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人脑的记忆原理

时间:2016-09-25 12:55:25 来源:免费论文网

篇一:人脑的记忆原理哦

人脑的记忆原理

我们的大脑模式或思维结构是按一定的有序程度组织的。这种有序性就是我们思想中的规则。我们的大脑是靠这些规则(因果关系)理解和解释事物的。如果事物结构的有序性与我们大脑的思维结构不兼容,我们就无法理解或暂时不能理解它们,因为我们对事物的认识是来自感官的。由此推断人工思想机器的思维结构必须与我们大脑的组织结构在模式上兼容。

当我们紧张不安时,我们就会意识到我们的大脑没有处于良好的有序状态。我们的行为正是我们的大脑为自己工作的结果,即大脑正在调整自己的组织结构或变得更加有序,最终是通过行为显现的。计算机或控制系统都有硬件和软件,就像光具有波粒二重性。软件就像头脑,它控制“身体”的行为,但是它的功能并不一定是有智慧的。软件是系统的组织结构。与电脑运行软件不同,思维不仅是在运行软件而且是在进行自身结构重组,使其更加有序。 在人的神经网络系统中,大脑产生意识。意识是大脑记忆某些自身活动的结果。意识内容总是尽可能转向无意识,即从模糊到有序。意识通过注意和集中只是处理问题的模糊部分,而无意识则是过滤信息和支配多任务,准确地对平常来自环境和身体内部的信号或刺激作出反应。大脑可以回忆无意识区的记忆,但是处理记忆则是在意识区进行思维。电脑程序完全是“无意识”的或者说是完全有序的。无意识永远不会接受来自意识的模糊内容。我们能够感受两种现象,自然(非生命)和生活。一般讲我们可以预期自然现象和发现自然规律,但是我们不能找出普遍的动物生活现象的规律,也不能精确预测动物的行为。生命(动物)具有意志。

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世界上所有生命包括植物在最初阶段都只有无意识。无意识的作用一是完全有序的,支配生命自身的行为,对外界和内部刺激作出准确的反应以适应环境和为了生存;二是完全无序的,由自然来选择。无意识不能处理模糊问题。当生命进化到一定程度,它们开始以简单的记忆方式记录刺激与反应的关系并形成经验,这样就产生了意识。生命初期的意识没有自觉性。当生命能够以信息的方式记忆它正在做什么,它就有了自我意识。意识是主体对模糊信息刺激反应过程的记忆结果,可以说大脑也是这种记忆的产物。如果我们接受这个观点,意识就简单地成为记忆问题了。由于无意识,记忆并不记录所有的大脑活动。要是电脑能够伴随自发地记录自己的工作过程,就能够有自我意识。

讨论意识而不涉及无意识是不恰当的,因为无意识是意识的深厚基础。我们的记忆都在无意识之中。无意识的作用是过滤输入的信息、组织关联记忆或经验以及完成多任务等。而潜意识是心理学词汇,通常用来解释人的思维和行为的驱动。无意识并不是大脑空空,只要没有脑死亡它就会永远不停地工作。人脑的智能活动是意识和无意识的混合工作。没有无意识就没有智能。 讨论大脑思维可分为不同层次,即从最表面的行为表象和情感到基本粒子的状态、运动和相互作用。不论我们所指的数字、模拟、图像、情感、价值观、

量子是什么意思,如果在一个讨论中跨越不同的层次,就会经常引起误解和混乱。作为人工智能主体的神经网络必须包括“大脑”和“身体”。所谓大脑就是这个系统的意识区和无意识结构或程序。意识区处理模糊问题,它包括处理记忆和编程功能;无意识程序处理精确问题,包括过滤信息、多任务功能和储存记忆。所谓身体包括感官和行为执行机构。

智能系统内部成员是靠神经系统联系的。这也就是说它们之间不得存在任何信息传递界面。电脑部件之间的信息传递是有界面的,所以仅从这一点上讲电脑不可能是个智能主体。任何人造系统必然存在一个界面,在这个界面上人和人工物的交互方式是兼容的。如果制造一个具有自我意识的“人工智能”系统,就应该在它的自我意识和自我人工物之间存在一个界面。

