學(xué)習(xí)與記憶的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)

1、學(xué)習(xí)和記憶的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)Learning and Memory: Basic Mechanisms回憶與初戀情人見面的的那一時刻回憶與初戀情人見面的的那一時刻n腦中會出現(xiàn)不斷變化的神經(jīng)元群的放電腦中會出現(xiàn)不斷變化的神經(jīng)元群的放電n每一種放電的模式可能都對某種獨特記每一種放電的模式可能都對某種獨特記憶具有特異性，無論人們是在何地何時出憶具有特異性，無論人們是在何地何時出現(xiàn)這一記憶，神經(jīng)元都應(yīng)該具有相同的放現(xiàn)這一記憶，神經(jīng)元都應(yīng)該具有相同的放電模式。電模式。行為行為( (學(xué)習(xí)記憶學(xué)習(xí)記憶) )組織組織( (神經(jīng)組織神經(jīng)組織) )細胞細胞( (神經(jīng)細胞神經(jīng)細胞) )分子分子系統(tǒng)系統(tǒng)( (神經(jīng)系統(tǒng)神經(jīng)系統(tǒng)

2、) )細胞水平上：異源性突觸易化異源性突觸易化至少有兩種方式：n 突觸前成分間的活動依存性強化機制n 突觸前后間強化機制分子水平上：蛋白質(zhì)變構(gòu)是學(xué)習(xí)的分子生物學(xué)基礎(chǔ)敏感化：習(xí)慣化：組織水平上：短時記憶到長時記憶短時記憶的生理機制加拿大神經(jīng)心理學(xué)家Hebb（1949）反響回路（返回環(huán)路說）長時記憶的生理機制a. 突觸前變化：包括突觸小體的數(shù)目、大小方面的變化，以及神經(jīng)遞質(zhì)的合成、儲存、釋放等環(huán)節(jié)。b.形態(tài)結(jié)構(gòu)的變化：突觸的增大或增多，樹突的大小、傳導(dǎo)性及其內(nèi)部的化學(xué)組成的改變。 c.突觸后變化：包括受體密度，受體活性，離子通道蛋白和細胞內(nèi)信使的變化。突觸后的反應(yīng)性和敏感性的改變，增加了敏感就會使

3、同樣數(shù)量的神經(jīng)遞質(zhì)產(chǎn)生更大的效果。核糖核酸（RNA）與學(xué)習(xí)H. Hyden最早報道了關(guān)于記憶與 RNA關(guān)系的實驗結(jié)果及其理論設(shè)想。n 學(xué)習(xí)訓(xùn)練后引起腦細胞內(nèi)RNA變化（1959）n 訓(xùn)練老鼠換肢取食(1964) RNA的重要功能是合成蛋白質(zhì)，RNA與長時記憶痕跡的關(guān)系問題，自然包括含著蛋白質(zhì)合成與記憶關(guān)系問題。即長時記憶痕跡的形成，合成新的蛋白質(zhì)是必需的。學(xué)習(xí)記憶與突觸可塑性 三突觸回路： 內(nèi)嗅區(qū)皮層內(nèi)嗅區(qū)皮層 海馬齒狀回海馬齒狀回穿通穿通纖維纖維 CA3區(qū)區(qū) CA1區(qū)區(qū)薛氏薛氏側(cè)枝側(cè)枝長時程增強效應(yīng)（LTP）：Lomo（1966） 在內(nèi)嗅區(qū)皮層給出一串連續(xù)性或電緊張性刺激，則可在齒狀回記錄到

