鞘的鞘，英文是「myeline」，髓鞘就是包覆在神經細胞向外傳送訊息的神經纖維上面的脂質（脂肪），它的功能就是絕緣，像包覆在金屬電線外的橡膠一樣，可以讓訊息傳導速度變快。
神經科學家發現，腦中有一個機制可以改變髓鞘的厚度和長度；而只要加厚、加長髓鞘，就可以加快傳遞速度。反之，只要把髓鞘變薄、變短，就可以減慢傳遞速度。所以，如果我們需要讓好幾個神經元的訊號「同時」到達一個目標神經元，只要改變髓鞘的厚度和長度就可以了。
所以，從微觀的角度來看，學習與記憶的兩個關鍵角色，就是突觸和髓鞘。透過改變突觸和髓鞘，就能形成長期的生理結構變化，而這有可能就是形成記憶的神經機制。
巨觀記憶：腦部活動是儲存關鍵
看完了微觀角度後，我們再來看看巨觀的角度。從巨觀角度來看，和記憶形成最有關的腦區，就是內側顳葉（medial temporal lobe），其中包括海馬迴（hippocampus）、海馬旁迴（parahippocampal cortex）、內嗅皮質（entorhinal cortex）和嗅緣皮質（perirhinal cortex）。
這些腦區和記憶有關的早期證據，主要都是來自像是HM這樣的腦傷病人與動物實驗；後來當腦造影技術普及，我們也就開始找到越來越多的相關證據。
在一項研究中，神經科學家想要知道同樣是背單字，為什麼有時我們容易記得某些單字，但是卻容易忘記另外一些單字。這種差異的原因，有沒有可能是我們在進行記憶編碼時出現差異，才導致有些單字比較容易被記住？如果真的是編碼上的差異，那我們是否可能透過腦造影的技術，找出造成編碼差異的腦區？
為了回答這個問題，神經科學家就找來了受試者，請他們去記憶200個單字，受試者在記憶每個單字時，都必須花幾秒鐘去想像和單字有關的場景畫面，然後神經科學家就用功能性磁振造影的方法，記錄下他們的大腦狀態。
200個單字都想像完、記憶完後，神經科學家就測驗他們的記憶表現。結果發現，大約有一半的單字他們記得，然後有一半的單字記不得。當進一步檢視這些記得或不記得的單字所對應到的腦狀態時，神經科學家發現，有一個關鍵腦區出現了差異，這個腦區，就是「嗅緣皮質」，嗅覺的嗅、邊緣的緣，英文是「perirhinal cortex」。
科學家發現那些被成功記住的單字，受試者之前在想像這些單字時，嗅緣皮質的反應比較強；相對來說，那些沒有被成功記住的單字，受試者之前在想像這些單字時，嗅緣皮質的反應比較弱。
由此看來，有一種可能的解釋就是：如果受試者在記憶單字時，嗅緣皮質的參與比較多，就比較有可能記住該單字；但如果在記憶一個單字時，嗅緣皮質的參與比較少，就比較有可能記不住該單字。
有趣的是，同樣的現象並沒有出現在海馬迴中。為什麼海馬迴沒有差別呢？有一種可能的解釋就是，有可能海馬迴是負責記憶的形成，而嗅緣皮質則是負責記憶的儲存。由於每個字受試者都有試著去記憶，因此海馬迴都參與了其中；但是只有當被儲存到嗅緣皮質後，受試者才記得住，所以才會出現嗅緣皮質活動和記憶表現正向關的現象。
上述的這種解釋方法，就是所謂的「記憶固化標準模型」（standard model of consolidation）。這個模型理論認為，記憶一開始形成時，海馬迴和其他相關腦區都會涉入，但是在記憶固化的過程中，海馬迴會慢慢淡出，最後完全交給儲存記憶的腦區去處理。
不過，關於「記憶固化標準模型」，其實還有一些爭議。由於時間的關係，我們無法深入解說，希望下次有機會再來幫大家多做介紹。
總結以上，在今天的內容中，我們介紹了長期記憶的提取。生理方面，我們介紹了記憶的神經機制，包含微觀的長期增強作用、髓鞘的變化，以及巨觀的大腦關聯。最後在理論方面，我們則討論了記憶的固化現象。
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