Infants younger than one year retain episodic memories across a nap

几十年来，科学家们一直对人类发育中的一个静默谜题感到困惑：为什么我们几乎记不起生命最早时期的任何事情？这种被称为“婴儿期失忆症”的现象，使生命最初的两三年成为了我们个人历史中的空白页。长期以来，对这一空白的主流解释是，婴儿的大脑记忆中心——海马体——在存储独特、详细事件方面过于不成熟。根据这种观点，婴儿可能会通过重复来学习习惯或一般性事实，但他们无法形成成年人所能回忆起的这类特定的、关于瞬间的记忆，例如玩具的确切样子或用来描述它的特定词汇。如果这是真的，那么无法记忆的原因将在于最初未能编码记忆，而非未能保留记忆。

然而，一项新研究通过直接观察一岁以下婴儿的大脑活动，挑战了这一长期存在的假设。研究人员想要知道，这些婴儿是否真的能够形成关于独特事件的详细、具体的记忆，以及这些记忆能否在小睡后存续。通过追踪婴儿在观看陌生物体和聆听虚构词汇时的脑电信号，研究团队发现，早在九个月大的婴儿就能迅速将这些零散的信息片段绑定成一个单一且具体的记忆。此外，他们还发现，在生命第一年，通过大脑中一个此前被认为要发育得更晚的精确计时机制，固化这些记忆的过程已经处于活跃状态。

该研究涉及六十名婴儿，年龄范围大约在九个月到十六个月之间。研究人员设计了一个实验，要求婴儿关注一系列对他们而言完全陌生的事件序列。在第一阶段，婴儿坐在父母膝盖上，看着屏幕并聆听声音。他们看到属于特定类别的陌生未知物体的图片，并且每个物体都与一个独特的、虚构的词汇相配对。例如，一个婴儿可能会看到一个奇特的、色彩斑斓的形状，并在特定的时刻听到一个无意义的词。婴儿在很短的时间窗口内看到了两次这种配对，这使得研究人员能够观察大脑是否记录了特定物体与特定词汇之间的联系。

在学习阶段之后，婴儿得到了休息时间进行小睡。这次小睡不仅仅是一个休息过程，它也是实验的关键部分。研究人员记录了婴儿在睡眠期间的脑电波，以观察他们大脑内部发生了什么。在学习环节结束约一个半小时后，婴儿返回进行测试。他们再次看到了同样的物体，但这次物体与不同的词汇相配对。一些物体与他们最初听到的词汇相配，而另一些物体则与属于另一个物体的词汇相配。研究人员还引入了新的、外观相似的物体，以观察婴儿是学习到了一个一般性的类别规则，还是记住了之前看到的那个确切、具体的事件。

结果是通过婴儿的大脑电模式揭示的。当婴儿看到原始物体与正确的词汇配对时，他们的大脑反应与看到相同物体配对错误词汇时不同。这种大脑活动的差异证明了婴儿不仅识别了物体，而且形成了关于该事件的具体记忆，即将视觉形状与单词的声音绑定在一起。至关重要的是，这种记忆具有高度的特异性。当婴儿看到一个与旧物体非常相似的新物体时，即使词汇相同，他们的大脑也不会表现出同样的记忆反应。这表明婴儿并非仅仅学习了一个通用的类别规则，例如“所有这些形状都对应这个词”。相反，他们存储了一个关于之前看到的那个确切物体的精确记忆。

关于睡眠的作用，研究人员发现了一个或许最为令人惊讶的结果。研究人员分析了记录在小睡期间的脑电波，发现了一种预测婴儿随后记忆能力的特定活动模式。他们观察到，在睡眠期间，大脑会产生两种类型的节律性波：缓慢的滚动波和较快的、爆发式的波，称为“纺锤波”。在成年人和大龄儿童中，已知当这些快速爆发的活动完美地定时发生在慢波的上行阶段时，记忆巩固就会发生。研究发现，这种精确的定时在九个月大的婴儿身上就已经发生了。

数据展示了这种定时与记忆强度之间的清晰联系。那些在小睡期间大脑表现出快速爆发与慢波之间更强一致性的婴儿，在醒来后表现出了最强的记忆提升。事实上，对于某些婴儿来说，记忆在学习环节刚结束时并不牢固，但只要他们的脑电波定时良好，在小睡后记忆就会显著增强。相反，那些在学习后立即表现出强记忆的婴儿，并不需要通过睡眠机制来帮助保留记忆。这表明，睡眠是强化最初脆弱记忆的强大工具，而且这种机制在出生第一年内就已具备功能。

这些发现迫使人们重新审视婴儿期失忆症的存在原因。如果九个月大的婴儿就能快速编码具体的、详细的事件，并且他们的大脑拥有强化这些记忆的机制，那么问题就不在于他们最初无法形成记忆。无法在日后回忆起这些早期事件的原因，必然是由其他原因造成的，也许是某种发生在记忆形成很久之后的进程，导致了细节的消逝或变得无法获取。这项研究证明，人类记忆的基本构建模块——特别是区分相似经历并快速将其绑定的能力——出现并发挥功能的时间比此前认为的要早得多。生命早期的空白页可能并非由于缺乏墨水，而是由于一种在日后运作的不同类型的橡皮擦。