事件边界对序列依赖性与记忆塑造的调控:一项探索连续性维持与事件分割共享机制的研究

【字体: 时间:2026年02月28日 来源:Nature Human Behaviour 15.9

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  这项研究通过三个行为实验,揭示了情境变化能够减少序列依赖性(SD)——一种倾向于将当前感知与先前决策对齐的偏向,并塑造事件边界处的记忆。结果表明,情境边界可降低SD,其方式符合事件分割对记忆的调制模式。然而,实验也观察到边界对SD和记忆影响的分离模式,这更倾向于支持SD与记忆分别受知觉和记忆层面不同情境影响的假说,而非单一的预测系统。此研究为理解人类经验中“连续性”与“分割”这两个基本现象的关系提供了新见解。

  
在人类的日常体验中,世界似乎是平稳流动的,从家走到办公室,我们不会将每一个行人的动作视为独立事件,而是将其感知为一个连续的整体。然而,这种连续的溪流又会被自发地切分成一个个“事件”单元,比如意外遇到朋友,或是意识到开会要迟到了而从步行切换到奔跑。这种交织的体验背后,是两个看似对立但又紧密关联的核心认知过程:连续性(Continuity)和分割(Segmentation)。前者维持了体验的平稳流动感,后者则将体验组织成有意义的、离散的记忆单元。虽然二者对认知至关重要,但它们究竟是同一个机制的不同表现,还是由各自独立的系统驱动,这一直是认知科学领域的悬而未决的问题。
先前的研究常常将二者分开探讨。一方面,序列依赖性(Serial Dependence, SD)被广泛视为维持知觉连续性的关键指标,它描述了我们的感知判断会系统性地偏向于先前的决策。比如,判断一根线的朝向,会受到上一根线朝向的影响。从贝叶斯(Bayesian)视角看,这反映了大脑利用先验信息来稳定感知。另一方面,事件分割的研究多集中在高级记忆编码领域,特别是事件边界(Event Boundaries)的形成。事件边界理论认为,大脑在面对意外、惊喜或预测失败(Prediction Error)时,会重置当前的“事件模型”(Event Model),从而将一个事件与下一个事件分隔开。事件边界深刻影响了经验的长期记忆表征,包括增强边界处项目与其情境的联想记忆(Associative Memory),以及削弱跨边界的时序记忆(Temporal Order Memory)。
尽管在理论框架上,SD(关联预测)和事件分割(关联预测失败)都涉及预测(Prediction)和预测错误(Prediction Error)的概念,暗示它们可能共享同一个基于情境的机制,但这一假说缺乏直接的实验证据。此外,还存在一些开放性问题:需要多强的边界才能引发分割效应?边界是否表现出“全有或全无”的特性?没有感官变化的情境转换是否足以作为边界?情境变化又如何影响SD?为了探索连续性(以SD为指标)和分割(以记忆效应为指标)的关系,并解答上述问题,由Shiri Baror等人领导的研究团队在《自然-人类行为》(Nature Human Behaviour)上发表了这项研究。
为了研究上述问题,研究团队设计了能够同时诱发SD和事件分割相关记忆效应的统一行为范式。他们在三个独立的实验中招募了总计816名参与者。在每个实验中,参与者会看到一系列被彩色圆圈环绕的、带有不同朝向的物体图片,并完成一个朝向辨别任务以诱发SD。在每“块”(Block)图片呈现完毕后,参与者需完成测试联想记忆和时序记忆的任务。通过操纵情境边界(如背景圆圈颜色的变化、边界强度,以及将边界与感官变化解耦),研究者得以并行评估SD和记忆对相同情境线索的敏感性。
结果1: 情境边界减少了序列依赖性
研究者计算了两种SD:朝向相关SD(对先前刺激朝向的偏向)和反应相关SD(对先前反应的偏向)。在汇总了所有实验数据后进行的分析显示,情境边界显著降低了反应相关SD的幅度。重要的是,在实验3中,即使在没有感官变化、仅由学习获得的概念边界处,这种SD的减弱效应依然存在。这表明,这种维持连续性的偏向可以被高级的事件结构概念所灵活调节。
结果2: 情境边界强烈地调节联想记忆和时序记忆
研究结果有力地复现了既往发现:在事件边界处的项目,其联想记忆显著优于非边界处项目;而时序记忆则表现为“事件内”的项目对记忆好于“跨边界”的项目对。这证实了事件边界确实引发了记忆分割。
结果3: 边界对SD和记忆的影响不具相关性
虽然情境变化同时调节了SD和记忆,但研究者没有发现边界对这两种过程的效应之间存在显著的交互作用。在个体层面,参与者SD的边界效应得分与其联想记忆或时序记忆的边界效应得分之间也没有可靠的显著相关性。此外,一项探索性的“分半”分析表明,这些边界效应在个体内部测量的信度(Reliability)较低,这使得观察到的“无相关性”结论需谨慎解读,无法作为两者机制完全独立的强有力证据。
结果4: 边界强度对记忆呈“全有或全无”效应
在实验2中,研究者引入了强度不同的边界(如仅色调变化vs色调与颜色都变化)。结果发现,无论是强边界还是弱边界,其对联想记忆和时序记忆的调节作用相似,与“非边界”条件存在显著差异,但两种边界条件间无差异。这表明,就记忆而言,事件边界可能更多地表现为一个“是/否”的二进制开关,而非强度依赖的渐进过程。
结果5: 感官变化与情境边界在影响记忆上存在分离
实验3巧妙地将感官变化与概念边界解耦。结果揭示了有趣的分离模式:联想记忆主要受到感官变化(Sensory Change)的驱动,而非纯粹的概念边界;而时序记忆则只被情境边界所影响,不受感官变化的调制。这一“三重分离”表明,以往研究中观察到的边界增强联想记忆的现象,可能部分归因于伴随的感官变化。而时序记忆则能更纯粹地反映高级事件模型的重置。
研究结论与讨论
本研究的主要发现是,反应相关的SD幅度能够被情境边界所减弱,即使是缺乏感官变化的概念边界也能实现这种调节,这挑战了SD仅作用于早期感知水平的传统观点,表明高级情境知识能以自上而下的方式影响感知整合。同时,边界以“全有或全无”的方式调节记忆,并且感官变化与概念边界对记忆(特别是联想记忆和时序记忆)的影响是可以分离的。
尽管研究发现情境变化同时影响了SD和记忆,但两者的效应模式(对边界强度和感官变化的敏感性不同)以及缺乏个体层面的相关性,更倾向于支持这样的观点:连续性(SD)和事件分割(记忆)可能由不同的情境影响分别调节,而非单一的、共享的预测系统。然而,由于效应量较小且个体测量信度有限,关于两者机制是否独立的结论尚不明确,需要未来研究进一步澄清。研究者也指出,未来的研究方向可以包括通过神经成像技术,探索SD和事件分割是否共享大脑活动基础。
这项研究的意义在于,它首次在一个统一的范式中,系统性地考察了维持连续性和进行事件分割这两个认知基本过程如何被情境塑造。结果表明,大脑似乎能够并行地运用这两种策略:一方面,通过SD平滑瞬间的变化,维持感知的稳定性;另一方面,在重要的边界处重置事件模型,以构建有结构的、便于记忆和提取的经验表征。这种灵活性使我们既能流畅地与世界互动,又能构建出有组织的个人历史,从而支持学习、规划和未来预测。
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