4、場電位或細胞外電活動，刺激停止后525分鐘，再次記錄齒狀回的電反應(yīng)，不但未衰減，反而增強 2倍以上。本想給別人講個故事，但怎么也想不起開頭本想給別人講個故事，但怎么也想不起開頭n因為人每次只能回憶起一定數(shù)量的事情。研究人員因為人每次只能回憶起一定數(shù)量的事情。研究人員發(fā)現(xiàn)，大多數(shù)人一次只能記住發(fā)現(xiàn)，大多數(shù)人一次只能記住3 3個或個或4 4個信息。個信息。n傳統(tǒng)觀點認為短時記憶最多為傳統(tǒng)觀點認為短時記憶最多為7 7個信息，所以大部分電個信息，所以大部分電話號碼設(shè)置為話號碼設(shè)置為7 7位數(shù)。新研究發(fā)現(xiàn)，人在對數(shù)字信息進行位數(shù)。新研究發(fā)現(xiàn)，人在對數(shù)字信息進行記憶時，通常采用記憶時，通常采用3 3個數(shù)字

5、和個數(shù)字和4 4個數(shù)字一組的方式。個數(shù)字一組的方式。n一些人的工作記憶能力可以達到令人驚異的程度，這是因為他們對信息分組處一些人的工作記憶能力可以達到令人驚異的程度，這是因為他們對信息分組處理的能力較強。這一研究結(jié)果有望幫助人們找到新的提高記憶力的方法。理的能力較強。這一研究結(jié)果有望幫助人們找到新的提高記憶力的方法。上個星期一晚餐喝的什么湯？上個星期一晚餐喝的什么湯？如果當(dāng)時你把湯噴在了男神如果當(dāng)時你把湯噴在了男神/ /女神的臉上？女神的臉上？n 出乎意料的事物能激活大腦的出乎意料的事物能激活大腦的獎賞中樞獎賞中樞，后者與大腦記憶中樞以電壓信號互，后者與大腦記憶中樞以電壓信號互相回應(yīng)，令信息存

6、入長期記憶區(qū)域。如果所有事都如常發(fā)生，那么其間的很多相回應(yīng)，令信息存入長期記憶區(qū)域。如果所有事都如常發(fā)生，那么其間的很多細節(jié)也許你不太可能記??；而如果發(fā)生了一些意外之事，情況就不同了，你可細節(jié)也許你不太可能記?。欢绻l(fā)生了一些意外之事，情況就不同了，你可能很久以后還能清楚記得。能很久以后還能清楚記得。n 為解釋這一現(xiàn)象，波恩大學(xué)研究人員選擇了正在接受治療的為解釋這一現(xiàn)象，波恩大學(xué)研究人員選擇了正在接受治療的8 8名癲癇癥患者和名癲癇癥患者和6 6名抑郁癥患者作為受檢對象名抑郁癥患者作為受檢對象( (兩組患者的海馬體和伏隔核中置有電極兩組患者的海馬體和伏隔核中置有電極),),發(fā)現(xiàn)大發(fā)現(xiàn)大腦腦獎

7、賞中樞的伏隔核獎賞中樞的伏隔核與與記憶中樞的海馬體記憶中樞的海馬體之間存在相互作用。之間存在相互作用?！八枷朊彼枷朊薄?Thinking Cap” Thinking Capn 能夠激發(fā)人體大腦的潛質(zhì)，讓人腦變聰慧能夠激發(fā)人體大腦的潛質(zhì)，讓人腦變聰慧n 這項技術(shù)被稱為這項技術(shù)被稱為“經(jīng)顱磁性刺激經(jīng)顱磁性刺激”(transcranial magnetic ”(transcranial magnetic stimulation)stimulation)，磁性脈沖能夠部分激活大腦，使大腦組織平息或活躍起來，磁性脈沖能夠部分激活大腦，使大腦組織平息或活躍起來n 實驗顯示：人們都隱藏了內(nèi)在的天才因素，我們

8、只是不知如何將這種內(nèi)在實驗顯示：人們都隱藏了內(nèi)在的天才因素，我們只是不知如何將這種內(nèi)在的才華激活釋放出來的才華激活釋放出來腦部緊張及腦部壓力對學(xué)習(xí)記憶的影響腦部緊張及腦部壓力對學(xué)習(xí)記憶的影響n 研究人員讓研究人員讓1010名志愿者進入有柴油廢氣的房間，監(jiān)測他們的腦電波。名志愿者進入有柴油廢氣的房間，監(jiān)測他們的腦電波。3030分分鐘后，實驗對象的腦電波顯示出壓力反應(yīng)，說明鐘后，實驗對象的腦電波顯示出壓力反應(yīng)，說明大腦皮層信息處理過程大腦皮層信息處理過程受到受到影響。結(jié)果顯示，長期暴露在汽車尾氣等煙氣微粒含量高的環(huán)境中，可能會影響。結(jié)果顯示，長期暴露在汽車尾氣等煙氣微粒含量高的環(huán)境中，可能會影響正

9、常腦部功能和信息處理能力。影響正常腦部功能和信息處理能力。n 荷蘭科學(xué)家最新研究發(fā)現(xiàn)，吸入柴油廢氣可能引起腦部緊張，長期可能造荷蘭科學(xué)家最新研究發(fā)現(xiàn)，吸入柴油廢氣可能引起腦部緊張，長期可能造成腦部損傷。已有研究發(fā)現(xiàn)，煙氣的微小顆?？赡芡ㄟ^鼻腔進入大腦。成腦部損傷。已有研究發(fā)現(xiàn)，煙氣的微小顆?？赡芡ㄟ^鼻腔進入大腦。生物鐘影響蟑螂的學(xué)習(xí)記憶能力n 物體活動都會受到生物鐘的影響，蟑螂也不例外。美國科學(xué)家研究發(fā)現(xiàn)，物體活動都會受到生物鐘的影響，蟑螂也不例外。美國科學(xué)家研究發(fā)現(xiàn)，蟑螂的學(xué)習(xí)能力在早晚相差巨大。研究小組訓(xùn)練蟑螂將討厭的薄荷油味和喜蟑螂的學(xué)習(xí)能力在早晚相差巨大。研究小組訓(xùn)練蟑螂將討厭的薄荷油

10、味和喜歡的香草味聯(lián)系起來，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，在傍晚訓(xùn)練，蟑螂能記住這種聯(lián)系數(shù)天；歡的香草味聯(lián)系起來，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，在傍晚訓(xùn)練，蟑螂能記住這種聯(lián)系數(shù)天；在夜間訓(xùn)練，效果也不錯；而在早晨訓(xùn)練，蟑螂根本就不能形成新的記憶。在夜間訓(xùn)練，效果也不錯；而在早晨訓(xùn)練，蟑螂根本就不能形成新的記憶。n 此次實驗有助于人們對生物鐘和記憶、學(xué)習(xí)等之間的聯(lián)系展開更深入的研此次實驗有助于人們對生物鐘和記憶、學(xué)習(xí)等之間的聯(lián)系展開更深入的研究。至少從某些情況來說，一天之中特定的時刻具有深遠的影響。究。至少從某些情況來說，一天之中特定的時刻具有深遠的影響。睡夢中的玫瑰花香對學(xué)習(xí)記憶的影響n 德國呂貝克大學(xué)的研究人員邀請德國呂貝克大學(xué)的研

11、究人員邀請7474位受測者參加試驗，讓他們進行卡片配位受測者參加試驗，讓他們進行卡片配對試驗。受試者在進行游戲之后睡覺，其中一組受測者在睡覺時在房內(nèi)放出對試驗。受試者在進行游戲之后睡覺，其中一組受測者在睡覺時在房內(nèi)放出玫瑰花香，睡醒后發(fā)現(xiàn)他們配對卡片的成功率較其它組別高。玫瑰花香，睡醒后發(fā)現(xiàn)他們配對卡片的成功率較其它組別高。n 研究人員以功能性核磁共振影像法觀測受測者腦波情況，結(jié)果顯示在慢波研究人員以功能性核磁共振影像法觀測受測者腦波情況，結(jié)果顯示在慢波睡眠期給予玫瑰香氣有助于短期記憶的強化（卡片配對成功率高達睡眠期給予玫瑰香氣有助于短期記憶的強化（卡片配對成功率高達97.2%97.2%，正，