另外,设计这种系统必须让我们提前知道它如何产生意识,而意识又是我们设计目标的一种附带现象。它又是在这个系统被制造完成之后才能显现的。我们设计制造东西是靠我们头脑中现有的规则和逻辑,因此我们对人造物自身的功能和发展过程是能够预期的。我们无法设计一种我们不能理解和预期它的功能的机器。因此我们只好模拟大脑功能,这又让我们面对界面的难题,于是我们开始转向量子理论,但是我们不能肯定我们大脑的工作机理是否是量子化的。

人类大脑内在数十亿个神经细胞,它们相互之间通过神经突触相互影响,形成极其复杂的相互联系。记忆就是脑神经细胞之间的相互呼叫作用,其中有些相互呼叫作用所维持时间是短暂的,有些是持久的,而还有一些介于两者之间。

当一个脑神经细胞受到刺激发生兴奋时,它的突触就会发生增生或感应阈下降,经常受到刺激而反复兴奋的脑神经细胞,它的突触会比其它较少受到刺激和兴奋的脑细胞具有更强的信号发放和信号接受能力。当两个相互间有突触邻接的神经细胞同时受到刺激而同时发生兴奋时,两个神经细胞的突触就会同时发生增生,以至它们之间邻接的突触对的相互作用得到增强,当这种同步刺激反复多次后,两个细胞的邻接突触对的相互作用达到一定的强度(达到或超过一定的阈值),则它们之间就会发生兴奋的传播现象,就是当其中任何一个细胞受到刺激发生兴奋时,都会引起另一个细胞发生兴奋而,从而形成细胞之间的相互呼应联系,这就是即记忆联系

记忆的生理本质:

人类大脑内在上千亿个神经细胞,它们相互之间通过神经突触相互影响,形成极其复杂的相互联系。记忆就是脑神经细胞之间的相互呼叫作用,其中有些相互呼叫作用所维持时间是短暂的,有些是持久的,而还有一些介于两者之间。

记忆的形成原理:

当一个脑神经细胞受到刺激发生兴奋时,它的突触就会发生增生或感应阈下降,经常受到刺激而反复兴奋的脑神经细胞,它的突触会比其它较少受到

刺激和兴奋的脑细胞具有更强的信号发放和信号接受能力。当两个相互间有突触邻接的神经细胞同时受到刺激而同时发生兴奋时,两个神经细胞的突触就会同时发生增生,以至它们之间邻接的突触对的相互作用得到增强,当这种同步刺激反复多次后,两个细胞的邻接突触对的相互作用达到一定的强度(达到或超过一定的阈值),则它们之间就会发生兴奋的传播现象,就是当其中任何一个细胞受到刺激发生兴奋时,都会引起另一个细胞发生兴奋而,从而形成细胞之间的相互呼应联系,这就是即记忆联系。

短期记忆脑细胞在受到反复刺激时,并不发生突触增生,而是发生突触感应阈下降,这种下降时短暂的,所以不能维持太长时间;而惰性记忆细胞则以突触增生为记忆基础,因而维持记忆的时间较长。

脑神经元的交互作用:

神经细胞之间存在四种基本相互作用形式:

单纯激发:一个细胞兴奋,激发相接的另一细胞兴奋。

单纯抑制:一个细胞兴奋,提高相接的另一细胞的感受阈。

正反馈:一个细胞兴奋,激发相接的另一细胞兴奋,后者反过来直接或间接地降低前者的兴奋阈,或回输信号给前者的感受突触。

负反馈:一个细胞兴奋,激发相接的另一细胞兴奋,后者反过来直接或间接地提高前者的兴奋阈,使前者兴奋度下降。(多由三个以上细胞构成负反馈回路)

由于细胞的交互作用,记忆会受到情绪、奖励、惩罚等的影响。

脑细胞的记忆分工:

人脑内存在多种不同活性的神经细胞,分别负责短期、中期、长期记忆。

1、活泼细胞负责短期记忆,数量较少,决定人的短期反应能力。这种细胞在受到神经信号刺激时,会短暂地出现感应阈下降的现象,但其突触一般不会发生增生,而且感应阈下降只能维持数秒至数分钟,然后就会回复到正常水平。

2、中性细胞负责中期记忆,数量居中,决定人的学习适应能力。这种细胞在受到适量的神经信号刺激时,就会发生突触增生,但这种突触增生较缓慢,需要多次刺激才能形成显著的改变,而且增生状态只能维持数天至数周,较容易发生退化。

