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记忆的形成与存储的讨论

已有 4374 次阅读 2015-12-2 11:26 |个人分类:小宇宙探索|系统分类:观点评述|关键词:学者| 记忆的形成与存储

          记忆形成与存储的讨论

                           都世民

                           记忆的形成

关于记忆的形成,加拿大心理学家唐纳德.赫布(1904l985的理论影响深远。早在1949年,赫布对记忆形成提出一个简单法则:

记忆的形成主要与大脑层的神经元相关。他认为神经元会对人们遇到的事物进行编码,在相同时间,出现的事物分别刺激某—神经元,同时被激发的这几个神经元之间共同构成一个神经回路,这个回路就是一段记忆。

如何解释这记忆形成的过程呢?他将某事件构成的三个典型元素,分别映射到大脑皮层上三个不同的神经元。这三个元素本来无关,现在因为这一事件,大脑将它们关联在一起,映射到大脑皮层上的三个神经元,它们被同时激活。它们联系在一起,被大脑保存。

当回忆某事件时,大脑启动另一套相关程序,将原先记忆的神经元激活后,它会向神经回路其它神经元传送电信息,这就将其它神经元也一一激活。从而还原整个事件。

上述解释存在下列问题:对某一事件与之相关的几个元素,可能与以后的事件中相关元素是重复的,大脑处理这类情况会发生冲突。互相之间会产生干扰。如何排除这种干扰呢?神经学家化了几十年时间,一直寻求解决赫布记忆理论存在的干扰问题,但是都没有找到好的答案。后来却意外地有了新发现。

20世纪80年代,神经学家意外发现海马区的神经元有再生迹象,这就颠覆了过去神经元不会再生的结论。基于神经元再生的发现,神经学家认为大脑皮层的神经元负责认识事物,建立各相关元素之间的联系,从而形成新的记忆。而海马区新生神经元负责对相同的记忆元素进行分类、归档、存储。新生神经元是不断更新的,排除记忆中干扰的任务就由它们完成。

                         记忆

英国莱斯特大学一研究小组能够探测到人们大脑记忆归档经历事件所激活的神经细胞。这项特殊发现可能有助于更好地解释记忆莱斯特大学生物工程学讲师马蒂亚斯-艾森(Matias Ison)说:我们假设能够看到大脑神经细胞激活时发生的变化,但令人惊奇的是,从某种意义上神经细胞可以非常沉默,也可以非常活跃,在大脑学习时,大脑神经细胞呈现明显的活跃研究报告认为大脑内侧颞叶的神经细胞与事件记忆密切相关。通常内侧颞叶负责大脑回忆体验事件和场景情节研究人员对测试者进行测试发现,先观看一些名人照片,尔后再在不同场合观察一些照片时,激活的神经细胞相同,因此研究人员认为这相同神经细胞就是产生记忆所在地。

莱斯特大学系统神经科学中心负责人罗德里戈-基安-季洛卡(Rodrigo Quian Quiroga)说:这项研究结果表明,在形成新的记忆时神经细胞会在精确的时间激活。【1】                  

                             记忆状态

抽象的记忆状态(memory stage)可以分成三种:感官记忆(sensory stor-age)、短期记忆(short-term memory)、长期记忆(long-term memory)
                            感官记忆

是通过感官:视觉、听觉、味觉、嗅觉、触觉形成的.通过这些感官所产生的印象或记忆是最初的记忆存储,需要通过短期或长期记忆的存储处理才会被记住,否则稍纵即逝很快就忘了。

                              短期记忆

资料如果能不断重复,短期记忆就能持续。短期记忆并非万能,一般而言能记住7项左右的事物。如果能顺利复述超过8个以上.

                              长期记忆

大多数人提到记忆时,多半指的是所谓的长期记忆。不过多数专家认为信息必须经过感官记忆、短期记忆,才能转化成长期记忆。
                              情景记忆

科技日报华盛顿28日电(记者何屹)美国麻省理工学院的神经科学家发现,大脑中的两个神经回路可控制时间关联事件记忆的形成,是大脑记忆机制研究方面的重大进展,该论文发表在《科学》杂志上。人类的大脑很难记住日常琐碎的、司空见惯的小事,但对于有意义的次序事件的记忆却会十分清晰。时间关联事件记忆对人类生存具有十分重要的意义,它可以帮助大脑判断如何趋利避害。

时间关联事件的记忆又称为情景记忆,是指对特定时间、地点、经历的事情和经验的记忆(时空背景标记)。海马是情景记忆的重要脑部结构,除了要协调时间、地点和事件三要素外,还需要联通内嗅皮层。内嗅皮层有很多层,可从大脑感觉处理区接受诸如景色和声音等感觉信息,并将感觉信息传到海马

                        大脑把记忆存在哪里?

