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我们的大脑,为什么要封存3岁前的记忆?

2025年12月01日 19:11:59    甘肃省委网信办

先一句话总结:


消失的童年记忆有三种情况:


1. 根本没有存在过;

2. 密钥错误,无法再度访问了;

3. 真的被遗忘了。


虽然我们一般把呱呱坠地的刹那视为人生的开始,但实际我们的记忆在出生之前就开始了。


出生前,我们记住了什么?


受精卵形成后的第 1 个月,你的神经系统还只有一个雏形,简单得犹如原始鱼类的大脑。

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(图片来源:Liceo Peano Pellico)


第2个月,你小小的身体内,就已经发展出了五脏六腑、生殖系统。随着神经回路的初步建立,你还第一次拥有了触觉反射,以及无意识的运动反射。


第 3 个月,出现味觉;第 5 个月,出现听觉;第 7 个月,出现视觉、嗅觉……此时的你,虽然不能理解和处理你所感受到的压力和温度,但已经能第一次感到妈妈身体内的世界。


在此期间,你脑内的神经元个数,达到了此生的巅峰


你的总神经元数目增加到2000亿左右,相当于成年后的2倍多,仅仅一个小时内便会增加1500万个神经元。新皮层神经元总数超过惊人的500亿个,相当于出生后的3倍还多。而出生后到成年,新皮层神经元数目将基本不变。


从此以后,你的神经元个数开始做减法(程序性凋亡),并将持续一生。


与此同时,与你记忆有关的关键脑区——海马体,正开始搭建神经网络,最早的胎前记忆也正式产生。


这些记忆是程序性记忆,是一种对技能和操作程序的记忆。它们是无意识、自动化的,一旦形成就非常稳固,难以用语言完整描述,就像你学会了骑自行车就不会忘记。


此时你稚嫩的大脑,不仅能够记住妈妈的声音和气味,还能记住重复播放的曲调。这有利于你与妈妈建立母婴间的关系纽带,也有助于你提前熟悉你未来所生活的环境。


不过,此时的你并不会记得出生前的任何事件,因为你还没有形成能记住具体情节的陈述性记忆


如果说程序性记忆是关于“如何做”的记忆,那么陈述性记忆就是关于“是什么”的记忆——那些有意识的、可以用语言清晰陈述的事实和经历的记忆。


第9~10个月,你终于呱呱坠地。

……

出生后,我们的大脑和记忆是如何发展的?


一出生的刹那,光进入你的眼睛,声音进入你的耳朵,空气进入你的鼻子、奶水滑过你的舌尖,以及妈妈在你皮肤上的抚摸,无数的感觉转化成神经电信号,到达你的大脑……


一方面你大脑处理能力低下,眼前任何事物,都足以让你的感官超载。


而另一方面,你的大脑每时每刻,都在不断记录这些新奇的信息,建立属于你自己的专属神经网络。


仅仅每一秒钟,你的大脑便可以产生上百万个突触连接——这是一个多么壮观而轰轰烈烈的过程。


在未来,你大脑皮层中140~160 亿的神经元,将最终产生至少 100 万亿的突触连接。


此时,你那点记忆,简直犹如储存在巨大的黑暗匣子内。


我们刚刚出生时,和孕晚期一样,主要产生程序性记忆。它们帮助我们记住妈妈的声音、妈妈的气味、奶水的味道,让我们感受人间的光与热、世界的纹与理。


但这些记忆是碎片式的,一开始主要都是 5~15 秒钟的短时记忆,超过 2 分钟以上的记忆还很少很少。


长期的程序性记忆,需要经历一个由少到多,由短到长的过程。


在程序性记忆发展的过程中,你的海马体也在不断发育。在出生后16天左右,大脑出现处理空间信息的位置细胞;20天左右,出现内嗅皮层


2个月大的婴儿已经可以记住一项感官刺激长达5天。到了3个月,婴儿可以记住长达10天的信息,即使只是短暂的接触。到了6个月,他们可以记住大约3周前的信息,少部分能持续 1 个月之久。


不过,长大后的我们,并不能记起此时发生的一切。事实上,大多数人都很难甚至无法记起2-4岁之前的任何事情。


这种童年记忆的遗忘,被成为童年失忆症。这里的失忆,主要指的便是陈述性记忆,往往包含特定的时间、地点,或是事件的经过。例如,你3岁的时候,和父母坐车,一起去看了大海。


所以,记忆去哪了?


