你怎么知道眼前这个圆圆的、红红的水果，是苹果而不是香蕉呢？再来一发

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文/飞天

如果让你描述所处的环境，你可能会把看到的事物一一罗列出来：“我面前有一张桌子，桌子上有一台电脑，电脑旁边放着些水果，有苹果、香蕉……”

等等！你怎么知道这个圆圆的、红红的东西就是苹果呢？你又怎么知道苹果和香蕉虽然长得一点都不像，但都属于水果呢？

这个问题似乎很好回答——爸爸妈妈教的嘛！但如果换个问法，它就不简单了：眼睛看到的事物，是怎样被大脑认识、理解并记住的？又是怎样与大脑已有的记忆联系起来的？

从眼睛到大脑的接力传递

眼睛看到的视觉信息要传递到大脑，首先要到初级视觉皮质那儿报个到。不过，初级视觉皮质剥丝抽茧，只得出最基本的视觉信息，例如线条、颜色、运动方向等。真正通往大脑的“高速公路”，是腹侧视觉通路。

视觉信息沿着腹侧视觉通路，一步步从一个脑区传递到另一个脑区，每经过一处，物体的模样就逼真了一分。

以认脸为例，在第一站，零零碎碎的线条组成了三角形、椭圆形等简单的图形轮廓；到了第二站，轮廓里有了颜色；在下一站，图形按一定的相对位置排列了起来……

就这样，沿着腹侧视觉通路，物体的模样变得越来越生动，逐渐形成了鼻子、眼睛、嘴巴。然后，所有的信息组合在一起，形成完整的一张脸。

最后一站是前颞叶。在这个脑区里，视觉信息以不变量的形式固定在大脑中。不变量的意思是说，无论观察的角度、距离、光线条件等外部因素如何改变，大脑始终明白这是同一个事物。

生活中不乏这样的例子：即使你的语文老师站在另一间教室里，你仍然认得她是你的语文老师；你的自行车在大雨里淋了几天，变得锈迹斑斑，你仍然认得那是你的自行车。

别小瞧了前颞叶的这个功能，正因为大脑可以将视觉信息以不变量的形式固定下来，眼睛看到的事物才能够形成语义记忆。

语义记忆是什么

记忆有很多种。比方说，同样是关于苹果的记忆，全家一起去果园摘苹果的愉快经历，是一种记忆；苹果是一种圆圆的、红红的、长在树上的水果，这些小常识是大脑中的另一种记忆。

这两个例子分别代表了记忆的两个类别——情景记忆和语义记忆。情景记忆记住的是你经历的某一件特定事件，而语义记忆是指对事物特征的理解和认识。

这两种记忆是不同的。全家一起摘苹果，这是专属于你自己的经历，其他人没有这段经历，也就不可能拥有跟你一样的情景记忆。但“苹果是一种圆圆的、红红的、长在树上的水果”，这是对苹果的认知，很多人都知道这些常识。而且，语义记忆跟亲身经历没有直接关系，换句话说，就算你没有摘苹果的经历，也知道苹果是长在树上的。

语义记忆不仅包含了事物的大量特征，还包含了事物之间的联系。比如，在语义记忆里，苹果对应着许多特征——圆圆的、红红的、可以吃的、有皮、有核、长在树上的，不过有一些特征并不是苹果独有的，“可以吃的”就不是——香蕉也可以吃。根据这些特征，我们可以快速理清它与香蕉之间的关联：它们都可以吃、都有皮、都长在树上，由此我们推断苹果和香蕉是相近的，都属于水果。

咦，为什么这头骆驼没有驼峰

如果语义记忆出现了障碍，会怎样呢？这就是语义性痴呆患者所面临的情况。

语义性痴呆患者记不住事物的特征。比如，我们知道骆驼的一个显著特征是背上的驼峰，但语义性痴呆患者对此全然不知。当看到骆驼的图片时，他们不知道为什么这家伙的背上会有山峰状的东西，甚至不知道这是一头骆驼。

如果让语义性痴呆患者根据记忆画出鸭子、骆驼、海豹和青蛙，他们的4幅画作会惊人地相似：虽然这4种动物形貌迥异，但在他们的笔下，所有动物都如出一辙地成为一个身子、一个头、四条腿，外加一条尾巴的组合体，至于骆驼的标志性特征驼峰、海豹的标志性特征鳍，画里统统没有。

向语义性痴呆患者出示左边一列的4张图，10秒之后，让他们凭记忆画出图上的4种动物，右边一列就是他们的画作。在他们的笔下，已经完全看不出这4种动物分别是鸭子、骆驼、海豹和青蛙了。

除此以外，他们还可能混淆不同事物的特征，比如把牙刷误认成汤匙，或者像拧螺丝刀一样使用水果刀。

那么，为什么会出现语义记忆的障碍？问题出在大脑中的哪个部位呢？

神经科学的一个目标，就是理解大脑中不同的区域分别“掌管”哪种记忆，而方法之一，就是观察记忆功能出现障碍的人群的大脑。如果我们想知道语义记忆跟哪个脑区有关系，可以研究一下语义性痴呆患者的大脑：倘若他们的大脑的同一个区域出现了问题，就可以推断，这一区域在语义记忆中扮演了至关重要的角色。

幸运的是，我们有先进的技术手段——磁共振成像（简称MRI），它可以利用强大的磁场，拍摄大脑的内部结构。照片一目了然地显示，语义性痴呆患者的大脑前颞叶都出现了不同程度的损伤，所以语义记忆是储存在前颞叶里的。

语义记忆有什么用

我们能安然无恙地活着，离不开视觉。比如，当我们走路的时候，我们睁大眼睛，确保不会掉进坑里，也不会撞到墙上；切苹果的时候，我们用眼睛盯着水果刀，这样才不会割到自己的手。

然而，当我们第一次看到一个物体的时候，大脑怎么知道如何使用它呢？举个例子，当你在第一次使用小刀的时候，你怎么知道要握住刀把而不是刀刃呢？当有人让你从桌上递一把小刀的时候，哪怕离你最近的一端是刀刃，你也会避开刀刃握住刀把，这是为什么呢？

这多亏了语义记忆。语义记忆是由事物的大量特征组成的，其中就包含了它作为工具的使用方法——应该在什么场合下使用，如何使用。回到上面的例子，正因为你的大脑里已经储存了关于小刀的语义记忆，所以你才会毫不犹豫地握住刀把，而不会让刀刃伤到自己。

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本文选自《科学画报（校园版）》

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