16.1 简介
童年失忆症是孩子无法形成可能持续一生的记忆的第一个 2 - 4 年的生命期。有趣的是,健康的孩子没有实际的失忆症。童年失忆症是用词不当。我会解释原因。
童年失忆症也常被定义为成年人无法回忆童年时期的事。这一定义也具有误导性,因为这种现象与成年没有任何关系,除了我们一直在遗忘记忆这一事实。
最重要的是,童年失忆症对学习和发展策略具有重大影响。大量的早期学习和加速计划弊大于利。大量的儿童发展神话源于童年失忆症。学校的入门课程是由童年失忆症对推理的影响所塑造的。在童年时期,理解和衡量记忆对于保护儿童免受误导性干预至关重要,这种干预会影响全世界数百万儿童。
了解童年失忆症对于保护儿童免受早期加速计划的伤害至关重要
16.2 测量失忆症
16.2.1 方法论问题
几乎每个人都知道童年失忆症。除了一些虚假记忆的情况,我们似乎无法回忆起 3 - 4 岁之前的任何事情。长期以来,研究人员一直对这种现象感兴趣,希望它能够揭示记忆的运作方式,以及它如何在以后的生活中受益。收集童年失忆症数据的老方法是面谈。
通过面谈来建立最早的记忆的困难是由于面谈必须尽早进行。推迟面谈可能会将第一次记忆日期的估计值推迟到以后。问题是 4 - 5 岁的孩子无法可靠地回答「你记得最早的事情是什么?」 这个问题 。甚至「最早」的概念也可能不清楚。日期很容易混淆。情节变得混乱。不涉及成年证人的面谈没什么价值。对于类似的证词,唯一明智的方法是给每个报告分配一个概率值。只有大量的童年早期的报告,加上每个事件的概率,才能粗略地近似出最早记忆的可能日期。
我问了一个 4 岁的孩子关于她婴儿时期和幼儿时期的回忆。她说:「我 1.5 岁的时候就吐了鸡蛋」。1.5 岁形成记忆似乎太早,但这个女孩是早熟的,有点记忆天才。然而,从孩子身上取下「1.5 岁」的证词是非常不可靠的。它可能是一种混乱的记忆,植入的记忆,误解等等。18 个月大的孩子没有 1.5 岁的概念,因此日期本身一定是人为的。在这种情况下,概率必须接近于零,这种坦白的主要价值将是保证进行进一步调查。
当女孩的父亲证实她确实在 1.5 岁时吃了鸡蛋并呕吐时,早期记忆的可能性可能会增加,但仍然非常低。这可能是植入记忆的一个例子。例如,女孩的祖母可能会在喂食时回忆:「当你 1.5 岁时,你吐了一个鸡蛋」。这将在以后植入「早期」记忆。
当家人坚称情况并非如此,并补充事实说女孩从此拒绝吃鸡蛋,这种可能性会进一步增加。在这种情况下,厌恶记忆似乎有很好的记录,并从童年早期就存在了。然而,在调查童年失忆症时,我们对抽象的陈述性记忆或情节记忆更感兴趣。这个女孩真的能在大脑快速发育的情况下,对这件事形成记忆并保持 3 年之久吗?记忆重新植入可能只是在孩子拒绝吃鸡蛋和有人提到呕吐的任何一天。考虑到这种记忆的年龄很小,以及可能出现的其他情况,报告的准确性仍然必须排在相对较低的位置。
似乎对于一个单独的孩子来说,只有一个亲密的照顾者才能注意到足够多的事件,这些事件提供了足够可靠的记录和足够高的概率,从而为特定的孩子提供了童年失忆症窗口期的良好提示。但即使如此,错误率仍然可能很高。
如今,孩子们有很多看护者,他们在幼儿园花费大量时间,可靠的研究可能需要单亲父母与孩子生活在高度受控的环境中。即使这样,结果也只与那个孩子有关。
16.2.2 形成第一记忆
要找出终身记忆何时开始,这似乎是一个有趣的问题。它可能会揭示年轻大脑的运作方式。但是,如果我们看一下最早形成记忆的过程的细节,那么精确的时间就不那么有趣了。这只是偶然的问题。因此,找到一个人的确切数字很有意思,但在很大程度上是无关紧要的。找到大量孩子的数字将更有价值,但很难实现。
以下是一系列事件,应该会导致形成一生中最早的记忆(更多细节见童年失忆症:机制 ):
- 创伤,压力或激动人心的事件会形成一系列情节记忆
- 那些记忆应该存活一段时间,通过足够多的连接来抵抗遗忘并通过模式完成来恢复
- 完全遗忘可以通过一种形式的复习来防止,这可能是一种对话,或者更可能是通过在类似情境中思考或回忆它来回到记忆中
