你怎麼知道眼前這個圓圓的、紅紅的水果，是蘋果而不是香蕉呢？
文/飛天
如果讓你描述所處的環境，你可能會把看到的事物一一羅列出來：“我面前有一張桌子，
等等！你怎麼知道這個圓圓的、紅紅的東西就是蘋果呢？你又怎麼知道蘋果和香蕉雖然長得一點都不像，但都屬於水果呢？
這個問題似乎很好回答——爸爸媽媽教的嘛！但如果換個問法，它就不簡單了：眼睛看到的事物，是怎樣被大腦認識、理解並記住的？又是怎樣與大腦已有的記憶聯繫起來的？
從眼睛到大腦的接力傳遞
眼睛看到的視覺資訊要傳遞到大腦，首先要到初級視覺皮質那兒報個到。不過，初級視覺皮質剝絲抽繭，只得出最基本的視覺資訊，例如線條、顏色、運動方向等。真正通往大腦的“高速公路”，是腹側視覺通路。
視覺資訊沿著腹側視覺通路，一步步從一個腦區傳遞到另一個腦區，每經過一處，物體的模樣就逼真了一分。
以認臉為例，在第一站，零零碎碎的線條組成了三角形、橢圓形等簡單的圖形輪廓；到了第二站，輪廓裡有了顏色；在下一站，圖形按一定的相對位置排列了起來……
就這樣，沿著腹側視覺通路，物體的模樣變得越來越生動，逐漸形成了鼻子、眼睛、嘴巴。然後，所有的資訊組合在一起，
最後一站是前顳葉。在這個腦區裡，視覺資訊以不變數的形式固定在大腦中。不變數的意思是說，無論觀察的角度、距離、光線條件等外部因素如何改變，大腦始終明白這是同一個事物。
生活中不乏這樣的例子：即使你的語文老師站在另一間教室裡，你仍然認得她是你的語文老師；你的自行車在大雨裡淋了幾天，變得鏽跡斑斑，你仍然認得那是你的自行車。
別小瞧了前顳葉的這個功能，正因為大腦可以將視覺資訊以不變數的形式固定下來，眼睛看到的事物才能夠形成語義記憶。
語義記憶是什麼
記憶有很多種。比方說，同樣是關於蘋果的記憶，全家一起去果園摘蘋果的愉快經歷，是一種記憶；蘋果是一種圓圓的、紅紅的、長在樹上的水果，這些小常識是大腦中的另一種記憶。
這兩個例子分別代表了記憶的兩個類別——情景記憶和語義記憶。
這兩種記憶是不同的。全家一起摘蘋果，這是專屬於你自己的經歷，其他人沒有這段經歷，也就不可能擁有跟你一樣的情景記憶。但“蘋果是一種圓圓的、紅紅的、長在樹上的水果”，這是對蘋果的認知，很多人都知道這些常識。而且，語義記憶跟親身經歷沒有直接關係，換句話說，就算你沒有摘蘋果的經歷，也知道蘋果是長在樹上的。
語義記憶不僅包含了事物的大量特徵，還包含了事物之間的聯繫。比如，在語義記憶裡，蘋果對應著許多特徵——圓圓的、紅紅的、可以吃的、有皮、有核、長在樹上的，不過有一些特徵並不是蘋果獨有的，“可以吃的”就不是——香蕉也可以吃。根據這些特徵，我們可以快速理清它與香蕉之間的關聯：它們都可以吃、都有皮、都長在樹上，由此我們推斷蘋果和香蕉是相近的，都屬於水果。
咦，為什麼這頭駱駝沒有駝峰
如果語義記憶出現了障礙，會怎樣呢？這就是語義性癡呆患者所面臨的情況。
語義性癡呆患者記不住事物的特徵。比如，我們知道駱駝的一個顯著特徵是背上的駝峰，但語義性癡呆患者對此全然不知。當看到駱駝的圖片時，他們不知道為什麼這傢伙的背上會有山峰狀的東西，甚至不知道這是一頭駱駝。
如果讓語義性癡呆患者根據記憶畫出鴨子、駱駝、海豹和青蛙，他們的4幅畫作會驚人地相似：雖然這4種動物形貌迥異，但在他們的筆下，所有動物都如出一轍地成為一個身子、一個頭、四條腿，外加一條尾巴的組合體，至於駱駝的標誌性特徵駝峰、海豹的標誌性特徵鰭，畫裡統統沒有。
向語義性癡呆患者出示左邊一列的4張圖，10秒之後，讓他們憑記憶畫出圖上的4種動物，右邊一列就是他們的畫作。在他們的筆下，已經完全看不出這4種動物分別是鴨子、駱駝、海豹和青蛙了。
除此以外，他們還可能混淆不同事物的特徵，比如把牙刷誤認成湯匙，或者像擰螺絲刀一樣使用水果刀。
那麼，為什麼會出現語義記憶的障礙？問題出在大腦中的哪個部位呢？
神經科學的一個目標，就是理解大腦中不同的區域分別“掌管”哪種記憶，而方法之一，就是觀察記憶功能出現障礙的人群的大腦。如果我們想知道語義記憶跟哪個腦區有關係，可以研究一下語義性癡呆患者的大腦：倘若他們的大腦的同一個區域出現了問題，就可以推斷，這一區域在語義記憶中扮演了至關重要的角色。
幸運的是，我們有先進的技術手段——磁共振成像（簡稱MRI），它可以利用強大的磁場，拍攝大腦的內部結構。照片一目了然地顯示，語義性癡呆患者的大腦前顳葉都出現了不同程度的損傷，所以語義記憶是儲存在前顳葉裡的。
語義記憶有什麼用
我們能安然無恙地活著，離不開視覺。比如，當我們走路的時候，我們睜大眼睛，確保不會掉進坑裡，也不會撞到牆上；切蘋果的時候，我們用眼睛盯著水果刀，這樣才不會割到自己的手。
然而，當我們第一次看到一個物體的時候，大腦怎麼知道如何使用它呢？舉個例子，當你在第一次使用小刀的時候，你怎麼知道要握住刀把而不是刀刃呢？當有人讓你從桌上遞一把小刀的時候，哪怕離你最近的一端是刀刃，你也會避開刀刃握住刀把，這是為什麼呢？
這多虧了語義記憶。語義記憶是由事物的大量特徵組成的，其中就包含了它作為工具的使用方法——應該在什麼場合下使用，如何使用。回到上面的例子，正因為你的大腦裡已經儲存了關於小刀的語義記憶，所以你才會毫不猶豫地握住刀把，而不會讓刀刃傷到自己。
本文選自《科學畫報（校園版）》
頭條號發表時有改動
轉載請保留作者，注明轉載自科學畫報
換句話說，就算你沒有摘蘋果的經歷，也知道蘋果是長在樹上的。語義記憶不僅包含了事物的大量特徵，還包含了事物之間的聯繫。比如，在語義記憶裡，蘋果對應著許多特徵——圓圓的、紅紅的、可以吃的、有皮、有核、長在樹上的，不過有一些特徵並不是蘋果獨有的，“可以吃的”就不是——香蕉也可以吃。根據這些特徵，我們可以快速理清它與香蕉之間的關聯：它們都可以吃、都有皮、都長在樹上，由此我們推斷蘋果和香蕉是相近的，都屬於水果。
咦，為什麼這頭駱駝沒有駝峰
如果語義記憶出現了障礙，會怎樣呢？這就是語義性癡呆患者所面臨的情況。
語義性癡呆患者記不住事物的特徵。比如，我們知道駱駝的一個顯著特徵是背上的駝峰，但語義性癡呆患者對此全然不知。當看到駱駝的圖片時，他們不知道為什麼這傢伙的背上會有山峰狀的東西，甚至不知道這是一頭駱駝。
如果讓語義性癡呆患者根據記憶畫出鴨子、駱駝、海豹和青蛙，他們的4幅畫作會驚人地相似：雖然這4種動物形貌迥異，但在他們的筆下，所有動物都如出一轍地成為一個身子、一個頭、四條腿，外加一條尾巴的組合體，至於駱駝的標誌性特徵駝峰、海豹的標誌性特徵鰭，畫裡統統沒有。
向語義性癡呆患者出示左邊一列的4張圖，10秒之後，讓他們憑記憶畫出圖上的4種動物，右邊一列就是他們的畫作。在他們的筆下，已經完全看不出這4種動物分別是鴨子、駱駝、海豹和青蛙了。
除此以外，他們還可能混淆不同事物的特徵，比如把牙刷誤認成湯匙，或者像擰螺絲刀一樣使用水果刀。
那麼，為什麼會出現語義記憶的障礙？問題出在大腦中的哪個部位呢？
神經科學的一個目標，就是理解大腦中不同的區域分別“掌管”哪種記憶，而方法之一，就是觀察記憶功能出現障礙的人群的大腦。如果我們想知道語義記憶跟哪個腦區有關係，可以研究一下語義性癡呆患者的大腦：倘若他們的大腦的同一個區域出現了問題，就可以推斷，這一區域在語義記憶中扮演了至關重要的角色。
幸運的是，我們有先進的技術手段——磁共振成像（簡稱MRI），它可以利用強大的磁場，拍攝大腦的內部結構。照片一目了然地顯示，語義性癡呆患者的大腦前顳葉都出現了不同程度的損傷，所以語義記憶是儲存在前顳葉裡的。
語義記憶有什麼用
我們能安然無恙地活著，離不開視覺。比如，當我們走路的時候，我們睜大眼睛，確保不會掉進坑裡，也不會撞到牆上；切蘋果的時候，我們用眼睛盯著水果刀，這樣才不會割到自己的手。
然而，當我們第一次看到一個物體的時候，大腦怎麼知道如何使用它呢？舉個例子，當你在第一次使用小刀的時候，你怎麼知道要握住刀把而不是刀刃呢？當有人讓你從桌上遞一把小刀的時候，哪怕離你最近的一端是刀刃，你也會避開刀刃握住刀把，這是為什麼呢？
這多虧了語義記憶。語義記憶是由事物的大量特徵組成的，其中就包含了它作為工具的使用方法——應該在什麼場合下使用，如何使用。回到上面的例子，正因為你的大腦裡已經儲存了關於小刀的語義記憶，所以你才會毫不猶豫地握住刀把，而不會讓刀刃傷到自己。
本文選自《科學畫報（校園版）》
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