3、惰性细胞负责长期记忆,数量较多,决定人的知识积累能力。这种细胞在受到大量反复的神经信号刺激时,才会发生突触增生,这种突触增生极缓慢,需要很多次反复刺激才能形成显著的改变,但增生状态能维持数月至数十年,不易退化。

以上三种细胞的区分是相对的,脑细胞的活性分布并没有明确的界线,相

对而言是连续分布的,例如活泼细胞的活性也不是都一样的,有些活泼细胞的突触变化周其只有几秒种,而有些则达到几分种。

"记住"的本质:

记住 = 可回忆 = 细胞联系路径的通畅 = (细胞间的联系强度 > = 有效阈)= 细胞间显性联系。

现在记住=神经细胞间现时存在显性联系 # 以后永远保持显性联系(永久记住)。

为什么要反复学习才能记住:

神经细胞并不会对所有接受到的刺激作出反应,只有当刺激的强度超过神经细胞的感应阈时才会激发神经细胞作出反应,通常少量的信号刺激,只能使活性细胞的感应阈下降一点,而不能使中性或惰性细胞的突触增生,因而难以保持较长的时间。

要形成有效持久的记忆,必须通过反复的学习刺激,直至相应的惰性脑细胞发生充分的突触增生而形成有效的相互呼叫作用。

为什么有时能回忆有时不能:

当刺激强度接近神经细胞的感应阈时,有时能够激发神经细胞,但有时则不能激发,这是因为神经细胞的感应阈具有不稳定性(受多种因素影响而忽高忽低)。

为什么有时能回忆起很多年前的细节:

大脑内存在数以天文数字计算的隐性联系,这种联系构成人的潜意识,隐性联系在一定的条件下可以变成显性联系,那就是当神经细胞的敏感性提高(有效作用阈降低)时,所以有时人们会能够忽然想起几十年前的陈年小事的细节。

为什么情绪不好时记忆力差:

记忆形成过程中的奖励能够降低细胞的感受阈从而提高记忆效率相反,记忆形成过程中的惩罚或不愉快感受则会提高细胞的感应阈从而降低记忆效率,甚至不能形成有效的记忆。所以记忆时保持良好的情绪有利于提高记忆效率反之,心神不宁或身体不适时记忆力差。

遗忘的生理本质:

遗忘就是曾经建立的脑细胞相互联系,在一定的条件下,其联系作用减弱直到其相互作用强度低于记忆阈值。

对短期记忆而言,就是活性脑细胞的感应阈恢复到较高的水平,变得不敏感;对长期记忆而言,就是惰性脑细胞的突触因为长期得不到必要的刺激而退化萎缩。

为什么会遗忘:

脑细胞总是处于变化之中,当反复受到刺激时会发生突触增生,当长期得不到刺激时则会发生突触退化。所以已经建立的联系还要不时进行反复的刺激,才能保持相互作用强度超过记忆阈值,才能保持有效的相互作用联系,否则会退化失效。

人为什么要遗忘:

尽管人脑的记忆容量很大(达到数十亿个比特),但毕竞是有限的,比起人类一生中所接受到的信息,人脑的记忆容量就更是难以尽数收纳。

假如有一个人过目不忘、历事不遗,那么用不了三天,这个人的脑子里就会很快塞满各种无关紧要的信息,例如每一次排小便大便的情境、吃每一粒饭时的感受、每一步走过的位置等等,其实这些信息只有在其发生后很短的时间内才有用,过后则成为无用的信息,这些过时无用信息多了,不仅占用了宝贵的大脑记忆容量,而且大大妨碍了有用信息的检索,因为每次回忆一个有用的信息,都要想起无穷无尽的枝节小事和过时迁境,如此将不胜其烦而无法过正常生活,甚至无力维持基本的生存,假如世界上出现一个过目不忘的人,那么这个人会很快死掉(历事不遗,天诛地灭)。

因此,遗忘是人类经过数万年的生存竞争,而获得的一种适应环境和自我保护的本领,是大自然赐给人类的一种更有效地使用大脑资源的宝贵本领。

篇二:神奇的记忆原理

神奇的记忆原理 记忆是过去的经验在人脑中的反映,是一种复杂的心理活动。形成记忆的过程包括识记、保持、再现和回忆四个基本过程。识记是通过感知得到信息并在脑中留下印象的过程,是整个记忆活动的开始,依据事先有无目的,可分为有意识记和无意识记。