- 由于大量突触的参与,记忆会发生变异、重新塑造、转化,并一遍又一遍地恢复,变成新的形状。我们所需要的只是留存下来的潜在事件的核心意义
上述情景表明,最早记忆的形成将取决于随机事件,如特定创伤或令人振奋的经历。然后,它将取决于进一步的复习,这可能依赖于环境线索,而这些线索可能对记忆的保留有帮助,也可能没有帮助。最后,最早的记忆,一旦确定,可能会在短短几个月甚至几年的时间里被遗忘。从这个意义上说,4 岁时的估计值可能比 7 岁时的估计值更好(更年轻)。
最重要的潜在过程,即遗忘的速度,将是重要的,但最早记忆的时间可能会在几个月甚至几年的时间内发生改变,这完全是偶然的。
16.3 神经发生假说
关于童年失忆症的旧观点是,它要么是一个存储问题,要么是一个检索问题。它两者都不是。记忆可以很好地存储,也可以很好地检索,直到它们不能。
16.3.1 观察孩子
为了调查婴儿失忆症,理想的场景应该是单亲妈妈带着一个孩子住在孤立的山间小屋,在摄像机的密切监视下。为了使研究有意义,我们可能需要几十个类似的设置来调查个体的可变性。
单独的单亲家庭是理想的。向图景中添加第二个父母可能会使记录更加困难。父母中的一方不可能与另一方就与孩子的所有互动进行完美的沟通。然而,如果父母都是神经科学家,这可能会有所帮助。
Sheena Josselyn 和 Paul Frankland 是一对不同寻常的神经科学家。他们感兴趣的是记忆是如何形成的以及在这个过程中神经发生的作用。他们也结婚了,有一个女儿夏洛特(见图)。
Jesselyn 和 Frankland 并不住在一个孤立的小屋里,但他们生活在第二个最适合研究的地方:科学实验室。夏洛特度过了她的前五个月和她的父母一起工作 。
16.3.2 神经发生假说
Charlotte Frankland 创造了历史,她在一篇关于神经发生在婴儿失忆症中的作用的重要论文中被提到。
那篇论文解释了为什么大脑发育和记忆不相容,以及为什么长期的童年失忆症实际上可能是长期大脑发育的一个指标,即一件好事。
神经发生假说:
早期发育中大脑的快速生长包括神经发生和其他干扰早期记忆留存的过程。
年轻的海马体不断流动。由于大脑皮层的快速增长,储存在大脑皮层的记忆可能会失去通路。它们不再能被获取,这意味着在神经层面的实际遗忘之后,突触层面的生化遗忘会加速。
诺贝尔记忆研究奖得主 Eric Kandel 博士同意:「海马体成熟缓慢,可能要到我们 3 岁或 4 岁时才会达到合理的成熟。虽然 2 岁和 3 岁的孩子能在短时间内记住事情,但海马体是长期储存这些记忆所必需的」。
16.3.3 未来研究
Paul Frankland 希望通过对患有脑癌的孩子的研究来验证他的一些假设。在化疗中,减缓神经发生而不会实际损害神经细胞的药物可能会改善儿童时期的记忆力。如果这项研究证实了 Frankland 的预测,它将提供一个令人痛苦的证据,即良好的记忆在儿童早期并不总是一件好事。
16.3.4 孩子没有长期记忆
让我们在神经发生假说的背景下,重新审视儿童失忆症作为一种检索失败。可能是由于神经发生,一些皮质连接可能变得不可接近。然而,称其为检索失败是一个错误的名称,因为它表明,在有利的环境下,记忆可能会以某种方式被检索。那些被遗弃的记忆就像是沙漠上的小麦种子:丧失了生命,没有用处。它们很可能是睡眠中突触消除的目标 。对于语义知识来说,小孩几乎没有陈述性的长期记忆。6 个月内的陈述性召回来自复习(例如,名称「牛奶」和「瓶子」在每日复习中存活得很好)。6 个月内的情节回忆也主要来自回忆,例如由于记忆的创伤性质,或者在特定的重复背景下(例如在去幼儿园的路上传递相同的地标)。那些确实记忆了几个月的孩子可能是早熟的,但记忆早熟也可能意味着大脑发育的时间缩短。如果早熟是通过任何形式的加速或压力实现的,这可能意味着永远无法达到一个人真正的潜力。
16.3.5 可塑性与稳定性的权衡