12、正常組只有常組只有85.8%85.8%）。能明顯看到，當(dāng)玫瑰香氣飄散過來時，慢波睡眠期的海馬）。能明顯看到，當(dāng)玫瑰香氣飄散過來時，慢波睡眠期的海馬回區(qū)有顯著活動的情形?；貐^(qū)有顯著活動的情形。你有這些增強記憶的好習(xí)慣嗎？你有這些增強記憶的好習(xí)慣嗎？你常背誦嗎？你常背誦嗎？ 你在看書和學(xué)習(xí)甚至休閑時會經(jīng)常背誦一些成語佳句、詩歌短你在看書和學(xué)習(xí)甚至休閑時會經(jīng)常背誦一些成語佳句、詩歌短文、數(shù)理公式和外文單詞嗎？那可是鍛煉記憶力的文、數(shù)理公式和外文單詞嗎？那可是鍛煉記憶力的“硬功夫硬功夫”呀！呀！每天堅持每天堅持1010至至2020分鐘的背誦，能增進記憶力分鐘的背誦，能增進記憶力。 你是理解記憶的嗎？你

13、是理解記憶的嗎？ 死記硬背，不但不易記住，即使暫時記住了，也會很快忘記。死記硬背，不但不易記住，即使暫時記住了，也會很快忘記。如果能把要記憶的知識弄懂，就好記了。如果能把要記憶的知識弄懂，就好記了。 你會腦、手、耳、口并用記憶嗎？你會腦、手、耳、口并用記憶嗎？ 當(dāng)你記憶時，應(yīng)該用腦想、用手寫和用口念。原因是調(diào)動了更當(dāng)你記憶時，應(yīng)該用腦想、用手寫和用口念。原因是調(diào)動了更多的記憶多的記憶“通道通道”，記憶痕跡加深。，記憶痕跡加深。 你進行記憶時專心致志嗎？你進行記憶時專心致志嗎？ 毛澤東年輕時，就十分重視毛澤東年輕時，就十分重視“鬧中取靜鬧中取靜”，訓(xùn)練自己記憶時的，訓(xùn)練自己記憶時的注意力。只有專

14、心致志，才能使你的記憶對象在大腦皮層中形成注意力。只有專心致志，才能使你的記憶對象在大腦皮層中形成優(yōu)勢的興奮灶，產(chǎn)生深刻的記憶印象。優(yōu)勢的興奮灶，產(chǎn)生深刻的記憶印象。 你知道記憶性的復(fù)習(xí)應(yīng)在遺忘前進行嗎？你知道記憶性的復(fù)習(xí)應(yīng)在遺忘前進行嗎？ 一次記憶便能一次記憶便能“過目不忘過目不忘”，是不可能的，特別是指長期記憶，是不可能的，特別是指長期記憶而言更是如此。我們必須對所學(xué)過的知識進行復(fù)習(xí)和記憶。但每而言更是如此。我們必須對所學(xué)過的知識進行復(fù)習(xí)和記憶。但每個人的復(fù)習(xí)一定要在遺忘之前進行，待你記憶的對象忘記光了再個人的復(fù)習(xí)一定要在遺忘之前進行，待你記憶的對象忘記光了再去復(fù)習(xí)記憶，等于重新記憶。去復(fù)

15、習(xí)記憶，等于重新記憶。 你會重點記憶嗎？你會重點記憶嗎？ 記一篇文章或幾十個外文單詞，開始時通記。一兩次之后，就記一篇文章或幾十個外文單詞，開始時通記。一兩次之后，就應(yīng)找出不易記住的地方，作為重點進行記憶。應(yīng)找出不易記住的地方，作為重點進行記憶。 你會聯(lián)想記憶嗎？你會聯(lián)想記憶嗎？ 數(shù)字、英文不易記住。如果你善于聯(lián)想記憶，便好記了。樁子數(shù)字、英文不易記住。如果你善于聯(lián)想記憶，便好記了。樁子原理就是讓要記憶的東西來跟已知的東西做連接。原來的東西就原理就是讓要記憶的東西來跟已知的東西做連接。原來的東西就叫叫“樁子樁子”，把新的要記憶的事物與樁子連接，此法用于大量數(shù)，把新的要記憶的事物與樁子連接，此法