保持是信息的编码与储存,从信息处理的角度来说,再现和回忆都可以归入信息检索里来,这样所有的记忆基本上要通过以下历程:编码、存储、检索

1 .编码

我们在学习文字时,按事物的形状、声音、意义,分别编成各种代码(文字),依类是形码、声码、意码。同样在储存信息之前把信息译成记忆码的过程,我们就叫做编码。

从当前的脑科学研究成果中,我们得知脑是由神经细胞(又叫神经元)构成的,神经细胞分为树突、细胞体和轴突三部分。树突于树突之间的相接处叫突触。突触是神经细胞之间传递信息的结构。当神经细胞受到刺激时,突触就会生长、增加,使之与相邻的神经细胞联结、沟通。接受同样的刺激次数越多,其联结就越紧密而形成了定式,这就是人们通常所说的记忆。通过观察发现,人的记忆越发达,突触就会越多,当把突触切断后能影响记忆。

到底神经元通过什么规律将外界接收的信息编码呢?这个问题只好留给聪明的科学家了,要提高记忆力,就需要掌握编码规律,然而在科学家们解开这个迷之前,只好通过专家们总结的规律来改进我们的方法了。我们知道感官系统对于刺激并非悉数接收,所以记忆时所获得的编码也并非是所有事件精确的被记录,而是由于知觉经验和感知经验去判断要选择哪些做为记忆码内容。所以,记忆码是被选出来的信息中建立起来的。为了提高编码的效率,我们在记忆信息之前,对信息进行系统的程序化处理,再进行识记会提高编码效率,提高记忆。

2 .存储

前面我们说过神经元的联结越密越会形成定式。这个定式我们也叫神经回路。神经回路的形成一般认为有四个连续阶段,也可以认为是信息保存的四个阶段。

第一个阶段是通过感觉系统获得信息,储存在大脑的感觉区内,储存的时间很短,如果信息这时通过加工处理,分类就会形成新的印象转入下个阶段。这一阶段是由脑内海马神经细胞回路网络受到连续的刺激而形成的,也就是突触结合长时间持续增强,会延长信息停留的时间,这个阶段 1

也叫第一级记忆,信息在第一级记忆停留长时间后就会进入第二级记忆,这个阶段信息的保留可能和蛋白质合成有关,我们的信息如果常被使用,它就不会被遗忘,而会再往下一级跳,在第三级记忆内就会形成神经回路网络,脑内新突触的联系越多,就被认为是记得越牢固,更准确的说就是被存储在大脑中了。

3 .检索

我们脑内的神经元反映的信息在需要用的时候可以被准确的再次呈现,也就是储存在DNA链上的信息基因,在适当条件下,指导合成信息蛋白并呈现的过程。在信息处理的角度,我们都关心怎么找到信息,而找到信息的结果,也正是再认、再现的目的。

前面我们探讨了记忆的历程,下面按先后阶段顺序,将记忆分为以下三种类型

(一)感官记忆

感官记忆是指个体凭视、听、味、嗅等感觉器官感应到刺激时所引起的瞬间记忆(一般按几分之一秒计算)。感官记忆只留在感官层面,如不加注意,马上就会消失。

①感官记忆的编码

前面我们说过,记忆编码时并非全部编录,而是有选择性的,指的就是感官记忆的编码。感官所选择的信息不是刺激本身引起的,影响感官记忆编码的是个体的主观因素。这也就是为什么一个人在专心工作的时候,听不到周围的声音。有人会说专心工作是注意力集中的原因,没错!个体的主观因素中最重要的就是注意力。所以集中注意力是提高记忆力的基础。②感官记忆的存储

感官记忆的时间非常的短,然而在试验中我们会发现,在视觉刺激后留有暂时的余像,比如卡通动画就是连续静止的画面在我们面前快速运动产生。除了余像,声音也会有短时间的余留,然而余音、余像现象只在一秒内,甚至半秒内完成,所以对于提高记忆力没有什么意义。

(二)短时记忆

当我们注意力集中于刺激感官记忆的信息的时候,这些信息立刻被我们意识到了,这时候就转入了短时记忆。短时记忆是指个体可以刺激发生同时能够意识到并保持在20秒左右的记忆。生活中我们从电话本里查找到一个电话,然后凭记忆按下电话号码,可是打完电话你却完全记不起电话号码了。这就是你运用了短时记忆。

