記憶的運作機制是什麼？

卓越的表現不僅限於身體層面。我們的大腦蘊藏著驚人的認知能力，能夠學習、成長，並引導我們達成目標。與許多老化現象一樣，這種能力會隨著年齡增長而衰退，特別是保留新資訊及維持最佳記憶功能的能力。

是否有可能維持這些因大腦老化所造成的影響，尤其是記憶方面的影響呢？

根據臨床研究，答案是「是」。

研究顯示，NeuralliCognition+中所含的益生菌菌株 L. paracaseiPS23™ 及 B. breveMCC1274™，在臨床研究中被證實有助於維持健康老年成人的認知功能，並改善短期記憶。

健康老化與記憶

老化並不意味著大腦功能與記憶力必然會衰退。您的腦部健康與敏銳度，甚至可能比年輕人更勝一籌。只要採取以優化腦部健康為核心的有意識的生活方式選擇與策略，記憶力衰退或認知功能下降就不必與衰老畫上等號。研究顯示，睡眠、飲食、壓力管理、健康的社交生活以及運動，研究均顯示這些因素皆有助於促進大腦健康。特定益生菌菌株也被證實能支持認知功能與記憶健康。其中包括NeuralliCognition+所含的益生菌菌株B. breveMCC1274，該菌株已被證實能改善老年人的短期記憶。

MCC1274有助於維持隨年齡增長而來的記憶與認知功能健康

經四項臨床試驗 證實，短雙歧桿菌 MCC1274在顯著提升健康長者的認知功能與記憶功能方面表現尤為突出。在這四項研究中，攝取 MCC1274 的受試者均報告其認知分數較安慰劑組有所改善。

一項隨機安慰劑對照研究調查了益生菌 B. breve MCC1274是否能協助改善有記憶問題之長者的認知功能健康。攝取 MCC1274 的受試者在認知功能的三個面向——即即時記憶（短期記憶的一種）、延遲記憶，以及視空間／構建能力——均顯示出顯著的改善。這些結果表明，B. breveMCC1274 可能有助於維持健康長者的短期記憶與認知功能。

然而，記憶究竟是什麼呢？

記憶的簡單定義，是指將先前學習到的資訊隨時間保存下來，並能加以檢索的能力。從更廣泛的角度來看，記憶是理解我們人生不可或缺的要素。若沒有記憶，我們便無法與環境互動，也無法將那些定義自我的生活經驗串聯起來。

我們都知道，像剛記住的陌生人名字這類瑣碎細節，往往在幾秒鐘內就會從記憶中消失。另一方面，有些事物卻能留存更久，例如高中吉祥物的名字，或是「巴黎是法國首都」這類事實。此外，還有一些記憶與技能會伴隨我們一生。試想一下，我們永遠不會忘記初戀，也不會忘記如何騎腳踏車。這些記憶並非只是對很久以前學到的一項單一資訊的簡單反映，而是充滿情感與自我認知的豐富知識風景。

認知研究揭示，記憶遠比單純的短期記憶或長期記憶來得複雜得多。它由多個神經過程與大腦區域所組成，這些過程與區域會協同運作，以有意識或無意識的方式記錄、整理及調取有用的資訊，從而完成各項任務或達成目標。最終，記憶正是定義我們是誰的關鍵。

在此，為了加深對如何隨著年齡增長來維持記憶力及整體腦部健康的理解，我們將深入探討記憶的科學。

記憶的解明

儘管記憶自古以來便是哲學與科學探究的對象，卻依然籠罩在謎團之中。柏拉圖的「蠟板」比喻將記憶比作銘刻在靈魂中一塊蠟上的印記，並將其視為記憶之神穆涅莫什涅的饋贈。自這些古代起源以來，雖然已取得重大進展，但人類記憶的迷人特性，至今仍是神經生物學研究的核心焦點。

許多疑問至今仍未得到解答。儘管如此，數十年的研究已闡明了支撐記憶如何形成、儲存與調用的機制背後的主要原理。理解這些機制，為有關認知功能健康與記憶支援的討論提供了重要的背景。

