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1、第29卷专辑陕西师范大学学报(自然科学版)Vol.29May2001年5月JournalofShaanxiNormalUniversity(NaturalScienceEdition)May.2001文章编号:1001-3857(2001)Sup.-0101-05学习和记忆的神经机制研究王磊(昭通师范高等专科学校,云南昭通657000)摘要:对学习和记忆神经机制的研究进展进行了评述,主要涉及到脑的相关结构、细胞学基础及生化基础,并提出某些特异性蛋白质是学习和记忆的物质分子.关键词:学习;记忆;神经机制;发展中图分类号:G442;
2、Q427文献标识码:A学习和记忆是人脑的重要生理功能之一.目前,对于学习和记忆的经典定义,往往只是心理学上的定义,即学习:就是通过神经系统结合外界环境的变化,从而使人获得新的行为模式或经验的过程.记忆:是在环境条件基本不变的情况下,将获得的行为或经验贮存一定时期,并[1]进一步加以固定的过程.在生理学上关于学习和记忆的神经机制的研究一直是一个研究热点,但是,人们一直未能给学习和记忆进行准确定义,其原因主要有以下几个方面:(1)大脑内的神经细胞非常多,参与学习和记忆的神经细胞也很多,难以对学习和记忆进行大脑功能区的准确定位.(2)
3、学习和记忆的种类非常复杂,难以对其机制进行准确定义.(3)外界通过感觉器官进入大脑的信息量很大,而且刺激形式多种多样,能长期在大脑中贮存的信息仅仅只占总量的1%,并且对于个体来说都是非常重要的、反复起作用的外界信息才能被清楚记忆,大量的信息并不是长期贮存于大脑中.本文结合生理学和心理学的研究成果,对学习和记忆的神精机制进行探讨.1传统生理学和心理学研究成果传统理论认为,人类的学习和记忆过程可以分为四个连续的阶段.111感觉记忆阶段感觉系统接受外界刺激获得信息后,首先在脑的感觉区内贮存,时间很短,仅仅一秒到几秒,如果不经过注意和处
4、理,很快就会消失.112短时记忆阶段把先后进入感觉记忆阶段的不连续的信息经过加工、整合而成新的、联系的信息,贮存于第一级记忆库中,贮存时间即可延长几秒至几分钟.在这一阶段,信息的整合转移对于成人主要是将信息转变为口头表达性符号而实现,对于婴幼儿则通过实物刺激而转移.113长时记忆阶段进入第一级记忆库的信息,通过反复运用学习,在第一级记忆库中反复循环,延长了信息收稿日期:2000-10-09102陕西师范大学学报(自然科学版)第29卷在第一级记忆库中的停留时间,然后进入长时记忆阶段,信息也转入第二级记忆库中.它是一个大而持久的信息
5、贮存系统,信息可以贮存几个月甚至几年.贮存信息的遗忘,往往是由于其它信息的干扰所致.114永久记忆阶段在长时记忆阶段贮存到第二级记忆库中的信息,有的记忆痕迹经过长期反复运用,存于第三级记忆库中,可以永久保存.所以,传统的生理学和心理学认为,学习和记忆的信息是贮存在不同的记忆库中,贮存的信息量在各级记忆库中依次减少,而贮存时间依次延长,少量极重要的信息可能永久保存.传统的信息记忆过程如图1所示.图1传统的信息记忆过程2现代生理学的研究成果211学习和记忆的结构基础成果21111短时记忆回路(1)海马与杏仁:临床医学发现,由于中毒、
6、缺氧、脑外伤、肿瘤等原因损伤海马时,短时记忆发生障碍,患者记不清近期所发生的事情,而对久远的事情记忆清楚(即柯萨可夫综合症).如果同时损毁海马和杏仁,短时记忆不能完成;如果只损毁其中一个结构,则出现记忆障碍,但并不完全丧失短时记忆.由此可以推测,海马和杏仁是并列的两个短时记忆结构,可以形成两条各不相同的回路,可发生部分代偿作用.(2)间脑腹内侧:损毁间脑乳头体和第三脑室侧壁,也可引起短时的记忆障碍.(3)前额叶皮质:损毁前额叶皮质,同样导致短时记忆障碍.根据以上事实,现在一般认为,海马、杏仁、间脑、前额叶皮质共同构成一个统一整体
7、,形成了短时记忆回路,其反馈为正反馈.信息在感觉中枢多次冲动,使感觉中枢的神经细胞内的蛋白激酶激活,蛋白质磷酸化,进一步使突触功效增强,经过多次振荡后,使有用信息保存在第一级记忆库)))感觉整合中枢内.21112长时记忆的保存在大脑中,没有一个特定的长时记忆中枢存在.如对视觉感知的事物的方位、形状等其感觉整合中枢是额叶下部的皮质部位,而事物空间位置的感觉整合中枢则是顶叶后部的皮质部.另外,大脑皮层下层的某些结构也与长时记忆的再现有关.杏仁除了参与构成短时记忆回路外,还是不同感觉记忆的结合部位.如果杏仁被损毁,则学习、情绪、动机以
8、及其它的感觉信息就不能整合在一起.专辑王磊:学习和记忆的神经机制研究103212学习与记忆的细胞学基础许多研究证明,中枢神经系统具有很强的可塑性,其结构和功能在后天变化很大,要试图在核团水平阐明其机理是不可能的.因此,对学习和记忆的研究很难深入到细胞水平.刺激穿
