学习与记忆的结构基础.pptx

学习和记忆的结构基础Learning and Memory:Basic Mechanisms回忆与初恋情人见面的的那一时刻回忆与初恋情人见面的的那一时刻n脑中会出现不断变化的神经元群的放电脑中会出现不断变化的神经元群的放电n每一种放电的模式可能都对某种独特记每一种放电的模式可能都对某种独特记忆具有特异性，无论人们是在何地何时出忆具有特异性，无论人们是在何地何时出现这一记忆，神经元都应该具有相同的放现这一记忆，神经元都应该具有相同的放电模式。电模式。行为行为(学习记忆学习记忆)组织组织(神经组织神经组织)细胞细胞(神经细胞神经细胞)分子分子系统系统(神经系统神经系统)细胞水平上：异源性突触易化异源性突触易化至少有两种方式：n 突触前成分间的活动依存性强化机制n 突触前后间强化机制分子水平上：蛋白质变构是学习的分子生物学基础敏感化：习惯化：组织水平上：短时记忆到长时记忆短时记忆的生理机制加拿大神经心理学家Hebb（1949）反响回路（返回环路说）长时记忆的生理机制a.突触前变化：包括突触小体的数目、大小方面的变化，以及神经递质的合成、储存、释放等环节。b.形态结构的变化：突触的增大或增多，树突的大小、传导性及其内部的化学组成的改变。c.突触后变化：包括受体密度，受体活性，离子通道蛋白和细胞内信使的变化。突触后的反应性和敏感性的改变，增加了敏感就会使同样数量的神经递质产生更大的效果。学习记忆与突触可塑性 三突触回路：内嗅区皮层内嗅区皮层 海马齿状回海马齿状回穿通穿通纤维纤维 CA3区区 CA1区区薛氏薛氏侧枝侧枝长时程增强效应（LTP）：Lomo（1966）在内嗅区皮层给出一串连续性或电紧张性刺激，则可在齿状回记录到场电位或细胞外电活动，刺激停止后525分钟，再次记录齿状回的电反应，不但未衰减，反而增强 2倍以上。本想给别人讲个故事，但怎么也想不起开头本想给别人讲个故事，但怎么也想不起开头n因为人每次只能回忆起一定数量的事情。研究人员发因为人每次只能回忆起一定数量的事情。研究人员发现，大多数人一次只能记住现，大多数人一次只能记住3 3个或个或4 4个信息。个信息。n传统观点认为短时记忆最多为传统观点认为短时记忆最多为7 7个信息，所以大部分电话个信息，所以大部分电话号码设置为号码设置为7 7位数。新研究发现，人在对数字信息进行记位数。新研究发现，人在对数字信息进行记忆时，通常采用忆时，通常采用3 3个数字和个数字和4 4个数字一组的方式。个数字一组的方式。n一些人的工作记忆能力可以达到令人惊异的程度，这是因为他们对信息分组处一些人的工作记忆能力可以达到令人惊异的程度，这是因为他们对信息分组处理的能力较强。这一研究结果有望帮助人们找到新的提高记忆力的方法。理的能力较强。这一研究结果有望帮助人们找到新的提高记忆力的方法。上个星期一晚餐喝的什么汤？上个星期一晚餐喝的什么汤？如果当时你把汤喷在了男神如果当时你把汤喷在了男神/女神的脸上？女神的脸上？n 出乎意料的事物能激活大脑的出乎意料的事物能激活大脑的奖赏中枢奖赏中枢，后者与大脑记忆中枢以电压信号互，后者与大脑记忆中枢以电压信号互相回应，令信息存入长期记忆区域。如果所有事都如常发生，那么其间的很多细相回应，令信息存入长期记忆区域。如果所有事都如常发生，那么其间的很多细节也许你不太可能记住；而如果发生了一些意外之事，情况就不同了，你可能很节也许你不太可能记住；而如果发生了一些意外之事，情况就不同了，你可能很久以后还能清楚记得。