事件边界与规则推断如何重塑自由回忆:基于强化学习模型的记忆架构研究

【字体: 时间:2025年04月27日 来源:Communications Psychology

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  为解决事件边界(Event Boundaries)对记忆编码的影响机制争议,华盛顿大学团队通过单词规则推断任务(WRIT)结合强化学习模型,首次揭示交互式环境中事件边界会抑制而非增强边界后项目的记忆,且记忆成功率与规则确定性(certainty)呈正相关。该研究颠覆了事件分割理论(EST)的经典预测,为理解动态环境中事件模型构建与记忆的复杂关系提供了新视角。

  

论文解读
想象和朋友玩扑克时,通过观察对手的"微表情"识破 bluff(诈唬)的瞬间——这个独立的事件会被大脑精准存储,而连续牌局的其他细节可能被遗忘。这种将连续经验分割为离散事件的机制,被称为事件认知(Event Cognition)。尽管事件分割理论(EST)认为边界处信息记忆会增强,但这一结论主要基于被动观察实验,而现实生活中我们更多通过主动推断与环境交互来理解事件。这种认知差异成为华盛顿大学团队开展本研究的核心动因。

研究人员设计创新的单词规则推断任务(WRIT),要求66名参与者通过试错推断隐藏规则(如"自然/人造"分类),规则每6-8次试验无预警切换以形成事件边界。结合强化学习模型量化预测误差(RPE)和规则确定性,发现:1)与传统EST预测相反,边界后项目回忆率显著降低(13% vs 非边界17%);2)回忆按事件聚类,边界项目成为记忆锚点;3)记忆成功率与规则确定性正相关(β=5.469),但与RPE绝对值负相关(β=-0.162)。这些发现发表于《Communications Psychology》,首次揭示主动推断环境下事件边界对记忆的抑制效应。

关键技术方法

  1. 单词规则推断任务(WRIT):56个单词/轮次,规则切换形成事件边界;
  2. 强化学习模型:含学习率(η)、逆温度(β)、衰减参数(d)三个自由参数,计算RPE和规则确定性;
  3. 自由回忆任务:采用逐词输入防编辑设计,配合拼写校正算法;
  4. 混合效应模型:分析边界位置、RPE与记忆的关系。

主要研究结果
WRIT性能揭示规则转换处的事件边界
行为数据显示规则切换后准确率下降11.5%(p<0.001),反应时增加38ms(p=0.004),符合事件边界特征。特别发现边界试次反应反而加快58ms(p<0.001),提示边界识别触发认知资源重分配。

整体回忆性能
平均回忆率17.4%,呈现显著近因效应(最后呈现单词回忆率高)但缺乏首因效应,可能因规则推断任务占用编码资源。时间连续性分析显示回忆存在事件内聚类(概率0.037)。

边界后项目回忆受损
与EST预测相反,边界后项目回忆率(13%)显著低于边界前(19%,p<0.001)和非边界项目(17%,p<0.001),支持"主动推断消耗记忆资源"假说。

事件结构引导回忆组织
回忆过渡到新事件时,边界项目作为锚点的概率(19%)显著高于非边界项目(17%,p=0.006)。调整聚类比(ARC)分析证实回忆按事件(0.17,p<0.001)和规则类别(0.11,p=0.001)聚类。

强化学习模型预测回忆成功率
联合模型显示,规则确定性(KL散度量化)与回忆正相关(β=5.469,p<0.001),而RPE绝对值与回忆负相关(β=-0.162,p=0.013),颠覆了"惊喜增强记忆"的传统观点。

结论与意义
该研究突破性地发现:1)主动推断环境下,事件边界通过认知资源竞争机制抑制而非增强边界后信息编码;2)事件结构作为记忆脚手架,边界项目成为跨事件回忆的锚点;3)规则确定性与RPE对记忆产生相反作用,提示EST需整合强化学习机制。这些发现为教育设计(如知识点分割)和临床记忆训练提供新思路——过度频繁的认知转换可能损害记忆效果,而稳定的认知框架有助于信息整合。未来研究可探索自然情境下事件边界的神经表征,以及认知控制资源在事件模型构建中的精确作用机制。

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