記憶是如何運作的？

記憶並非單一現象，而是由大腦不同區域之間所形成的、由神經任務與連結所構成的複雜而交織的網絡。它可以比喻為一支由眾多樂器組成的管弦樂團，每件樂器都奏出獨特的音色，並負責樂譜中不同的部分。若沒有記憶，我們便無法將經驗相互連結、無法學習，甚至無法理解自己的人生。

我們的大腦中有多個相互協作的過程，用以建立和維持記憶。其中涉及幾個腦區，包括內側顳葉（特別是海馬體）和杏仁核（即杏仁核的外側基底複合體）。從根本上來說，記憶的形成包含一組神經元群，這些神經元群會與其他代表記憶的有組織系統的神經元群相互連接。透過這些過程，大腦得以對資訊——也就是記憶——進行編碼、儲存與檢索。

神經科學家往往將大腦視為人體的最後一塊未開發領域，並不斷尋求解答，以了解大腦如何運作，尤其是記憶的運作過程。

由於記憶涉及眾多相互連結的大腦系統，科學家們已開發出各種框架，用以闡明資訊是如何被處理與儲存的。這些理論形塑了我們今日對記憶的許多認知。

記憶模型

德國心理學家赫爾曼·艾賓浩斯被視為記憶實驗研究的先驅。1885年，艾賓浩斯發表了關於「遺忘曲線」的研究，闡明了學習曲線的特性，即反覆複習資訊能提高對該知識的保留程度。繼艾賓浩斯之後，心理學家威廉·詹姆斯於1890年提出由主要記憶與次要記憶組成的雙重記憶模型。這些概念相當於短期記憶／工作記憶與長期記憶的早期概念。

自那時起，科學家們為了闡明記憶的運作機制，已提出若干理論框架，也就是所謂的記憶模型。本文將介紹目前在文獻中仍被廣泛使用的三種最重要的模型。

多階段記憶模型

關於記憶的一般性理論之一，是認為存在三個資訊流動的記憶儲存庫（感覺記憶、短期記憶、長期記憶）。此理論被稱為多階段記憶模型，或稱阿特金森－希弗林模型（1968年），是該領域中最廣為人知的理論之一（圖1）。

此模型將記憶分為三個結構性要素，即感官登記器、短期儲存庫及長期儲存庫。原始的感官資料或資訊首先進入感官登記器，在該處僅被保留極短時間；若人未對其投入注意力，這些資訊便會立即減弱或消失。在該模型中，短期儲存庫被定義為「工作記憶」，其中會對來自感官登記器與長期儲存庫的資訊進行處理，以完成任務。長期儲存庫則負責保存從短期儲存庫傳輸過來的資訊。

資訊究竟會被移至長期儲存庫，還是被遺忘，取決於該資訊如何被處理。為了說明這一點，阿特金森和希夫林將大腦比喻為一台運用不同控制過程來管理資訊的電腦。

注意

在擁擠嘈雜的機場航廈中，一邊過濾背景中的「噪音」及無關資訊——例如耳邊傳來廣播人員宣布航班延誤與登機門變更的聲音——一邊有選擇性地專注於感官接收器暫時儲存的輸入資訊或原始資料的行為。例：在擁擠嘈雜的機場航廈中，耳邊傳來廣播人員宣布航班延誤與登機門變更的聲音。

彩排

透過有意識地重複或預演最近注意到的資訊，將資訊保留在短期記憶中，避免遺忘。例如：走向新大門時，在腦海中將大門上的文字和數字重複幾次。

符號化

大腦將感官輸入轉換為可儲存於長期記憶庫中，並能以記憶形式進行檢索的結構或形式的過程。例如：您發現新的閘口號碼既是您的幸運數字，也是您名字的首字母。這種關聯性會被編碼，並移入長期記憶庫中。

搜尋

將資訊從長期記憶庫調取回短期記憶，並使其能被積極運用的過程。例如：在前往新閘口的途中，花費 30 分鐘吃午餐。結帳時，迅速回憶起儲存在長期記憶中的字母和數字，然後前往閘口。

阿特金森－希夫林的「多階段記憶模型」，由於研究者們巧妙地整合了當時的若干主要理念，並據此提出關於人類記憶的資訊處理理論，因此常被稱為「模態模型」。他們這套開創性的記憶理論框架，被視為記憶研究領域中最具影響力的發展之一。

工作記憶模型

多階段模型雖為記憶的結構提供了重要的見解，但部分研究者認為該模型對短期記憶或工作記憶的描述過於簡化。

1974年，英國心理學家艾倫·巴德利（Alan Badley）與格雷厄姆·希奇（Graham Hitch）提出了一種工作記憶模型，用以詳細闡述阿特金森（Atkinson）與希弗林（Sifrin）所描述的工作記憶概念。他們主張，工作記憶不僅是短期記憶的一部分，更是一個由多個子系統所組成、能支援資訊儲存與處理的動態多要素系統（圖2）。

工作記憶體模型的組成要素包括以下幾項：

1. 音韻迴路——工作記憶中的「內耳」與「內在之聲」。音韻迴路的概念與阿特金森－希夫林模型中所描述的「排練」機制相似。當我們需要回想電話號碼或地址等必要資訊時，會透過自行唸出內容，或是反覆複誦他人所說的話（形成迴路）來運用此機制。
2. 視空間草圖本——能讓人將腦中的想法視覺化，並據此付諸行動。它就像是一張心智地圖。當我在漫長的散步途中，試著在腦海中勾勒回家的路徑時，就是運用了視空間草圖本。
3. 事件緩衝區——作為中介角色，負責暫時儲存並整合來自工作記憶的所有組成部分以及長期記憶中的資訊。當為他人指引方向時，事件緩衝區會整合地圖的視覺圖像與反覆的口頭指示，並調用長期記憶，藉此協助引導對方抵達目的地。
4. 中央執行系統——負責監督資訊的操作、調取與處理，以執行決策與問題解決等有意義功能的「指揮中樞」。它猶如工作記憶的「老闆」，負責引導注意力、切換任務，並協調其他心理系統。

雖然此模型有助於描述為完成任務而進行資訊儲存與處理的動態機制，但卻無法完全解釋為何某些資訊會被永久保留，而其他資訊卻會被遺忘。為克服此限制，研究人員開始超越結構性要素，將焦點轉向認知分析本身的性質，進而發展出「處理層級模型」。

處理水準模型

此模型並不像 X 模型那樣，將記憶嚴格劃分為感官記憶、短期記憶與長期記憶這三類記憶箱，而是假設：對輸入資訊所施加的認知處理層次，將決定該資訊在記憶中被編碼的深度。其提出者克雷格與洛克哈特提出理論，認為一個人能保留記憶的時間長短，取決於從淺層處理到深層處理的處理層次（圖 3）。

為了證明這一點，研究人員克雷格與塔爾文（1975年）進行了數項實驗，向大學生提問一系列長單字。他們提出理論認為，若要求學生處理單字的實際含義，其大腦便會建立出更強大且更持久的記憶痕跡。為了驗證此理論，他們在螢幕上閃現單字，並向參與者提出三類問題。

• 結構性：「那個單字是大寫嗎？」（淺層）
• 音韻方面：「那個單字和『韋特』押韻嗎？」（中等難度）
• 意指：「這個單字適合用在這句話裡嗎？」（深入）

事後進行測試時發現，參與者記住的幾乎全是那些需要進行語義思考的單字。克雷格與塔爾文格據此推論，當參與者觀察單字的結構（結構性處理）或辨識押韻模式（音韻處理）時，由於資訊會迅速消退，因此他們當時採用的是淺層至中度的處理方式。然而，當參與者思考單字的實際含義（語義處理）時，他們則採用了深度處理。因此，人們對輸入資訊思考與理解的深度，會影響記憶能保留的時間長短。

這三種記憶模型，以及基於其理論框架所建構的其他模型，大幅推進了科學界對記憶的理解，以及對大腦如何儲存與處理資訊的認識。儘管有這些發現，目前仍不存在任何單一記憶模型能夠真正捕捉人類記憶的複雜性，而這項探索持續激勵著當前的研究。

現代記憶模型：階段、種類、過程

記憶模型雖是為了闡明記憶的運作機制而設計，但研究人員也致力於將記憶進行分類，以便更易於研究與描述。經過一個多世紀對記憶的科學探索，神經科學、心理學和生物學等領域至今仍未能就記憶的統一定義達成共識。

而且，這或許也沒有必要。這些不同領域在記憶分類方面，各自提供了互補性的觀點。如今，科學家們已能運用相關技術，實際觀察大腦內部並記錄記憶形成過程中的生理變化；相較於單純的理論模型，新的記憶模型更著重於神經層面上究竟發生了什麼。

這些新的記憶模型可直接對應至海馬體和大腦皮質等大腦的物理結構，並闡述記憶與學習如何改變大腦的結構。最新研究顯示，像星形膠質細胞這類過去僅被視為支持細胞的膠質細胞，其實在記憶過程中扮演著極其重要的角色。這些星形膠質細胞形成複雜而龐大的網絡，將大腦的記憶容量大幅擴展，遠遠超出了單靠神經元突觸所能管理的範圍。

某些模型運用數學模型來強調資訊在記憶系統中的流動，而另一些模型則如物理模型所示，著重於與學習和回憶相關的心理過程。這兩種方法促使科學家將記憶依三種廣泛的標準進行分類：階段（資訊被保留的時間長度）、類型（儲存何種資訊），以及過程（資訊如何被編碼、儲存與檢索）。

表1：根據記憶的階段、種類及過程所進行的概念化。

作為階段的記憶：資訊能保存多久？

先前，我們曾介紹過多儲存（阿特金森－希弗林）記憶模型，該模型闡述記憶是透過三個階段進行處理的。這種記憶觀點有助於回答「資訊能保留多久？」這個問題。

感覺記憶

這個也被稱為「感覺登記」的記憶階段非常短暫，通常被視為記憶的最初階段。感覺記憶為大腦提供了處理來自我們的感官與知覺所接收資訊的時間。感覺記憶可分為三種類型：圖像記憶、回聲記憶與觸覺記憶。

視覺感覺記憶，也就是圖像記憶，持續時間非常短，僅有 1/4 秒。換言之，這意味著大腦只能將視覺資訊保留這段時間。回聲記憶屬於聽覺感官記憶，在大腦中能保留長達4秒，時間相當長。正因有回聲記憶的存在，即使演講者已經講完，我們仍能在聽講的同時做筆記。觸覺記憶則負責保留透過觸覺獲得的資訊。這種記憶解釋了為何在握手結束後，我們仍能持續一段時間感受到對方手掌的壓力與溫暖。

感官記憶中的大部分資訊都會被遺忘。你所關注的事物，會被處理進短期記憶中。

短期記憶

短期記憶可以被視為一種「暫存區」，用以讓我們的腦部暫時調取透過感官獲取的有限資訊。儲存在這個暫時性「暫存區」中的資訊塊，通常只能維持極短的時間——約30秒。

短期記憶是用來立即回憶圖像、數字或單字的。若這些資訊未被轉入長期記憶，便會被遺忘。短期記憶是一個非常有限且暫時的記憶空間，無法對其進行操作。

「短期記憶」與「工作記憶」這兩個術語，常被視為同義詞。然而，雖然兩者相關，但實則有所不同。工作記憶與其說是記憶的一種，不如說——正如巴德利與希奇的工作記憶模型（圖2）所示——它被視為一個由大腦結構與過程所構成的理論框架，用於暫時儲存及處理資訊。

長期記憶

短期記憶與長期記憶，可單純依據儲存容量與持續時間來區分。若將短期記憶視為極其短暫的「暫存區」，那麼長期記憶便可視為一本永恆的日記，提供無限的頁面來儲存資訊。憑藉這看似無限的容量，它能夠保存並檢索從數分鐘到數年，甚至貫穿一生的資訊，並作為經驗、知識與技能的永久儲存庫。