可塑性和遗忘是并驾齐驱的。记忆的稳定性是防止遗忘的关键。这也是神经网络的一个基本特性。正如生物网络使用稳定性来进行高推理一样,人工神经网络也可以使用同样的技巧来进行顺序学习,而不会产生灾难性遗忘的副作用。可塑性对学习至关重要。稳定性对智力至关重要。
在发育过程中,大脑生长和可塑性非常重要。这就是为什么孩子们可以承受多年的遗忘率增加。在成为成为专家,孩子们学到了很多东西。这种学习的很大一部分是结构性的。结构学习意味着干扰,矛盾的是,也增加了遗忘。我在整本书中都认为,我们让大脑成长的时间越长,最终结果就越好。
神经发生的速度可能不能提供发育权衡的完整图景。还有一个树突状脊柱转换的问题。这种转变可能是结构可塑性的基础。在青年时期,树突棘的周转率很高,导致树突棘的净损失。在新皮质中,树突棘可能有助于记忆的稳定性。因此,一个孩子是一个伟大的结构学习机器,但仍然是一个糟糕的陈述性学习者(例如,从学校教育的要求来看)。
虚假的陈述性记忆缺失可能延续到 6 或 7 岁,应该被解释为大脑发育的指标,即一种受欢迎的现象。如果你的孩子不记得字母表,那就不是责骂的理由。下面这张由 SuperMemo 收集的遗忘曲线图展示了学龄前儿童的可塑性和稳定性之间的平衡关系(更多细节请看这里):
图: 来自学龄前儿童的 SuperMemo 集合中的遗忘曲线。遗忘的缺失表明有意陈述性学习的缺失。衰减常数几乎为零,这使得最佳间隔毫无意义。已记录 1706 个重复案例。由于以成人为中心的假设是,当 Day = 0 时,可恢复性为 100%,因此这个平坦的遗忘曲线在旧版本的 SuperMemo 中不会被注意到。随着时间的推移,这条遗忘曲线将向下倾斜,形成一个典型的成人学习曲线图
在青春期之前,大脑发育更多地是关于结构结晶,而不是关于陈述性学习。这就是为什么玩耍和探索应该优先于学校教育
16.4 用 SuperMemo 测量婴儿失忆症
SuperMemo 是研究记忆的绝佳工具。然而,它不能用于研究童年失忆症,因为失忆症是指情节记忆,而不是 SuperMemo 中有意复习的典型主题。此外,SuperMemo 会立即引起观察者效应,其中记忆的持续时间受到测量(复习)的人为影响。
以下是 SuperMemo 不符合要求的原因:
- SuperMemo 被认为在保留情景记忆方面没有什么用处,它被用于陈述性记忆,这类记忆很有用,但不太容易记住
- 根据定义,SuperMemo 中的复习与最早的记忆概念相矛盾,早期记忆应该在孩子的头脑中作为持久的记忆而存在,不需要人为的支持
- 我们几乎没有来自儿童的 SuperMemo 数据。很少有父母在孩子很小的时候就选择使用 SuperMemo,我们实际上不鼓励这种做法,因为它可能是有害的
另一方面,童年失忆症中最有趣的部分是记忆的转换和由此导致的遗忘。在童年时期遗忘是如此之快,以至于我们可以很容易地将其解释为与大脑快速增长相关的干扰的结果。从这个意义上说,SuperMemo 将是衡量年轻记忆质量的一个很好的方法,只是我们需要摒弃目前公认的童年失忆症的概念。
间隔重复的陈述性语义记忆是显示长期记忆能力随年龄增长的极好材料。例如,最长的重复间隔可以随时间跟踪。在 SuperMemo 中,「最佳间隔」是以及格分数结束的最长间隔。
在下面的图表中,我们可以看到,直到 2 岁,孩子几乎不能形成 2 个月的记忆。
当然,在 SuperMemo 中,最佳间隔也是程序已经使用的时间段的函数(生成几十年的间隔需要数年的时间)。由于这个原因,最佳间隔图很有趣,但它并不能说明问题。
一个更好的衡量失忆症的方法是比较两个使用者之间的最佳间隔比率:儿童和成人。在图中,30% 的起点(儿童容量)是高估的,因为成人最初不受记忆的限制,而是受 SuperMemo 早期可达到的间隔长度的限制。