记忆的形成,在教科书上是这样描述的:两个相邻的脑细胞通过突触连结,释放出化学物质来传递信息时,记忆就形成了。当大脑回忆时,这些连接就会重新被激活,并得到加强。一个多世纪以来,一直以为记忆存储在突触中。这是神经学科主流观点。【4

然而新近研究却颠覆了这一结果。美国加利福尼亚大学洛杉矾分校研究表明,记忆很可能被存储在脑细胞内。

十多年前,研究人员是用普萘洛尔Propranolol治疗创伤后应激障碍。这种药可以阻止一些蛋白的合成,这些蛋白对于长期记忆必不可少。其实这种药物并不理想,除非创伤后马上去一医院立即服用该药,否则效果并不好。

近来,业内专家提出“记忆重固化”(memory reconso1idation)的新概念,在人回忆时,重新激活的连结会增强,而且会改变“记忆重固化”。这种情况下,使用药物普萘洛尔或其它治疗手段,如电刺激,可以阻止“记忆重固化”,还可清除相关突触。加利福尼亚大学洛杉矶分校神经生物学家戴维.格兰茨曼(Dav!d G1anzman)用海兔进行试验,事先对海兔进行电刺激,让海兔形成记忆,并形成新突触。再将海兔神经元转移到培养皿里,然后用化学方法激活这段记忆,紧接著用药物普萘洛尔。普萘洛尔清除了这段记忆和突触。奇怪的是,再次激活这段记忆时,记忆在48小时之内,全部恢复了。于是格兰茨曼推测:记忆不是都存储在突触中。这项研究发表在在线期刊eLife上。

记忆不是都存储在突触中,又存储在哪里呢?

研究者仔细检查了神经元后发现,虽然突触被清除,但细胞内部的分子和化学变化仍然留下痕迹。另一种推测是,记忆通过表观遗传修饰密码保存在DNA中,会影响DNA表达方式。后一种推测可能性大。

对这一研究结果,2000年诺奖得主哥伦比亚大学神经学家埃里克.R.坎德尔Eric.R.Kandel认为:在记忆恢复过程中,记忆的固化过程不稳定。

                            记忆存储

究竟人的记忆是怎样储存的呢?以什么方式?原理是什么?这种"载体"是否可能进行复制和移植?记忆到底是化学的还是结构?2

流行的说法是:产生了新的神经突触,形成了固定的反射回路。但是短时记忆呢?遗忘呢?以及选择性记忆呢?

记忆并不是存储在大脑某一部分,而是广泛存在于皮质各处,可能就是在神经元以及突触及他们的通道之间;

刺激大脑皮质可引起人的某些回忆.

最近研究表明,神经元的活动能改变RNA含量,RNA在大脑记忆功能上有可能有重要作用.

 

                     婴儿“失亿”(infantile amnesia)

人们通常说,六岁开始记忆,为什么人长大后,会忘记婴幼儿时期的记忆?一百多年来,研究人员一直在寻找答案,弗洛伊德认为是早期性经历受到抑制。他的观点备受质疑。近年来,研究人员认为,婴儿缺少编码记忆所需的知觉和心理禀赋。

加拿大多伦多儿童医院神经学家保罗.弗兰克兰(Pau1 Frankland,和希娜.乔斯林(Sheena Josseiyn)则不认同这一观点。他们对幼鼠和成年小鼠有海马区的神经元生长速率进行人为控制。试验结果发现降低海马区神经元生成速率,会改善幼鼠长期记忆能力。因此推测:在儿童早期,大脑发育会产生大量新神经元,这会阻止大脑调出已存储的记忆。

为什么会这样呢?其解释为:因婴幼儿时期,神经元的快速增长会扰乱神经回路工作,使回忆受到抑制。另外,前额叶皮层未发育正常,这是另一个原因。应当指出的是,研究者认为记忆和存储之间需要平衡。随着年龄增长神经元生长速率减慢,另外记忆和存储应该有筛选,无关紧要的事情需要删除。

不难看出这篇文章将记忆和存储归结为海马区和前额叶皮层。另外关注神经元增长速率。按此论点如何解释老年人记忆力衰退,老年人神经元增长速率肯定减慢,那么记忆力应该回弹,至于平衡问题由哪儿控制呢?是大脑还是心控制?研究者没有说明。

总之,本文对记忆的形成和存储的讨论可以看出以下几点:

1.学术界尚无定论。

2.动物实验能否推测到人,这有待进一步研究。

3.人的记忆和存储以及回忆都与人的意识和思维有关,脱离人的意识和思维去观察神经元,想得出结论有无可能性?

4.记忆的丢失、减退与人的衰老有关联,如今科技界有不少议论,有关“长生不老”话题,这衰老引起的记忆变化至今还是谜?怎么可能长生不老!即使驱体在,大脑不灵,活着的意义在哪里?!

                      参考资料

1人类首次精确发现大脑记忆形成原理,来源:百度文库

http://www.yunzhitai.com/discovery/being/

2人的记忆的储存方式与原理,来源:百度文库,2013-08-16 .

3美神经科学家揭开大脑记忆时间关联事件机理来源:中新网,20140211日 

4大脑把记忆存在哪,环球科学,2015年第5期,P13

5】安妮.斯尼德,婴儿为什么会“失亿”?翻译 张哲,环球科学,2014年,第9期。

 




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