好奇心与惊讶对记忆的影响随年龄分化：状态求知欲驱动长时记忆的终生效应

为揭示状态与特质求知欲(EC)在衰老过程中的作用机制及其与惊讶、教育的关联，研究团队通过三项行为实验发现：状态EC可促进青老年长时记忆(LTM)，且该效应在年轻人中受惊讶调节呈倒U型关系；教育程度在特质EC(兴趣型)与状态EC间起中介作用。该成果为理解终身学习机制提供了新视角，对促进健康老龄化具有重要启示。

　　

在人类终身学习的过程中，好奇心一直被认为是驱动知识获取的内在动力。特别是求知欲(epistemic curiosity, EC)——这种为消除"信息鸿沟"而主动寻求新知识的心理状态，对记忆形成具有显著的促进作用。既往研究表明，通过中脑边缘多巴胺系统(mesolimbic system)的调控，状态EC不仅能增强对目标信息的记忆，还能提升对偶然信息的编码效果。然而随着正常衰老进程，这一系统的结构和功能会出现显著退化，包括黑质/腹侧被盖区(substantia nigra/ventral tegmental area, SN/VTA)、伏隔核(nucleus accumbens)和海马等关键脑区的多巴胺能信号减弱，通常会导致奖励处理和信息获取能力下降。但令人困惑的是，前期研究却发现状态EC对老年人记忆的增强作用与年轻人相当，这种看似矛盾的现象背后究竟隐藏着怎样的机制？

另一个未解之谜在于惊讶(surprise)的调节作用。根据预测编码理论(predictive coding)，信息预测误差(information prediction errors)是驱动学习的关键因素，而惊讶正是这种预测误差的典型表现。有证据表明，老年人在强化学习任务中表现出对惊讶的敏感性增强，但其与EC的交互作用如何影响记忆尚不明确。此外，虽然特质EC被视为相对稳定的人格特征，但其与状态EC的关系及其通过教育程度影响认知的终身发展轨迹仍待阐明。

为解决这些科学问题，Alexandra Sobczak、Tineke Steiger、Marthe Mieling和Nico Bunzeck研究团队在《Scientific Reports》上发表了题为"Curiosity and surprise differentially affect memory depending on age"的研究论文。他们通过三项精心设计的实验（实验1：n=54；实验2：n=81；实验3：n=196），系统探讨了状态EC、特质EC、惊讶和教育程度在记忆形成中的相互作用及其年龄特异性变化。

研究采用行为实验与在线调查相结合的方法，其中实验1和2为实验室研究，采用经典的好奇心诱导范式：首先通过筛选阶段收集被试对百科知识问题的好奇心评分（6点李克特量表），然后在研究阶段呈现高/低好奇心问题及其答案，并在间隔中插入中性面孔作为偶然信息；24小时后进行自由回忆和再认记忆测试。实验2额外增加了惊讶程度评分环节。实验3则采用在线调查，测量状态EC、特质EC（包括兴趣型I-EC和缺失型D-EC）及教育程度等信息。数据分析采用方差分析、贝叶斯统计、相关分析和中介模型等多种统计方法。

实验结果

实验1：状态EC增强记忆的年龄普遍性

对百科问题答案的自由回忆显示，状态EC主效应显著(F(1,52)=165.18, p<0.001, η_p²=0.76)，高好奇心条件下的回忆率显著更高。年龄主效应不显著，但年龄与好奇心的交互作用边缘显著(p=0.048)，表现为老年人好奇心的记忆增强效应略强。贝叶斯分析为好奇心主效应提供了极端证据(BF₁₀=6.92e+14)，但对年龄主效应支持较弱。面孔再认记忆分析发现年龄主效应显著，年轻人表现更好，但状态EC无显著影响，表明EC的记忆增强作用具有信息特异性。

实验2：惊讶调节作用的年龄差异

2×2×2方差分析揭示了显著的三重交互作用(F(1,79)=12.01, p<0.001, η_p²=0.13)。年轻人中，惊讶与好奇心存在显著交互作用：低好奇心时高惊讶增强记忆，高好奇心时高惊讶反而削弱记忆，符合倒U型 arousal-性能曲线。老年人则仅显示好奇心主效应，无显著交互作用。中介分析表明，在年轻人中惊讶中介了状态EC对记忆的影响（间接效应显著，t(39)=3.18, p=0.003）。

实验3：教育程度的中介作用

相关分析显示状态EC与特质I-EC显著相关(ρ=0.21, p<0.001)，与教育程度显著相关(ρ=0.27, p<0.001)，但与D-EC无关。中介模型证实特质I-EC既直接预测状态EC，又通过教育程度产生间接影响，表明教育成就可能是连接受特质好奇心和日常好奇状态的发育途径。

结论与意义

本研究通过多实验验证揭示了状态EC促进长时记忆的年龄普遍性，解决了先前研究与年龄相关神经退化之间的表面矛盾。更重要的是，发现惊讶对记忆的调节作用呈现年龄特异性分化：年轻人遵循倒U型关系，而老年人仅受好奇心驱动，这种差异可能源于老年人预测误差减小、语义网络扩展或神经调制系统（如去甲肾上腺素能系统）的变化。教育程度在特质与状态EC间的中介作用进一步表明，正式教育可能是好奇心驱动知识获取的发展途径。

这些发现不仅深化了对好奇心认知神经机制的理解，还为促进终身学习和健康老龄化提供了重要启示：针对不同年龄群体设计差异化学习策略（如对年轻人优化惊讶水平，对老年人强化好奇心激发）可能更有效提升学习效果。未来研究需结合神经影像技术和纵向设计，进一步揭示这些行为现象背后的神经机制及发育轨迹。