你所回想的不完全是你所看到的
在過去，學術界一直認爲大腦對於某個畫面的回憶，就是大腦負責視覺及記憶的部分重播之前看到該場景或物體時的神經訊號，並完整地把畫面呈現出來。但現在，來自芝加哥及加利福尼亞大學的一支團隊發現了你所想像的不一定會完整地呈現你所看到的。當人們回想所見事物時，大腦相對應的區域在視覺記憶的編譯(encode)及記憶重播(recall)是表現出了不同的機制。
實驗團隊找來34受試者，讓他們看一系列的照片，並在之後在沒任何綫索及提示的情況下回想該照片裡的場景或物體。過去也曾有許多實驗團隊進行類似的實驗，但本實驗團隊所使用的所有圖片能被三個層級分類（見圖1.A），從該照片是物體或場景，到物體的大小及場景是否是室內，是否是工具或人造場景，最後每個相對於的物體的個體差異，如“杯子蛋糕”就是有8張不同的杯子蛋糕的照片。三個層級分別對應大致訊息(coarse)，中層訊息(mid)，以及詳細訊息（fine）。
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| 圖1. A, 物品和場景以不同的細節程度分類,每個物體和場景內都還包含8張不同的個體和場所 |
實驗團隊讓受試者看以上照片中的某一張六秒，並且之後回想6秒，這兩個步驟同時進行MRI。在讓受試者回想剛剛所見圖片前，播放沒在上述照片中的其他照片，這些照片被像拼圖般打亂並隨機重組。這麽做的目的是防止大腦在視覺編譯時，資訊處理過渡到了回想階段，造成即使在回想階段大腦還在處理這些訊息，放置這些混亂的照片能“重置“大腦對於照片的編譯及細節區分，導致實驗數據出現偏差。（見圖1B）
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| 圖1.B 受試者進行一次測試的時間軸。受試者在最後需為前一刻所作的畫面回想判斷鮮明程度作爲參考 |
實驗團隊分析一下腦區對於畫面的編譯及回想時對於不同細節程度的表現。所有的腦區在看到照片並編譯時及回想時都能顯著分辨出照片是物品或場景，而第二層的細節只有在某些腦區（腦區為LO, pFs, EVC, PPA, MPA, OPA ）在編譯訊息時才會有較顯著的靈敏度，而回憶則不會區別出不同照片間是否有中層細節上的區別。雖然不會回憶中層訊息，在一些腦區還是能夠重構出個別物體及場景之間的細微差距，這意味著這些腦區在詳細訊息的處理上還是有一定的靈敏度。除此之外, 團隊發現了圖像記憶在編譯及回憶時大腦處理同個訊息的方式相同程度不高，大腦並不是用重播的方式來回憶眼前所見。(圖2中的紫色bar代表回憶及編譯時對於物件照片不同細節程度是否都作出同意的區分)。
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| 圖2. 在不同的腦區（一些較擅長負責區分物體，其他則爲場景）對於不同照片間不同程度細節上的相異辨別程度。Discrimination index為辨別指數，代表該腦區看到類似圖片時能否清楚辨識出他們的共同點，橫軸為細節程度。 |
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| 圖3. 左圖為在看到照片並編譯時腦區的表現，高亮區域為能夠辨別出照片資訊是為物體或場景，而右圖為回想時的表現。 |
撰文：陳怡亨
來源：Bainbridge, W. A., Hall, E. H., & Baker, C. I. (2021). Distinct representational structure and localization for visual encoding and recall during visual imagery. Cerebral Cortex, 31(4), 1898-1913.
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