①短时记忆的编码

60年代以来,有大量实验证明,短时记忆的编码是声码。语言刺激在这个阶段更容易获得。

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②短时记忆的储存

一般的短时记忆只能保持二十秒左右,最长不超过一分钟。在这么短的时间内我们能储存多少信息呢?答案是7±2即5~9个项目,平均为7个项目。这是美国心理学家约翰?米勒在其论文《魔力之七》中被证实的。这个七是指什么呢?七个数字,还是七个人名,或是七件东西?其实都可以。最重要的是这个东西不要有关系,以免产生联想或推理而影响了短时记忆。③短时记忆的检索

是不是存入了7±2个项目后,我们提取的时候也可以得到这个数目呢?在心理学家们大量的实验后得到的结论是:短时记忆储存的信息,在检索的时候需要时间,检索的信息越多,需要的时间越长。

(三)长期记忆

短时记忆经过复习后就会进入长期记忆,但是如果不加复习就会遗忘。长期记忆的保持时间可以是1分钟以上,甚至终生不忘,所以也可以叫永久记忆。我们生活中所用的知识就来自长期记忆。

比如,你要记information这个单词,如果运用整体记忆,你需要花很多时间记忆,但是运用短时记忆的7±2规律,拆成in、for、ma、tion就非常好记了。这是短时记忆的功效。如果你要保持更长的时间,就要进行多次重复才可以记忆更长时间即进入长期记忆阶段。

①长期记忆的编码

1975年美国心理学家佩沃提出长期记忆中双重编码说。即主张语文信息的处理,以意码为主,非语文信息的处理,以形码为主。比如,一块手表,我们即可以在脑中形成一个图像,也可以表达为“一种计时工具”。前者是形象的形码,后者为语言的语义码。人们在记忆的时候,语义码和形码是双向并进的,它们既是平行又相联系并且可以互相转换。

信息由短时记忆转为长期记忆,采用什么方式编码,更重要的是看材料本身性质来决定。比如,你看一篇文章,最终留下的应该是意义而不是图像,相反,看到一个帅气的人或漂亮的人,你绝不会记住大概的意思,而是会很长时间记住他(她)的长相。

②长期记忆的储存

长期记忆的容量极大,这与有效编码是分不开的。长期记忆储存着两种不同的记忆:

1 .程序性记忆

所谓程序性记忆,即对做事方法的记忆,学习者将做事的过程作为一个整体来记忆。更简单的说就是做事的先后顺序的记忆。

2 .陈述性记忆

陈述性记忆是指对事实和事件的回忆。陈述性记忆又分为经历性记忆和语意性记忆两种。经历性记忆与个人生活经验相关,是个人生活事实的 3

写照,故又称为自传式经验。语意性经验则表达对周围世界的认识和抽象事物的理解。我们的知识基础大都是语言、文字等语意性经验的表现。虽然我们在研究长期记忆储存的时候将它分类为程序性和陈述性记忆,但在应用中它们是合一的。比如科学的理论和实践。

③长期记忆的检索

长期记忆在保存的过程中会随时间变化而产生量和质上的变化。比如原来知识的内容,被扭曲或简单化,变得更合理或是变得更具体、更详细。这些变化会引起记忆检索的困难,因此长期记忆的提取需要一些线索,并且线索中所包含的信息与记忆的内容越匹配越易回忆。就像图书馆里找书需要索引一样。另外,适当的复习可以有效的防止信息随时间变化而被扭曲

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篇三:人脑和记忆的关系

一 前言

“春花秋月时了,往事知多少?”这不只是南唐李后主在国破家亡之后的感慨,也是我们一般人常有的在回忆往事时的感叹。可以说,我们对人生的一切体验都建立在对往事回忆的基础之上。正是这些回记才使我们的生活有了深度和广度,使我们的人生变得丰富多彩。

记忆和大脑的关系人类早有研究,从开始的迷茫,猜测,逐步发展成为一个比较成熟的学科,其中经历了许多的失败和挫折。虽然现在科学界对于记忆的生理学基础的研究取得了很大进展,但是全面解决这一课题还是一个十分艰巨的任务。这篇论文,我就想和大家一起回顾一下他们走过的艰辛路程,其次了解人类对记忆和脑关系的最新研究进展和成果。

二 本论

2.1 古代人类对脑与记忆的研究发展史

在漫长的人类发展历史过程中,一般人只把记忆看成一种象吃饭、睡觉一样的很自然的现象。古代的医学家和哲学家们,在考察记忆现象的时候,只把它作为心的一种功能。古典中医学,把记忆当作一种智慧,而这种智慧的本源在心。因而,在探讨智力机制时所运用的基本概念是“心神”。在中医药方中不乏“养心安神”之剂。

随着医学的发展和解剖学的诞生,人们对记忆的本质便有了新的认识,但是这种认识带有极大的主观性。古典哲学家柏拉图曾认为,理性是人类本质的最高标志,它的物质基础是头脑,记忆就是对头脑中生来就有的理念的回忆。17世纪法国哲学家笛卡尔认为,记忆和人类其它智慧行为源于大脑的松果腺。他认为人体的各个部分是通过许许多多细线与大脑的通道口开关相联接的。

到19世纪,欧美流行颅相学,由施普尔茨海姆首创。该学说认为,脑是由许多相互独立的部分组成,每个部分控制一个独立的先天心理能力;脑器官的不同发育程度,在颅脑的外在部分表现出来,如隆起或凹陷。颅相学最终没有通过科学的检验,不过不能否认颅相学对于人类认知大脑和记忆的关系起到了极大的促进作用。

2.2 现代人类对脑与记忆的研究和成果

2.2.1 现代记忆研究中出现的两个问题

由于显微技术的发明和使用,科学家逐渐发现脑是由千千万万的小细胞组成的。人们终于意识到记忆可能和这些脑细胞有密切的联系。但是,联系得方式是怎样的?在这个问题上长期存在着争论。争论的焦点主要集中在两个方面:一是记忆的定位问题,一是记忆的脑变化问题。

2.2.1.1 记忆的定位问题

记忆的定位问题主要体现在对于记忆功能是否由大脑某一特定部位实现的这一认识上。比较早期的一些研究,由于发现了某些记忆与脑的特殊部相联系,如左侧颞叶皮层损伤的病人有语言记忆缺陷,右侧颞叶皮层损伤的病人对外语记忆的任务有缺陷,海马的损伤对空间记忆有影响,等等。这似乎说明大脑不同部位的神细胞控制不同任务的记忆。加拿大神经外科医生彭菲尔德在给一位60多岁癫痫病人做手术时,曾做过这样一种实验:用微弱的电流刺激病人的某些大脑皮层区域,并发现刺激的区域不同病人的记忆反应也不同。有些刺激只能使病人发出“噢,噢”的呻吟,有些刺激则使他追忆在起远久的往事甚至某些生活锁事。

然而,美国行为主义心理学家拉施里在动物记忆实验中所提供的证据否定了记忆的定位假说。他让小白鼠先学习某种记忆任务,如走迷津,然后切除部分大脑皮层。实验结果证明,影响记忆的关键因素不是切除皮层的部位,而是皮层的面积。当皮层切除面积达到有效皮层总而积的50%时,动物便完全丧失学习和记忆能力。当然,这些简单的动物实验还不足以说明人类记忆的脑功能问题。不过,对人类大脑的某些部分的切除也有不影响忘记的情况。根据这些证据,很多研究者认为,记忆是中枢神经系统的普遍功能。

因此,对于对记忆功能是定位的还是等势的这个问题,我们应当认识到,脑记忆功能的等势与定位是对立的统一。等势强调脑各部分功能的合作,而定位则强调其分工。大量的研究已经表明分工的存在。

大脑的各个区域分工与合作的统一,使记忆存贮与提取过程能有效地实现。然而,记忆的存贮与提取是一个相当复杂的过程,所以不能说人类的记忆是由人脑中单独的某一个部位掌管,大脑是一个整体,各个区域的分工与合作是统一的。

2.2.1.2 记忆的脑变化问题

说到脑变化问题,就不能不说60-70年代关于记忆的科学研究中一种十分流行的理论就是“痕迹理论”。这种理论从许多方面解释了记忆过程脑的变化问题。

记忆的痕迹理论认为,短时记忆就是外在刺激通过视觉神经元或听觉神经元的兴奋产生的电活动引起的。神经元的电活动的声波引起神经回路的反响振荡。这种反响振荡可能很快平息,也有可能由于外界刺激的持续使其继续进行,从而引起神经细胞膜渗透各种离