久以后还能清楚记得。n 为为解解释释这这一一现现象象，波波恩恩大大学学研研究究人人员员选选择择了了正正在在接接受受治治疗疗的的8 8名名癫癫痫痫症症患患者者和和6 6名名抑抑郁郁症症患患者者作作为为受受检检对对象象(两两组组患患者者的的海海马马体体和和伏伏隔隔核核中中置置有有电电极极),),发发现现大大脑脑奖赏中枢的伏隔核与记忆中枢的海马体之间存在相互作用。奖赏中枢的伏隔核与记忆中枢的海马体之间存在相互作用。“思想帽思想帽”Thinking Cap Thinking Capn 能够激发人体大脑的潜质，让人脑变聪慧能够激发人体大脑的潜质，让人脑变聪慧n 这项技术被称为这项技术被称为“经颅磁性刺激经颅磁性刺激”(transcranial magnetic stimulation)(transcranial magnetic stimulation)，磁性脉冲能够部分激活大脑，使大脑组织平息或活跃起来，磁性脉冲能够部分激活大脑，使大脑组织平息或活跃起来n 实验显示：人们都隐藏了内在的天才因素，我们只是不知如何将这种内在实验显示：人们都隐藏了内在的天才因素，我们只是不知如何将这种内在的才华激活释放出来的才华激活释放出来脑部紧张及脑部压力对学习记忆的影响脑部紧张及脑部压力对学习记忆的影响n 研究人员让研究人员让1010名志愿者进入有柴油废气的房间，监测他们的脑电波。名志愿者进入有柴油废气的房间，监测他们的脑电波。3030分分钟后，实验对象的脑电波显示出压力反应，说明钟后，实验对象的脑电波显示出压力反应，说明大脑皮层信息处理过程大脑皮层信息处理过程受到受到影响。结果显示，长期暴露在汽车尾气等烟气微粒含量高的环境中，可能会影响。结果显示，长期暴露在汽车尾气等烟气微粒含量高的环境中，可能会影响正常脑部功能和信息处理能力。影响正常脑部功能和信息处理能力。n 荷兰科学家最新研究发现，吸入柴油废气可能引起脑部紧张，长期可能造荷兰科学家最新研究发现，吸入柴油废气可能引起脑部紧张，长期可能造成脑部损伤。已有研究发现，烟气的微小颗粒可能通过鼻腔进入大脑。成脑部损伤。已有研究发现，烟气的微小颗粒可能通过鼻腔进入大脑。生物钟影响蟑螂的学习记忆能力n 物体活动都会受到生物钟的影响，蟑螂也不例外。美国科学家研究发现，物体活动都会受到生物钟的影响，蟑螂也不例外。美国科学家研究发现，蟑螂的学习能力在早晚相差巨大。研究小组训练蟑螂将讨厌的薄荷油味和喜蟑螂的学习能力在早晚相差巨大。研究小组训练蟑螂将讨厌的薄荷油味和喜欢的香草味联系起来，结果发现，在傍晚训练，蟑螂能记住这种联系数天；欢的香草味联系起来，结果发现，在傍晚训练，蟑螂能记住这种联系数天；在夜间训练，效果也不错；而在早晨训练，蟑螂根本就不能形成新的记忆。在夜间训练，效果也不错；而在早晨训练，蟑螂根本就不能形成新的记忆。n 此次实验有助于人们对生物钟和记忆、学习等之间的联系展开更深入的研此次实验有助于人们对生物钟和记忆、学习等之间的联系展开更深入的研究。至少从某些情况来说，一天之中特定的时刻具有深远的影响。究。至少从某些情况来说，一天之中特定的时刻具有深远的影响。睡梦中的玫瑰花香对学习记忆的影响n 德国吕贝克大学的研究人员邀请德国吕贝克大学的研究人员邀请7474位受测者参加试验，让他们进行卡片配位受测者参加试验，让他们进行卡片配对试验。