第六章 学习与记忆..
举例:弹钢琴、做体操、驾驶、系鞋带
工作记忆(working memory)
近年来,研究工作者提出工作记忆的概念,指临 时性的“在线”信息感知、调运、整合、储存的 一个常用术语 如骑在自行车上,要回家(现在身处何处?走哪
条路线?需要多长时间?)
特点:可以是新获取的,也可以是原来储存在大 脑中的长期记忆信息
延迟性非配对样品任务实验
结果表明:正常猴子总是得到理想的 成绩;当切除海马和杏仁核后,随着视觉 延迟的时间越长,其成功的几率越低。即 视觉延迟时间越长,造成刺激物与奖赏体 验分开,导致不能正确地认识熟悉物体。
实验说明: 1、海马和杏仁核是感觉体验转化为记忆的关键部位。
2、记忆损害的严重性可能随着杏仁核和海马同时受损 的总量不同而成比例的变化 (健忘症研究)
三、学习和记忆的分类 1、种族记忆(memory of species):
长期进化过程中积累的信息构成出生时脑所 具有的基本构筑和连接,以及先天具有的感觉和 运动功能
2、个体记忆(individual memory):
在个体的生命过程中积累的信息的保存和读 出功能
2、个体学习和记忆(individual memory
一、学习和记忆的脑结构
1、颞叶颞下回在视觉辨别上有重要作用 动物实验: -----切除双侧颞叶的猴子,不能正确地辨别事
物;失去正常的恐惧感 -----颞下回损伤的经训练的恒河猴视觉功能正常, 失去了辨别熟悉物体的能力
事实说明:
颞下回既是视觉区又是贮存记忆的地方, 在贮存陈述性记忆中具有重要作用
二者区别在于:
习惯化是由生物学意义不明确的无关刺激 重复作用而引起 敏感化则有显著生物学意义的刺激。如痛 觉刺激重复作用所引起
2、联想式学习: 个体能够在事件与事件之间建立起某 种形式的联系 由两种或两种以上刺激所引起脑内两 个以上中枢兴奋形成的联结而实现的学习 过程,是刺激和反应之间建立联系的学习
学习和记忆是脑的最基 本功能之一,是大脑神 经回路对环境变化的终 生适应,目的是获得生 存技巧,利用以更好地 适应环境和改造环境
二、学习记忆的生物学特性 1、“不变量形成”
以事物主要特征的学习记忆
2、信息平行处理
大脑各中枢区域对信息进行整合和分析产生综合记忆
3、结构复杂,生物能耗高
人脑含有人体全部N细胞的90%,约140亿。 呈复杂 的网状结构,每Cm3脑组织内含有约四千万个突触 脑重量约占体重的2%,但其耗氧量与耗能量,却占 全身的1/5,且99%利用葡萄糖为能源代谢底物
两者的区别与联系
学习是积累经验与知识的过程, 也是对外部事物前后关联的把 握和理解的过程; 记忆是知识或经验的输入、保 持和提取的过程。
知识、经验、外部事件动态变化规律不同,学习或掌握规律的 方式就不同,参与这些过程的脑结构也就不完全相同
学习是记忆的前提,而新的学习又常常在已获得经验 的基础上进行的
•在 这 条环 路 中 , 海 马结构是中心环节。
间脑损伤造成的遗忘症比海马遗忘症要复杂得多
两者最大差别是对远事记忆的影响。间脑损伤的 病人远事记忆也遭到破坏,而海马损伤的病人, 远事记忆却保持良好
5、新纹状体对于习惯学习起着关键作用
习惯学习概念: 不同于习惯化,是一种不依据知识、甚 至不依靠记忆(独立于意识之外),而依 靠刺激和反应的无意识联系的学习类型。 -----走同样的路上班,帮忙之后说谢谢
颞下回是视觉记忆的唯一结构吗
实验发现: ------具有颞叶病灶的60岁的癫痫老人,受到弱电 刺激时,竟然唱起童歌,说起童年往事。刺激结 束后遗忘刚才发生的事情。 ------在切除颞叶脑区的病人,电刺激其他脑区能 诱发上述体验,说明记忆并没有被切除 实验说明: 颞叶新皮质并不是唯一具有贮存记忆印迹的结构
此事实验证了Hebb理论: 如果某种记忆印迹仅由一种感觉模式的 信息所形成,那么该印迹应该位于与这种 感觉有关的大脑皮质区域。(由视觉产生的记 忆应当贮存在视皮质中)
如何解释颞下回产生记忆功能的机制?