此外，就像我們許多日記一樣，它不僅僅是一個檔案夾，也不僅僅充斥著對過往事件或知識的枯燥敘述。相反地，我們的長期記憶往往是豐富且多感官的體驗，雨水的氣味或母親的擁抱，都能瞬間將童年記憶細細喚起。這些複雜的體驗，是以橫跨不同腦區的神經網絡形式儲存的，其中包含大腦的情感中樞——杏仁核。

基本上，長期記憶可分為「顯性記憶」與「隱性記憶」這兩個廣泛的類別。透過此分類，我們可以了解理論模型與生物學模型是如何相互配合，以闡明記憶的運作機制。在下一節中，我們將探討這兩大類記憶，並介紹各自獨特的亞型。

從種類來看記憶：會儲存哪些資訊？

1960年代，科學家們發現了記憶形成的分子基礎——長期增強。他們發現，當兩個神經元反覆同時被激活時，兩者之間的連結便會得到強化。這項新發現的「共同放電的神經元會形成連結」現象，奠定了突觸可塑性的基礎，並解釋了我們的神經元如何將記憶儲存並管理於長期記憶中。

這種突觸的強化，最終支持了兩種根據我們的意識層級所區分的、用以喚起或檢索資訊的根本不同的方法（顯性記憶與隱性記憶）（表2）。

表2：長期記憶的種類。

明示記憶

顯性記憶，也就是所謂的宣言性記憶，包含地點、物品、事件等資訊，可透過有意識的努力加以回想。這些資訊儲存於大腦的顳葉和海馬體中。顯性記憶可進一步細分為情節記憶與語義記憶。

事件記憶

我們利用事件記憶，來形成、儲存及回憶日常事件（連同與這些事件相關的語境細節）的有意識記憶。事件記憶隨著時間流逝，賦予我們一種自我連續性的感受，可以將其比喻為一種神經學上的「時光機」，讓我們的腦部得以沿著時間軸回溯，重溫過去的事件與經驗。

例如，一週前爭執時所感受到的情緒、昨天與上司激烈對話的細節，以及回憶起父母帶妹妹回家的那一天等。雖然事件記憶對年齡增長非常敏感，但研究顯示，健康的生活方式可能對維持事件記憶發揮保護作用。

意義記憶

這種記憶由諸如概念的含義以及它們之間如何相互關聯等資訊所構成。它是長期儲存你所處世界中的一般知識、概念與事實的場所。

意義記憶的例子包括：知道各州的州首府、知道誰是（或曾是）總統、了解俚語的含義，以及理解重力是將物體吸引向地面的力量等。意義記憶通常會隨著年齡增長而得以良好地保存。事實上，研究顯示，在健康的衰老過程中，結晶智力——也就是透過知識與人生經驗的累積——可能會提升語義準確性與詞彙量。不過，與年輕人相比，調用這些知識的速度可能會稍慢一些。

潛在的記憶

隱性記憶，或稱非宣言性記憶，是一種透過漸進式學習獲得的技能型知識，但我們無法意識到自己正在學習什麼。例如騎自行車時，或是某種氣味喚起情緒時，我們便在使用隱性記憶。隱性記憶屬於無意識的，並儲存於大腦的不同區域，例如新皮質、紋狀體、杏仁核和小腦等。

程序性記憶

「自動駕駛模式」——即使多年未騎自行車，當我們騎車時仍會運用程序性記憶。這類長期記憶，是在執行某項透過身體或心理學習而得的過程時所使用的。像駕駛這類技能，雖然看似基礎，但其實是經過學習——也就是反覆練習直到能熟練掌握——的結果。這與專門針對特定身體動作（例如：跳繩）的運動感覺記憶有關。

底漆處理

當你從過往經驗中獲得的資訊，在你不自覺的情況下影響你的行為時，你便會便正在運用。這種無意識的記憶作用，會讓你在接觸到特定詞彙或經驗後，自然而然地產生特定的思維模式或採取相應的行動。

「啟發效應」發生於大腦在無需你刻意努力的情況下產生反應，並使你更容易在特定情境中辨識事物。當你察覺到外面天色昏暗且陰沉，並立刻抓起雨傘的那一刻，你便正在運用啟發效應。你的大腦立即將那片陰暗的輪廓辨識為雨雲，並在你有時間思考天氣狀況之前，就促使你拿起雨傘。

所有的記憶都包含經驗——也就是學習所帶來的變化——藉此，個人得以根據過往經驗來調整未來的行為。記憶可能具有有意識或無意識的性質。我們運用顯性記憶來有意識地回想事實與細節；同時，為了完成任務並達成期望的目標，我們也會運用隱性記憶（尤其是程序性記憶），藉此調用那些已無意識地內化於心的知識。舉例來說，一位因工作調動而正在培訓新接任者的員工，可能會突然意識到，自己日常工作流程中的許多步驟其實是多麼無意識的——因為這些深入內化的專業習慣，會無意識地自然地執行。

無論這些記憶是意識層面的還是潛意識層面的，它們都依賴於相同的基礎機制才能發揮作用。要理解大腦實際上是如何處理這些資訊的，我們必須從生物學過程的角度來審視記憶。

記憶作為一種過程：資訊是如何被處理的？

雖然目前尚不清楚記憶在細胞層面上是如何運作的，但根據現代神經科學的理解，個別神經元的特定放電模式在其中扮演了重要角色。我們的大腦會將記憶儲存於這些神經放電模式中，並能反覆重現這些模式。一般認為，記憶在這些模式中的形成與檢索過程，涉及編碼、鞏固／儲存以及檢索這三個步驟。

當我們從環境中接收感官資訊時，大腦會將這些資訊編碼或轉換為「易於大腦處理」的形式，也就是說，將其編碼或轉換為易於儲存的神經表徵。從我們將注意力（或焦點）放在所見、所聞、所嗅、所觸的事物上的那一刻起，大腦便開始進行編碼過程。這種選擇性或定向性注意力，在決定資訊是將被處理以供儲存，還是被遺忘的過程中，扮演著關鍵角色。

當注意力集中於此處時，大腦會將這項經編碼的資訊轉化為記憶痕跡（即記憶印痕），並啟動鞏固的過程。所謂記憶痕跡，是指記憶形成時在大腦內發生的物理或生物學變化。在此階段，海馬迴會與大腦的不同區域建立連結，並將新記憶編織進代表長期記憶儲存的神經網路中。

鞏固階段並非瞬間完成，而是需要時間，且新形成的記憶容易受到干擾與遺忘的影響。睡眠在此鞏固階段中至關重要，因為此時我們的記憶會趨於穩定，並從海馬迴轉移至大腦皮質，成為長期記憶。

整合後的記憶會以複雜的神經網路形式，儲存於大腦的不同區域。搜尋過程發生於大腦為了利用當前資訊而調用儲存資訊之際。此步驟包含重新激活在編碼與整合過程中建立的神經路徑。

即使年歲漸長，也能維持記憶力

腦細胞與神經網絡會像其他器官一樣隨年齡增長而老化。而且，就像「身體健康」一樣，認知健康也不一定與日曆年齡有關。現有研究顯示，某些有助於維持身體健康的干預措施——例如生活方式（飲食、睡眠、運動等）以及益生菌——隨著年齡增長，可能在促進認知健康與復原力方面發揮重要作用。

益生菌如何隨著年齡增長來支持大腦的記憶功能呢？

透過被稱為「腸腦軸」（GBA）的雙向通路，腸道會經由包括迷走神經、循環系統及免疫系統在內的多種途徑，直接影響大腦。特定益生菌可能透過其中一種或多種途徑，調節包括記憶在內的認知功能。

Neuralli Cognition+ 含有經臨床研究證實，能有效支持健康長者即時記憶、延遲記憶及認知健康的益生菌菌株。

這些發現進一步闡明了一個簡單的觀點：要維持記憶功能，必須採取多面向的策略，以應對隨著時間推移而影響大腦健康的諸多因素。

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