受试者在进行游戏之后睡觉，其中一组受测者在睡觉时在房内放出对试验。受试者在进行游戏之后睡觉，其中一组受测者在睡觉时在房内放出玫瑰花香，睡醒后发现他们配对卡片的成功率较其它组别高。玫瑰花香，睡醒后发现他们配对卡片的成功率较其它组别高。n 研究人员以功能性核磁共振影像法观测受测者脑波情况，结果显示在慢波研究人员以功能性核磁共振影像法观测受测者脑波情况，结果显示在慢波睡眠期给予玫瑰香气有助于短期记忆的强化（卡片配对成功率高达睡眠期给予玫瑰香气有助于短期记忆的强化（卡片配对成功率高达97.2%97.2%，正，正常组只有常组只有85.8%85.8%）。能明显看到，当玫瑰香气飘散过来时，慢波睡眠期的海马）。能明显看到，当玫瑰香气飘散过来时，慢波睡眠期的海马回区有显著活动的情形。回区有显著活动的情形。你有这些增强记忆的好习惯吗？你有这些增强记忆的好习惯吗？你常背诵吗？你常背诵吗？你你在在看看书书和和学学习习甚甚至至休休闲闲时时会会经经常常背背诵诵一一些些成成语语佳佳句句、诗诗歌歌短短文文、数数理理公公式式和和外外文文单单词词吗吗？那那可可是是锻锻炼炼记记忆忆力力的的“硬硬功功夫夫”呀呀！每天坚持每天坚持1010至至2020分钟的背诵，能增进记忆力分钟的背诵，能增进记忆力。你是理解记忆的吗？你是理解记忆的吗？死死记记硬硬背背，不不但但不不易易记记住住，即即使使暂暂时时记记住住了了，也也会会很很快快忘忘记记。如果能把要记忆的知识弄懂，就好记了。如果能把要记忆的知识弄懂，就好记了。你会脑、手、耳、口并用记忆吗？你会脑、手、耳、口并用记忆吗？当当你你记记忆忆时时，应应该该用用脑脑想想、用用手手写写和和用用口口念念。原原因因是是调调动动了了更更多的记忆多的记忆“通道通道”，记忆痕迹加深。，记忆痕迹加深。你进行记忆时专心致志吗？你进行记忆时专心致志吗？毛毛泽泽东东年年轻轻时时，就就十十分分重重视视“闹闹中中取取静静”，训训练练自自己己记记忆忆时时的的注注意意力力。只只有有专专心心致致志志，才才能能使使你你的的记记忆忆对对象象在在大大脑脑皮皮层层中中形形成成优优势的兴奋灶，产生深刻的记忆印象。势的兴奋灶，产生深刻的记忆印象。你知道记忆性的复习应在遗忘前进行吗？你知道记忆性的复习应在遗忘前进行吗？一一次次记记忆忆便便能能“过过目目不不忘忘”，是是不不可可能能的的，特特别别是是指指长长期期记记忆忆而而言言更更是是如如此此。我我们们必必须须对对所所学学过过的的知知识识进进行行复复习习和和记记忆忆。但但每每个个人人的的复复习习一一定定要要在在遗遗忘忘之之前前进进行行，待待你你记记忆忆的的对对象象忘忘记记光光了了再再去去复复习记忆，等于重新记忆。习记忆，等于重新记忆。你会重点记忆吗？你会重点记忆吗？记记一一篇篇文文章章或或几几十十个个外外文文单单词词，开开始始时时通通记记。一一两两次次之之后后，就就应找出不易记住的地方，作为重点进行记忆。应找出不易记住的地方，作为重点进行记忆。你会联想记忆吗？你会联想记忆吗？数数字字、英英文文不不易易记记住住。如如果果你你善善于于联联想想记记忆忆，便便好好记记了了。桩桩子子原原理理就就是是让让要要记记忆忆的的东东西西来来跟跟已已知知的的东东西西做做连连接接。原原来来的的东东西西就就叫叫“桩桩子子”，把把新新的的要要记记忆忆的的事事物物与与桩桩子子连连接接，此此法法用用于于大大量量数数据据和和外语的记忆。