图: 我们可以通过比较儿童和成人长期记忆跨度的增加来衡量儿童遗忘的相对程度。在所呈现的图表中,将平均学生与年龄在 1.0 到 3.5 岁之间的单个孩子进行比较。横轴是指儿童的年龄。纵轴表示在学习过程中实现的最大记忆稳定性的儿童与成人之比。虽然成年人在发展长期记忆方面表现出快速进展,但是孩子可能很难形成持续超过一个月的记忆(假设没有复习)。在所提供的示例中,在孩子的表现接近成人水平之前需要大约 3 - 4 年。然而,即使这样,比较也可能因记忆稳定性增加的自然限制而失真(使用 SuperMemo 收集数据为了有效地用于学习而强加功能约束)。类似地,儿童/成人比率的 30% 的起点是高估的,因为成年人最初不是受他的记忆限制,而是受间隔重复早期可达到的间隔长度的限制。此外,成年人在学习过程中制定结构良好的问题的能力差异很大。与优秀的成年学生进行比较可能会使孩子在青少年时期处于不利地位
此外,一个 1 岁的孩子可能会学习「明显」的东西,比如「汽车」,很快就会变成「固定的」记忆,可以在有或没有 SuperMemo 的情况下保留。
一个 3.5 岁的孩子可以和一个成年人竞争,这一事实已经是记忆特性的一个更好的反映。需要强烈强调的是,由于在学习过程中制定结构良好的问题的能力的不同,成年人也存在很大的差异。与优秀的学生进行比较可能会让孩子在更长的时间内处于不利地位。甚至到了他们十几岁的时候。
16.5 测量示例
每个家长都可以尝试对童年失忆症的测量做出贡献。如果您碰巧遵循下面的方法,请不要忘记将您的结果邮寄给我。
这是一个简单的算法:
- 选择符合数据点的最短记忆存活距离。例如,6 个月的时间似乎是一个很好的尺度。延迟3个月回忆的事件可能很容易被归类为「候选人」,因为失忆症不会以第一个记住的事件结束,而是以第一个可以通过偶然的情景回忆(例如,通过语境回忆)而不被遗忘的难忘事件结束。
- 将每个数据点记录为一个三元组:事件日期,回忆日期和概率(例如 0.35 表示回忆可能被暗示或由实际留存记忆以外的因素引起的概率为 65%); 当然,每个数据点都应该得到该事件的详细描述,因为将来可能需要验证数据
- 按最早的回忆日期排序数据点
- 对于每个数据点,从最早开始,使用以下公式计算距最早记忆和预期距离的距离:
CL(i)=CL(i-1)+(1-CL(i-1))*P(i)
ED(i)=CL(i-1)*ED(i-1)+(1-CL(i-1))*D(i)
这里:
D
- 距离(即回忆日期减去最早记录的记忆片段日期)P
- 概率(即对事件的回忆不是人为的)ED
- 期望距离(即以天为单位对最早回忆事件的距离的最佳预测)CL
- 置信水平(即回忆不是人为的累积机会)
在上式中,D(1)=0, ED(1)=0, and CL(1)=P(1)。失忆症的结束由从第一次记录的事件的日期加上预期的距离(在给定的置信水平)计算的年龄来标记。
基于 9 个数据点和 8 个月的截止点的示例性图片(实际数据)使得有可能以 90% 的置信度表明童年失忆症持续了儿童生命的前 2.65 年。该实验可以安全地在 5 岁结束,因为失忆症结束时的置信水平接近 1.00,并且失忆症结束的预期日期是 2.84(即记录的第一个事件的年龄加上预期距离)。有趣的是,在儿童时期结束时,使用类似的方法确定失忆症,从外表看,孩子可能仍然无法记住超过一周。这也许可以解释为什么高度的情感内容对于令人难忘的事件来说是必不可少的,以突破情景记忆的平均留存。
显然,测量失忆症是一种朦胧的科学。最小记忆留存是任意的。置信水平是猜测的近似值。今天记录为「最早」的记忆可能会在一年或十年内被遗忘。即使在青少年时期,新数据点也可能随时出现。即使回忆的验证总是不精确的科学,新技术也可以轻松准确地记录事件。
测定失忆症在 5 岁很有趣,重新审视 10 岁时的相同数据会带来完全不同的结果。最早的记忆可能被遗失。测试对年龄较大的孩子的回忆应该将实际边界转移到较晚的年龄,但也可能更容易出现错误记忆(例如,由父母植入,通过图片或视频回忆,或者由记忆的聚集产生)。
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