子并形成电位差。当电位差达到某一限度时便形成电脉冲。这种电脉冲沿着轴突不断往前传导,引起突触前或突触后(或同时)的兴奋并释放出某种神经介质(如去甲肾上腺等)。这些介质释放到突触间隙之后,引起一系列的化学变化。这种化学变化有可能促使下一个神经细胞继续兴奋,也有可能对其起抑制作用。前者使神经元放电,形成新的脉冲,后者使脉冲在特定的神经元终止。这种神经元之间的物理和化学的变化使短时记忆发展为长时记忆。任何一次从短时记忆到长时记忆的存贮都意味着突触的不同程度的生理化学变化和结构改变,即所谓痕迹的形成。

对于记忆过程中脑部发生的变化,现代科学研究认为,除了痕迹理论中提到的脑电位变化,还有脑中RNA和蛋白质数量和种类的变化。而且,对于不同的记忆类型,脑电位的变化还不尽相同。我将在下面的记忆分类和形成机制中阐明。

2.2.2 现代人类对记忆研究的成果

2.2.2.1 记忆的类型及特征

2.2.2.1.1 感觉性记忆

指在实际的感觉体验以后,在脑中感觉区保留很短时间的感觉信号而已,通常只有几百ms,但常在不到1s的时间内即被新的信号所替代。然而即时性感觉信息在脑内保留极短时间内,它还可以被用于进一步的分析,以筛选出重要的信息,这就是以及过程的初级阶段。

2.2.2.1.2 短期记忆

指对少量信息每次能持续几秒或一分钟时间的记忆而言。典型的例子是在察看电话号码后,可以在短时间内记住电话号码的数字,当有新的信息输入时,旧的信息就被替换。他一个最重要的特征是,此种记忆贮存中的信息是属于即时应用性的,不需要像搜索放在长期记忆贮存中的信息那样去动脑筋搜索它。

2.2.2.1.3 长期记忆

指那些能在几分钟,几小时,几天,几月或几年后被回想出来的脑内贮存的信息而言,有的信息可以终生不忘。典型的例子是对自己名字的了解,立刻回想起从1到10的数字,字母和说话用的词语等。

2.2.2.2 记忆的原理

记忆是信息的贮存过程。它主要是大脑皮层的生理过程。此外,在边缘系统(特别是海马),基底神经节,丘脑以及脑干的网状结构等部分都有一定的贮存信息的能力。脊髓液可能贮存少量信息。信息的贮存时突触地技机能。每当特定的感觉信号通过突触系列,各个突触此后对同样信号的传递可变的更熟练,此种过程称为容易化。当然,在短期记忆和长期记忆的形成过程中,这种机制还是有差别的。

2.2.2.2.1 短期记忆的形成机制

根据记忆痕迹理论认为,短时记忆就是外在刺激通过视觉神经元或听觉神经元的兴奋产生的电活动,神经元的电活动的声波引起神经回路的返回振荡。这种返回振荡可能很快平息,也有可能由于外界刺激的持续使其继续进行,

有关短时记忆的神经元返回振荡假说曾经得到许多实验的证明,其中一个是伯恩斯1958年做的动物大脑皮层孤立电刺激实验:对动物大脑皮层进行环切手术,即切断环内的皮层与周围神经元的任何联系,只保持其血液循环。用微电极记录这块皮层细胞的电活动,没有发现单位放电现象。当对孤立皮层施以一串脉冲电刺激时,便可诱发单位神经元放电,如果刺激达到足够的强度,神经元的单位放电现象甚至可以持续30分钟之久。这说明,孤立皮层内存在回路振荡现象,即一个神经元的电脉冲会扩散到网络内的其它神经元并反复回旋。但是,如果施以强大的电击,则神经元单位放电立即停止,返回振荡现象立即消失。因为强电击使孤立皮层的各个神经细胞同时兴奋,随后兴奋同时消失,无法形成返回振荡现象。这就是说返回振荡现象在短期记忆的形成过程中的确是存在。

2.2.2.2.2 长期记忆的形成机制


人脑的记忆原理
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