我们最早是从什么时候开始记事的?


一个人从什么时候开始记事,其实学术界并没有定论。


人们并不清楚是记忆形成、巩固、存储、检索的哪个阶段出了问题,才导致童年失忆。


有研究者认为,我们很小就能产生陈述性记忆,但很快发生了遗忘;也有研究者认为,年幼时的大脑太过稚嫩,尚不能支持陈述性记忆的产生。


随着越来越多的研究成果出现,我们对童年记忆的真相,也越来越近。


要想说清楚陈述性记忆的形成与消失,就不得不提海马体——大脑中负责形成、巩固、储存陈述性记忆的关键器官


人类最开始对海马体记忆功能的认知,源于一场特殊的脑组织切除手术。


1953年,为了治疗一位名为亨利·莫莱森的27岁癫痫病人,医生切除了包括他大脑中包括海马体在内的部分边缘系统。虽然病人的癫痫得到了控制,但他的记忆却出现了问题。


首先,术后的莫莱森出现严重的顺行性遗忘(无法形成长期记忆),以及部分逆行性遗忘(忘记手术之前的事情)。他忘记了手术前一段时间内发生的任何事情,但记得多年前发生的事情,包括童年。


虽然他的短期记忆和工作记忆没有受到影响,但无法形成情景记忆——包括时间和空间两个要素。例如早上8点在厨房吃了面包,他将永远不会再想起来这些细节。


学界由此逐渐认识到了海马体的重要性。莫莱森作为研究对象被持续研究了数十年,直到2008年去世,为人类记忆研究做出了不可磨灭的贡献。


关于小鼠海马体的研究随后展开。通过把药物注射进入大鼠的海马体,抑制突触增强时的蛋白质合成,研究人员发现,虽然大鼠的学习能力没有表现出异常,但两天之后学习的内容就会完全遗忘。


在长期记忆形成过程中,随着海马体向大脑皮层编码越来越多的信息,当回忆起这些信息时,它会加强大脑皮层之间的联系,从而使记忆渐渐独立于海马体。


海马体也并非只有记忆功能,它还能编码来杏仁核的信息,而杏仁核主要负责人的情绪,这是我们能通过记忆通感、共情的根本原因。


海马体中还存在位置细胞,可让海马体拥有“认知地图”的功能,可以让我们在回忆时想起去过的地点,以及如何去那个地方。


总的来说,海马体相当于大脑中的记忆中继站,输入的各种感知构成记忆,然后在海马体中作为一个整体事件储存起来。最后再经过信息整合,输入大脑新皮层,从而形成长期记忆。


海马体中的记忆秘密


海马体位于大脑颞叶内侧,其核心工作机制被称为三突触循环——信息会依次经过内嗅皮层、齿状回、CA3区,最终抵达CA1区,是陈述性记忆产生的关键环节。


婴儿刚刚出生时,三突触结构已经基本成形,但功能并没有成熟。初期,只有单突触回路可以有效工作;出生3个月后,突触数量激增,内部通路才会显著增强。


这个循环通路,使海马体可以加工我们的短期记忆,与空间/情节等关键信息绑定,然后作为长期记忆储存在我们的大脑内。


除了三突触循环外,海马体的前部和后部在功能上也具有一定的差异,两个部分在情景记忆的发展中扮演着不同的关键角色。


在啮齿动物大脑中,海马体前部和后部分别对应着腹侧和背侧。


早期大量研究表明,在啮齿类动物中,海马体前部对应的位置,与情绪、情感、压力相关;而后部对应的位置,则与学习、记忆、空间导航等认知功能相关。


前、后部海马的功能分区,曾经是长期共识。然而后来大量对人类海马的研究却发现,至少人类海马体的前部和后部对以上功能都有所涉及,但侧重不同。


整体来说,从前部海马体到后部海马体,存在从情绪/动机侧重到空间/感知侧重的渐变过程,都能影响记忆的形成。


记忆刚建立时,前海马体提供框架,后海马体提供细节,共同组成详细记忆。但随着时间流逝,详细记忆衰退成要点记忆,这个过程前海马体框架记忆中的细节衰减最快,而后海马体细节记忆提取的梗概则保留最久。


所以,对于早期情景记忆的建立,后海马体十分的关键。


出生后6个月,海马体的生理功能已经正常运转,葡萄糖利用以及突触数量、密度已经类似于成年人。


至少从第9个月开始,在海马体的帮助下,我们可能就已经有了记事能力。


通过让婴儿观察不同的新旧事物,2025年的最新研究揭示,海马体在婴儿期记忆编码过程中逐渐发挥重要作用。

婴儿熟悉度偏好:更倾向于关注旧项目而非新项目(图片来源:doi/10.1126/science.adt7570)


无论面孔、物体,还是场景,月龄较大的婴儿表现出熟悉度偏好,更倾向于关注旧项目而非新项目,海马中的后续记忆都效应显著。


在整个海马体内,当婴儿对某些项目表现出熟悉性偏好时,编码这些项目的血氧水平依赖性活动显著增强,尤其是在后海马体中最为明显。这表明人类婴儿的海马体可以支持快速的、一次性的视觉经验编码。


这种记忆效应主要出现在海马的后部区域,而非前部区域,与啮齿动物中的研究一致:


在婴儿期,后海马体中形成的记忆印记可以持续到成年期,但在没有直接刺激或提醒的情况下,这些记忆印记在检索时仍然难以再次回忆。


相应的记忆效应,同时出现在年长婴儿双侧海马体和右侧眶额皮质中,但在青少年/成年大脑中参与记忆工作的内侧颞叶皮层并没有参与。这与4~8岁儿童记忆相关活动的研究结果相吻合,意味着,童年记忆的形成高度依赖海马体。

总的来说,海马体对情景记忆的编码,可能早在9~12个月就已经开始了,这与婴儿的行为发展相一致。即便最迟也会在18~24个月就已经开始,这与任意顺序、空间位置、个体事件记忆能力的提升时间窗口相一致。


从平均时间来看,海马体至少从1岁左右开始,就具备了编码个人经历的能力


对于认为婴儿海马体不成熟,导致早期记忆无法编码的理论,这提供了一个最早的时间界限。


至于更高年龄的童年失忆(如1岁以上),同样存在两种可能:


一种可能是失去的记忆彻底消失了。


另一种可能是,记忆并没有彻底消失,可能因为编码机制的失效(婴儿理解的方式编码,年长后失去这种理解能力),使得早期记忆变得不可访问——就像你想访问手机相册中最近删除的照片,却发现密钥输入错误。


当然,记忆的丢失也有可能是两种原因的结合,后续仍然需要更多的研究。


巧合的是,婴儿自我意识的发展,也正好与相关研究的时间相匹配。

在进行镜子测试时,6~12个月大的婴儿,只会把镜子里的孩子当作玩伴。


12个月后,会开始形成自我意识,并且对一些事情感到尴尬。


14~20个月,会对一些事件有复杂情感反应,出现回避行为。


到了18个月大的时候,大约有一半的孩子可以通过镜子测试,认出镜子里的自己。


2岁以上,普遍发展出自我意识。


陈述性记忆的发展,除了情景记忆,还有一个关键部分——语义记忆


人类婴儿语言的起源很早。2个月的时候,就能发出a、o 等元音,6个月的时候开始喊爸爸、妈妈,9个月的时候能听懂简单的词汇,1岁以后逐渐学会说话。之后,我们将开始构建我们的语义记忆。


语义记忆是我们对这个世界的认知,也是我们最晚成熟的记忆。2岁以前,仅仅只会初步构建语义网络。它和情景记忆一起,构成我们的自传体记忆。


语义记忆发展的缓慢,也被认为是童年失忆的原因之一。虽然2岁以后,我们已经开启了自传体记忆,但我们依旧没有摆脱童年记忆消失的魔咒。


我们曾经有过的童年记忆,是如何消失的?


除了早期记忆可能没有编码,或编码无法识别外,我们曾经有过的童年记忆的遗忘,也是客观发生的。


我们的长期程序性记忆,在胚胎晚期就已经出现了,而明确的长期陈述性记忆在1岁左右后出现。这些记忆,总是会随着我们的年龄增长,而不断遗忘。


这背后,正是我们大脑中发生的一场波澜壮阔的突触革命。


到达 1 岁的时候,比起出生时,你整个头颅中的突触连接已经复杂了很多倍。


随着你的成长,在你学会爬行、走路、奔跑,以及各种大动作、精细动作的学习之后,最终每个神经细胞会建立多达 10 万个的突触连接。


简直犹如鬼斧神工般的惊艳:

突触连接的增加,也令脑子迅速膨大。


刚出生的时候,你的脑容量只有350g,1岁便达到950g,2岁达到1100g,3岁便有了1200g,达到成年人的85~90%。

既然大脑发育得如此之快,记忆又是如何消失的呢?


我们常常把婴儿的记忆比喻成一张白纸,其实比喻成自适应的硬盘更加恰当。


人类的神经元或者突触连接,并不像电脑的储存单元一样,被晶体管数目和布局限定得死死的——储存空间是随着神经元个数、以及突触连接情况而自适应的。


虽然在胚胎中晚期,我们会诞生数量最多的神经元,但神经元质量参差不齐。


人脑的空间就只有大约1400mL,你让10个低质量的神经元建立1万个神经连接,可能还不如让1个高质量神经元建立5000个神经连接更加的节能高效。


人类的大脑其实已经是一个十分优化的节能系统了,但哪怕如此,也需要消耗人体 20% 的能量。所以,一开始足够多的神经元储备,就是为了后续优化的。


而人类童年记忆的消失,同样源于大脑的优化。


两岁之前,学习记忆信息来者不拒,会形成十分纷乱的神经网络。


两三岁的孩子基本停不下来,这里戳一戳,那里爬一爬。杂乱的神经网络,不仅不能形成稳定的人格,信息之间也会互相争夺感官资源,造成注意力的不集中。

一个人一生最复杂的神经网络出现在2岁左右。


2 岁的幼儿拥有成年人 2 倍的突触连接,每个神经元平均有 7000 个突触连接到其他神经元。


据估计,一个 3 岁儿童的大脑大约有 10^15 突触(1千万亿个)。而一个成年人的估计各不相同,从 10^14~5 x 10^14 突触(100 ~ 500 万亿)不等。


如果以突触连接复杂度论英雄,2岁幼儿无异是英雄中的王者。


但事实是,这样杂乱的神经网络是非常低效的。


是时候建立比较稳定的人格了。


来自基因里的庞大力量,驱动着大脑前所未有的变化——一场盛况空前的突触修剪开始了。


对于长期不用的记忆,大脑判定相关信息没用了,就会逐渐削弱神经连接,甚至最终删除掉。


虽然你觉得幼儿园初恋的面孔是你珍贵的记忆,但基因里的祖传密码却告诉大脑,这些垃圾记忆如果不删,这脑子以后就不好使了。


最终,你的大脑留下主要的神经网络,开始删除绝大多数的杂乱链接。


这个过程很像磁盘整理+垃圾清理+智能迭代升级。

随着你大脑变得越来越高效节能,你的人格越来越稳定,但同时你的童年记忆也正在畸变,甚至消失。


值得注意的是,突触修剪并不代表记忆整体的消失,而是将超大规模的突触网络,精炼为分布式的多环路协同的突触网络。


在突触不断变化的过程,我们的记忆也会不断发生变化。


因为工作记忆不仅会利用全新接入的信息,也会调用大脑内存在的长期记忆。


当大脑处理完成,短期记忆会经过海马体的处理,转变成长期记忆,储存在大脑皮层中。


这个过程,一些长期记忆的主体构成没有什么变化,甚至可能得到强化。20年前的事情,你觉得好像在昨天发生的一样,其实就是长期记忆被不断巩固的结果。


然而,经过工作记忆加工后,一些细节会被补充和篡改。所以与别人聊起同样的事情,你会发现你们记忆的一些细节不一样了。甚至可以说,你的每一次回忆,都是对过去回忆的全新加工。