实验进一步发现:
视觉系统各个神经站所接受的各种视觉信息 (大小、颜色、形状等)经枕叶纹状皮质的一条 通路逐级汇合,最终在颞叶下部视觉的最后一个 神经站综合该物体的全部特征,颞叶损伤将产生 视觉(记忆)辨别障碍。
如经典条件反射和操作性条件反射
(二)记忆的历程与类型 1、记忆过程 • 记忆的获得:学习阶段 • 记忆的巩固 • 记忆的再现
2、记忆的类型
①根据意识参与否分类: 内隐记忆:在无意识时,个体的知识 与经验自动地对当前任务项目产生影响 外显记忆:个体有意识地或主动地收 集某些知识经验来完成当前任务项目时的 记忆
-----此实验说明:杏仁核在通过不同的感觉形成 记忆的过程中起着联络作用。杏仁核在记忆汇合 中的作用十分突出
4、间脑和陈述性记忆
• 间脑中与记忆有 关的结构: 丘脑前核、 丘脑背内侧核、 乳头体
扣带回 丘脑
下丘脑
乳头体 海马 杏仁核 嗅球
人类间脑损伤病例研究:
1)基本情况:N.A. 男性, 21岁,被花剑刺伤右 侧鼻孔,并深入左脑,CT扫描发现左侧丘脑背内 侧核被损坏。 2)康复后,N.A.的认知能力正常,短时记忆正常, 但长期记忆力遭到破坏(严重的顺行性遗忘和部分 的逆行性遗忘)。
3)结论:间脑损伤与颞叶切除出现的遗忘 症状类似,提示间脑与颞叶的陈述性记忆中 枢有密切的关系,是形成陈述性记忆的重要 结构。
Korsakoff综合症
Korsakoff综合症:又称器质性遗忘综合征,是 由于慢性酒精中毒造成的硫胺素缺乏,常见丘 脑背内侧核和乳头体受损 其特点之一是严重的记忆障碍(顺行性遗忘和 部分逆行性遗忘)。此外,还伴有异常的眼动, 协调性丧失及震颤。
and learning
)
(一)学习的类型 1、非联想式学习 在刺激和反应之间不形成某种明确的联 系形式 习惯化与敏感化是两种典型的学习模式
习惯化(habituation): 一个不具有伤害性的刺激重 复作用时,神经系统对该刺 激的反应逐渐减弱的现象 敏感化(sensitization): 一个强刺激存在时,神经系 统对一个弱刺激的反应可能 变大的现象
短时记忆: 短暂的、容量有限的、其内容需要在脑 内不断反复加强 长时记忆: 记忆时间较持久,容量大,其内容不需 要在脑内经常重复
陈述性记忆(Declarative memory)
定义:对事实性信息的记忆具有明显的可以用语 言传授的特征,在需要时可将记得的事实陈述出 来 对自身经历和学习的事件进行编码、贮存并 回忆、再现的过程,包括对发生在过去的特殊场 景和重要事件的回忆和再现,用语言表达出来的 情景式记忆和对文字、语言和法律等回忆的语义 式记忆 特征:意识参与,语言表达 例子:北京是中国的首都;猫捉老鼠; 昨天我听了一个
丘脑
杏仁核
八 臂 迷 宫 模 型
结果:习惯学习中,新纹状体具有重要作用,海马损伤没有影响。
二、脑内记忆系统
1937年提出边缘系统存在着与记亿和情绪有 关的环路 1987年肯定了脑内存在着记忆环路(记忆系 统)。至少包括边缘结构、间脑内侧部分 和额叶前部腹侧正中皮质。
20世纪40年代,Hebb为了搞清楚记忆痕迹 即外部事件如何在脑部记忆和再现的过程 而提出Hebb理论
实验结果:损毁海马的大鼠记不住曾经走 过的无效通道。
实验结论:
1、海马参与了空间记忆
2、经细胞内电记录发现,海马存在位置细胞,对 建立环境的空间位置记忆有特殊作用
3、杏仁核
杏仁核是由几个神经核组成的复合体 Mishkin等从解剖学发现: ------杏仁核与皮层的所有感觉系统有着直接联系,
同时又与丘脑联络。 -------猜想:杏仁核将感觉输入信号会聚起来, 通过纤维投射到与情绪活动有关的丘脑下部
海马在学习空间记忆的作用
八臂迷宫实验模型: ------这是一种食物性的行为模型,要求严 格控制动物食量,动物在训练时间内记住 走过的特定位置,而不重复道路得到食物。 -------通过每天更换路线图,信息量不一样, 增加难度 ------检验动物的海马在记忆空间关系的作 用
八 臂 迷 宫 实 验 模 型
参考记忆(ref不变的一般线索或 规则的记忆
第二节 学习记忆的神经基础
学习和记忆并非是由脑的特定部位独立 完成的活动,而是整个神经系统的功能。 但是,神经系统的不同部位特别是脑的不 同区域,在学习记忆中起着不同程度的作 用。尤其是大脑皮层直接控制着学习记忆 活动。
这种发现解释:一种刺激引起多种记忆
------实验假设:
让猴子先熟悉实验样品的视觉和触觉特征后, 进行试验。先在黑暗中触摸一个样品,然后让猴 子在明亮处对同样样品和新的物品进行选择。 要正确选择:猴子必须把触摸过样品的视觉和 触觉信息会聚联系起来
------实验结果:切除了双侧海马和杏仁核 的猴子学习能力完全丧失。切除杏仁核的 猴子几乎是凭运气了,但切除海马的猴子 正确挑选率约90%。
2、海马对学习记忆的作用
海马是大脑内的 一个特殊古皮层 结构,位于侧脑 室下角的底壁, 颞叶内侧,其主 要传出结构穹窿 从后上折向前, 绕着丘脑。因其 外形酷似动物海 马而得名。
扣带回 丘脑
下丘脑
乳头体 海马 杏仁核 嗅球
海马损伤的病人发生顺行性遗忘症
-----切除海马的患者(H.M),能够记得早年发 生的事情,能够穿衣说话等等,说明没有影响长 时记忆。也能和人交流说话,说明也没有影响短 时记忆,但就是把刚刚几分钟的事情忘记。
②根据记忆内容分类: