學(xué)習(xí)與記憶的神經(jīng)機(jī)制研究簡(jiǎn)介

學(xué)習(xí)與記憶的神經(jīng)機(jī)制研究概況（講座）韓太真（西安交通大學(xué)醫(yī)學(xué)院生理教研室，陜西西安710061）國(guó)際上曾把20世紀(jì)90年代的十年稱(chēng)為“腦的十年21世紀(jì)開(kāi)始的時(shí)代稱(chēng)(learningandmemory)功能與語(yǔ)言、思維一樣，同屬于腦的高級(jí)功能，主要由腦的不同部位分別或聯(lián)合完成（行為一、 關(guān)于學(xué)習(xí)與記憶機(jī)制的早期研究600～400腦的觀點(diǎn)。并在此后出現(xiàn)了關(guān)于心理、精神過(guò)程定位于腦室的“腦室定位學(xué)說(shuō)世紀(jì)是人類(lèi)對(duì)腦和行為的認(rèn)識(shí)發(fā)展最快的一個(gè)時(shí)期。解剖學(xué)與心理學(xué)的最初結(jié)合是19世紀(jì)初期顱相學(xué)的出現(xiàn)，以維也那內(nèi)科醫(yī)生、神經(jīng)解剖學(xué)家Gall為杰出代表，他們Flourens通過(guò)切除動(dòng)物以上顱相學(xué)的腦功能局部定位學(xué)說(shuō)與整體論學(xué)說(shuō)的爭(zhēng)論一直延續(xù)到2020世紀(jì)初期，心理學(xué)家Lashley對(duì)腦功能局部定位學(xué)說(shuō)的有力支持來(lái)自法國(guó)醫(yī)生Broca1885GolgiCaJalGalvani爾文生物行為進(jìn)化論的影響下，心理學(xué)從哲學(xué)中獨(dú)立出來(lái)，成為一門(mén)實(shí)驗(yàn)科學(xué)。到19世紀(jì)末，以上幾個(gè)實(shí)驗(yàn)性分支科學(xué)的理論觀點(diǎn)逐漸融合，形成了關(guān)于腦和行為的現(xiàn)代觀點(diǎn)。40年代，神經(jīng)外科醫(yī)生Penfield顳葉在記憶中有重要作用的另一個(gè)證據(jù)來(lái)自2050H.M生切除了他大腦雙側(cè)顳葉的內(nèi)側(cè)部分，結(jié)果導(dǎo)致他喪失了幾種類(lèi)型的長(zhǎng)期記憶的能力。2040年代提出腦的高級(jí)功能局部定位學(xué)說(shuō)以來(lái)一部位單獨(dú)存在，試圖探查出單獨(dú)存在的記憶結(jié)構(gòu)和他們的所在位置，從50年代起，神經(jīng)絡(luò)連接和功能聯(lián)系。然后將這種信息傳輸?shù)酱竽X皮層的有關(guān)部位作更長(zhǎng)時(shí)間的貯存二、 巴甫洛夫條件反射理論和實(shí)驗(yàn)動(dòng)物模型20世紀(jì)初，巴甫洛夫提出了條件反射的概念，并以條件反射作為客觀指標(biāo)探討了大腦2施加給受試者并觀測(cè)其對(duì)條件1920Thorndike創(chuàng)立（或逃避懲罰(operantconditioning)，而相對(duì)應(yīng)的巴(classicalconditioning)立起來(lái)的多種實(shí)驗(yàn)動(dòng)物模型使學(xué)習(xí)記憶的研究進(jìn)入了高速發(fā)展的階段最為常用的實(shí)驗(yàn)動(dòng)物模型。三、Hebb的突觸修飾理論19CajalLugaro和TanziHebb和Konorski1949在他的專(zhuān)著“TheOrganizationof突（如在短期記憶時(shí)；或者可以涉及到某些長(zhǎng)持續(xù)的突觸結(jié)構(gòu)的改變（如在長(zhǎng)期記憶時(shí)。這一突觸修飾理論很快被人們所接受并成為研究學(xué)習(xí)記憶神經(jīng)機(jī)制的重要理論依據(jù)。四、海兔等低等動(dòng)物模型在學(xué)習(xí)記憶研究中的貢獻(xiàn)在神經(jīng)生物學(xué)發(fā)展的道路上20世紀(jì)30Hodgkin和Huxley等一批科學(xué)家利用槍烏賊的巨大神經(jīng)纖維進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，提出神經(jīng)沖動(dòng)傳導(dǎo)的“離子2060五、學(xué)習(xí)與記憶的電生理指標(biāo)1949Lloyd在脊髓階段所做的單突觸傳遞特征的研究為突觸修飾理論提供了電生理(posttetanicpotentiation,PTP)。1953年，Eccles等根據(jù)Hebb憶神經(jīng)機(jī)制的探討找到了一個(gè)可能的電生理指標(biāo)。強(qiáng)直后增強(qiáng)現(xiàn)象是一種活動(dòng)引起的突觸傳遞功能的增強(qiáng)，這一客觀指標(biāo)的出現(xiàn)曾經(jīng)一度引發(fā)學(xué)習(xí)記憶神經(jīng)機(jī)制的電生理研究熱潮的指標(biāo)，卻有著明顯的缺陷，即它的持續(xù)時(shí)間太短。因?yàn)槌掷m(xù)時(shí)間的長(zhǎng)短1973 年，Bliss 等人在哺乳動(dòng)物的海馬部位發(fā)現(xiàn)了長(zhǎng)時(shí)程增強(qiáng)現(xiàn)象(long-term與強(qiáng)直后增強(qiáng)現(xiàn)象不同的是在傳入纖維上施加短暫的強(qiáng)直刺激所引起的突觸效應(yīng)增強(qiáng)可以持續(xù)相當(dāng)長(zhǎng)的時(shí)間。在慢性動(dòng)物實(shí)驗(yàn)中，這一現(xiàn)象可以持續(xù)幾周時(shí)間有人認(rèn)為若除去方法學(xué)上的限制持續(xù)時(shí)間可能會(huì)遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)這一時(shí)程由于長(zhǎng)時(shí)程增強(qiáng)現(xiàn)象首先發(fā)現(xiàn)于哺乳動(dòng)物的海馬部位而臨床資料早已證明這一部位與某些記憶形式有著極為密切的關(guān)系因而長(zhǎng)時(shí)程增強(qiáng)現(xiàn)象從一開(kāi)始就受到神經(jīng)科學(xué)家的高度重視已被廣泛作為信息貯存過(guò)程中突觸效應(yīng)增強(qiáng)的客觀電生理指標(biāo)。目前國(guó)內(nèi)關(guān)于學(xué)習(xí)記憶機(jī)制的研究從分子、細(xì)胞、腦片到整體動(dòng)物水平，在多個(gè)研究LTD的形成規(guī)律和特征；LTP誘導(dǎo)期與維持期的突觸超微結(jié)構(gòu)的變化；學(xué)習(xí)記憶與LTP不良環(huán)境因素及藥物對(duì)學(xué)習(xí)記憶的影響等。由于分子生物學(xué)技術(shù)在學(xué)習(xí)記憶研究