所以,在这样的机制下,即便一件足以刻骨铭心的事情,经过十多年,长达数十次甚至上百次的回忆加工,回忆中的过去事件的细节,是有可能和真实细节发生巨大差异的。


而一些原本模糊的记忆,在被反复加工以后,甚至最终的主体记忆都可能面目全非。


当然,突触的集结学习机制,决定了记忆和突触也并非一一对应关系。


几十年前的研究就表明,少量切除猫脑不同的大脑皮层组织,记忆不会受到影响。当切除的面积足够大之后,记忆才会受到影响。


传统观点认为,记忆在形成过程中会产生记忆痕迹。但实际,即便记忆痕迹存在,它也不是存在于单个突触连接中,而是由神经网络决定。


可以认为,记忆痕迹是在神经网络中传播的,今天可能在这个突触上,明天可能就在另外一个突触上(但并非完全随意迁移)。一个大脑皮层神经元便拥有29800个突触,兴奋性突触后结构存在超过1000种蛋白,一个神经元的突触连接可能参与多个记忆痕迹。


总之,童年记忆的消失过程,并不是像硬盘数据一样直接删除,而是一个逐渐模糊,到失真,再到最后消失的过程。


童年记忆的流失速度,比你想象中的快得多


5 岁的时候,你的自传体记忆逐渐稳定下来,与成人相当,此时你还能记住1岁半(18个月)时发生的事。过去1个月发生的事情,能记起80%,过去4年发生的事情,能记起40%。


如果以2岁作为分界,5岁半的你,2岁以前的能记住50%的事件,而2岁以后能记住75%的事件。


随着年龄的增长,童年记忆流失得越来越多。


对于3岁以后发生的事,7岁的孩子能记住64%的事件,8岁和9岁分别只能记得36%和34%。


一般来说,很少有成年人拥有2.5岁之前的记忆,通常只能回忆到 3~5 岁,平均4.7岁。


童年时期受过创伤和虐待的成年人,很有可能只能回忆到5-7岁。


随着年龄增长,我们甚至只能回忆到 6~7 岁。


尤其是在中晚年,情景记忆衰退得越来越明显,虽然语义记忆还能相对保留,甚至发生增长。


总的来说,正常人的最早记忆能追溯到 3~4 岁,只有极少数人能追溯到 1 岁。


或许正是以付出童年记忆为代价优化大脑神经网络,进入青春期之前,我们的注意力变得前所未有的集中起来,从而有了学习更多人类知识和社会经验的基础。


研究表明,12岁以后,大多数人可以轻松集中注意力 30 分钟以上。但 5~7 岁的小孩,能集中注意的平均时间只有 15 分钟左右。


除此之外,我们在婴幼儿时期,还把更多的记忆用在了视觉、听觉、嗅觉、味觉、触觉等感官体验,花了更多的记忆学习语言,以及概念记忆。


事件记忆部分就是很单薄的。


甚至在吃饭、走路、游泳、骑自行车等活动中,形成的是程序性记忆,大脑或许把部分不重要的纷杂情景记忆给删除了。


不要以为生活中忘掉的细节,总是像记忆印记一样,就一定锁在深层记忆中。


某一些细节大脑是真的彻彻底底删除了,永远找不回来了。


但唯一的好处是,让程序性记忆转化成我们几乎本能的行为,让我们终生受用,尽管我们可能永远回忆不起学习它的细节了。


记忆,是每个人自我意识的组成部分之一。


虽然婴幼儿时期,早期情景记忆有可能我们没有建立,或再也无法识别。


但随着我们大脑的不断成长,2~7岁明确的童年记忆,依旧会逐渐遗忘消失,这和大脑的发育发展息息相关。


总之,童年记忆的消失,主要有三种情况,一种是没有编码,另外一种是编码难以再度访问,最后一种是真的被遗忘了。从某一种意义上来说,童年记忆的遗忘,是为了我们更好的成长。

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来源:科学大院