外语的记忆。你知道一天何时记忆力最强吗？你知道一天何时记忆力最强吗？大大量量的的科科学学家家实实验验已已经经证证明明，人人在在早早晨晨和和晚晚上上睡睡前前记记忆忆力力最最好好。因因为为，早早晨晨大大脑脑细细胞胞经经过过休休息息，活活力力强强；临临睡睡前前，知知识识信信息息进进入入大大脑脑就就入入睡睡，没没有有后后干干扰扰，又又可可使使知知识识条条理理化化。但但你你知知道道何何时时记记忆忆力力最好，还要你自己实验寻找。最好，还要你自己实验寻找。人的大人的大脑每天有四每天有四个个记忆高峰期高峰期 n早晨起床后：早晨起床后：大大脑脑在在睡睡眠眠过过程程中中并并没没有有停停止止工工作作，而而是是在在对对前前一一天天输输入入的的信信息息进进行行编编码码整整理理。早晨醒后没有新的信息干扰，这时记东西会印象清晰。早晨醒后没有新的信息干扰，这时记东西会印象清晰。n8 8点到点到1010点：点：精力上升到旺盛期，处理识记效率高，记忆量增大。精力上升到旺盛期，处理识记效率高，记忆量增大。n下午下午6 6到到8 8点：点：这是一天中记忆最佳期。这是一天中记忆最佳期。n临睡前临睡前1 1小时左右：小时左右：识记材料后就入睡，不再有新信息输入，所以没有相互抑制的影响。识记材料后就入睡，不再有新信息输入，所以没有相互抑制的影响。你常吃点健脑食品吗？你常吃点健脑食品吗？有有不不少少的的人人，不不是是记记忆忆不不得得法法，而而是是大大脑脑中中缺缺乏乏记记忆忆信信息息传传递递员员乙乙酸酸胆胆碱碱（鸡鸡蛋蛋、大大豆豆、大大豆豆芽芽、动动物物的的肝肝脏脏和和乳乳制制品品等等食食品品）。缺缺少少胆胆碱碱会会降降低低一一个个人人的的记记忆忆力力，增增加加胆胆碱碱的的摄摄入入量量会会延延缓缓因年龄的增长而出现记忆力衰退的现象。因年龄的增长而出现记忆力衰退的现象。要要留留住住脑脑海海中中一一闪闪而而过过的的火火花花，最最好好是是摄摄入入一一种种名名为为二二十十二二碳碳六六烯烯酸酸 (docosahexaenoic(docosahexaenoic acid)acid)或或 DHA DHA 的的 -3-3(omega(omega 3)3)脂脂肪肪酸酸。研研究究人人员员认认为为 DHA DHA 可可促促进进大大脑脑信信号号的的传传递递，因因为为它它是是记记忆忆神经键关键隔膜的组成部份。神经键关键隔膜的组成部份。如如果果再再加加上上富富含含抗抗氧氧化化成成份份、可可免免受受有有害害辐辐射射伤伤害害的的沙沙拉拉以以及可提高警觉性与记忆力的酸奶就更加完美了。及可提高警觉性与记忆力的酸奶就更加完美了。你不喝酒不抽烟吗？你不喝酒不抽烟吗？现现代代医医学学早早已已证证明明：人人如如果果过过量量饮饮酒酒和和吸吸烟烟会会破破坏坏大大脑脑细细胞胞合合成蛋白质，造成记忆力衰退，不应该过量饮酒和吸烟。成蛋白质，造成记忆力衰退，不应该过量饮酒和吸烟。你经常锻炼身体吗？你经常锻炼身体吗？一一周周锻锻炼炼三三到到四四次次的的1010岁岁或或1111岁岁在在校校儿儿童童，考考试试成成绩绩一一般般都都较较高高。经经常常走走路路的的老老年年人人在在记记忆忆测测试试中中的的表表现现要要比比那那些些惯惯于于久久坐坐的的同同龄龄人人好好。锻锻炼炼引引起起的的大大鼠鼠学学习习和和记记忆忆能能力力增增强强与与海海马马树树突突可可塑塑性性有有关。关。感谢聆听