人腦的記憶會用完嗎?

答案是「是也不是」。大腦是一個實體器官,因此不可能擁有無限容量,它的細胞數量、能量、時間,以及神經元之間的連接點都有限。但大腦儲存記憶的方式,並不像手機儲存照片那樣,因此「儲存空間滿了」其實是錯誤的比喻。

手機把檔案存在一個個獨立的位置。大腦則是透過改變神經元群之間的活動模式與連結強度來儲存記憶。昆士蘭腦科學研究所(Queensland Brain Institute)把記憶描述為:某一組特定神經元的再度活化,這種活化是由神經元之間連結強度的持續改變所形成。

這種分散式的方式,讓大腦擁有極大的彈性。一段記憶通常不會像單一資料夾那樣,被存放在某個小小的位置。它比較像是一種散布在許多腦區的模式:畫面、聲音、情緒、地點與意義,都可能屬於同一段記憶。相關的記憶彼此重疊,同一群神經元也可以協助建構許多不同的記憶。

大腦最容易讓人感覺到有極限的部分,是「工作記憶」(working memory),也就是你此刻正在使用的心智工作區。如果有人念一組電話號碼給你聽,你可以短暫記住,但無法永遠記得。尼爾森‧考恩(Nelson Cowan)的回顧研究指出,年輕成人的工作記憶核心容量約為 3 到 5 個有意義的項目。這也是為什麼一張採買清單,從你走進超市的短短幾秒間,就可能從腦中消失。

長期記憶則不一樣。有些以突觸(synapse)為基礎的估算,把大腦可能的資訊儲存量放在 PB(petabyte)等級,而較新的沙克研究所(Salk)研究則試著量測單一突觸能承載多少資訊。但這些數字都是對生物性儲存量的粗略科學估計,並不代表一個人真的能完美記住每一本書、每一張臉、每一組密碼。

真正的瓶頸,往往不是總容量,而是「編碼」:什麼被你注意到、被理解、被複誦、被貼上情緒標籤、被睡眠鞏固,或被連結到你既有的知識。Live Science 引用神經科學家 Paul Reber 的說法:真正的瓶頸是儲存的過程,而不是總空間的大小。

遺忘也不必然等於失敗。大腦不斷在壓縮、更新與泛化資訊。如果你每天走同一條路線通勤,多半不會把每一趟通勤都當成一段獨立的詳細影片存下來。你留下的是有用的模式,然後記住那些不尋常的日子:那場車禍、那場水災、那面奇怪的看板、那條真的省時的捷徑。

所以誠實的答案是:大腦確實有極限,但多數健康的人並不會像筆電硬碟被塞滿那樣「記憶用完」。我們會忘記,是因為注意力有限、工作記憶很小、新的記憶需要鞏固,而且大腦會持續更新舊資訊,好幫我們理解眼前的世界。

參考資料

  1. Are There Really as Many Neurons in the Human Brain as Stars in the Milky Way? – Nature Scitable(人腦中的神經元真的和銀河系裡的恆星一樣多嗎?-Nature Scitable)
  2. The Magical Mystery Four: How Is Working Memory Capacity Limited, and Why? – Current Directions in Psychological Science(神奇的神祕數字四:工作記憶容量為何受限、又是如何受限?-Current Directions in Psychological Science)
  3. Physiology, Long Term Memory – NCBI Bookshelf(生理學:長期記憶-NCBI Bookshelf)
  4. How Are Memories Formed? – Queensland Brain Institute(記憶是如何形成的?-昆士蘭腦科學研究所)
  5. Memory Capacity of Brain Is 10 Times More Than Previously Thought – Salk Institute(大腦的記憶容量比先前認為的多出 10 倍-沙克研究所)
  6. Upgrading Brain Storage: Quantifying How Much Information Our Synapses Can Hold – Salk Institute(升級大腦儲存:量化突觸能承載多少資訊-沙克研究所)
  7. Can Your Brain Run Out of Memory? – Live Science(你的大腦記憶會用完嗎?-Live Science)

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