16、用于大量數(shù)據(jù)和外語的記憶。據(jù)和外語的記憶。 你知道一天何時記憶力最強嗎？你知道一天何時記憶力最強嗎？ 大量的科學(xué)家實驗已經(jīng)證明，人在早晨和晚上睡前記憶力最好。大量的科學(xué)家實驗已經(jīng)證明，人在早晨和晚上睡前記憶力最好。因為，早晨大腦細胞經(jīng)過休息，活力強；臨睡前，知識信息進入因為，早晨大腦細胞經(jīng)過休息，活力強；臨睡前，知識信息進入大腦就入睡，沒有后干擾，又可使知識條理化。但你知道何時記大腦就入睡，沒有后干擾，又可使知識條理化。但你知道何時記憶力最好，還要你自己實驗尋找。憶力最好，還要你自己實驗尋找。 人的大人的大腦腦每天有四每天有四個記憶個記憶高峰期高峰期 n早晨起床后：早晨起床后： 大腦在睡眠過程

17、中并沒有停止工作，而是在對前一天輸入的信息進行編碼整理。大腦在睡眠過程中并沒有停止工作，而是在對前一天輸入的信息進行編碼整理。早晨醒后沒有新的信息干擾，這時記東西會印象清晰。早晨醒后沒有新的信息干擾，這時記東西會印象清晰。n8 8點到點到1010點：點： 精力上升到旺盛期，處理識記效率高，記憶量增大。精力上升到旺盛期，處理識記效率高，記憶量增大。n下午下午6 6到到8 8點：點： 這是一天中記憶最佳期。這是一天中記憶最佳期。n臨睡前臨睡前1 1小時左右：小時左右： 識記材料后就入睡，不再有新信息輸入，所以沒有相互抑制的影響。識記材料后就入睡，不再有新信息輸入，所以沒有相互抑制的影響。你常吃點健

18、腦食品嗎？你常吃點健腦食品嗎？ 有不少的人，不是記憶不得法，而是大腦中缺乏記憶信息傳遞有不少的人，不是記憶不得法，而是大腦中缺乏記憶信息傳遞員員乙酸膽堿（雞蛋、大豆、大豆芽、動物的肝臟和乳制品等乙酸膽堿（雞蛋、大豆、大豆芽、動物的肝臟和乳制品等食品）。缺少膽堿會降低一個人的記憶力，增加膽堿的攝入量會食品）。缺少膽堿會降低一個人的記憶力，增加膽堿的攝入量會延緩因年齡的增長而出現(xiàn)記憶力衰退的現(xiàn)象。延緩因年齡的增長而出現(xiàn)記憶力衰退的現(xiàn)象。 要留住腦海中一閃而過的火花，最好是攝入一種名為二十二碳要留住腦海中一閃而過的火花，最好是攝入一種名為二十二碳六烯酸六烯酸 (docosahexaenoic acid) (docosahexaenoic acid) 或或 DHA DHA 的的 -3 (omega 3) -3 (omega 3) 脂脂肪酸。研究人員認為肪酸。研究人員認為 DHA DHA 可促進大腦信號的傳遞，因為它是記憶可促進大腦信號的傳遞，因為它是記憶神經(jīng)鍵關(guān)鍵隔膜的組成部份。神經(jīng)鍵關(guān)鍵隔膜的組成部份。 如果再加上富含抗氧化成份、可免受有害輻射傷害的沙拉以如果再加上富含抗氧化成份、可免受有害輻射傷害的沙拉以及可提高警覺性與記憶力的酸奶就更加完美了。及可提高警覺性與記憶力的酸奶就更加完美了。 你不喝酒不抽煙嗎？你不喝酒不抽煙嗎？ 現(xiàn)代醫(yī)學(xué)早已證