大腦是如何提取記憶的?

大腦是如何提取記憶的?小宇堂2020-09-27 11:17:00

提取記憶,這個動作的專業術語叫“記憶檢索”。

記憶是大腦對構成體驗的大量神經刺激資訊的儲存和再現功能。只存不取或者只取不存都不是記憶。因此,記憶的運用被分為三個步驟:

第一步是對記憶進行編碼;

第二步是對記憶進行儲存;

第三部就是記憶檢索。

大腦是如何提取記憶的?

提取或檢索記憶需要重新啟用在記憶編碼和儲存過程中形成的神經通路或者神經網路,也就是說,要讓原來形成記憶的那個神經網路重新啟用一次。但這個重啟用的過程與原來記憶儲存時啟用的過程有一定的相似性,但也有很大的差異。因為大腦中形成的神經網路在上一次記憶儲存之後已經發生一些變化。於是就造成記憶並非永恆,而且回憶的提取也不能完全重現當初的體驗。

根據研究,記憶以三種形式儲存:感覺記憶、短期記憶和長期記憶。但是我們只能檢索儲存在短期和長期記憶中的資訊。

大腦是如何提取記憶的?

上圖:記憶的型別

感覺記憶

短期記憶

長期記憶又分為:程式記憶、語義記憶和情景記憶

但記憶檢索的確切機制我們尚未完全瞭解,因此我們這裡只能根據最近掌握的一些研究來講解一下:

記憶提取的型別

記憶提取主要有三種類型。

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上圖:記憶的編碼和提取實際上是一個資訊系統的彙編、同步、啟用的過程。

自由回憶

在自由回憶中,我們可以任何順序回憶事物條目的序列。自由回憶可以看到三種效果。

首因效應

,是指關於在體驗的時間序列中開頭出現的條目或在序列中出現頻率更高的條目的記憶更容易被提取;

新近效應

,是指在體驗的時間序列中最近的那個條目或序列末尾出現的條目更容易被提取。

系列效應

,相鄰位置事物的記憶會依次被提取。

大腦是如何提取記憶的?

上圖:往往第一個單詞和最後一個單詞最容易記住,中間的就難說了。

提示回憶

提示回憶是指受到某種提示或暗示之後對某種記憶進行提取。在提示式回憶中,人們通常會回想起在自由回憶中不能回憶起的東西。提示有助於恢復那些被認為是“丟失了的”記憶。當某個記憶內容與提示有很強的聯絡時,你會有更多的機會回憶起它。“睹物思人”就是典型的例子。

連續回憶

連續回憶是指按照專案或事件發生的順序進行的記憶的提取。這種方式,在上一個記憶專案的提取提示了下一個記憶條目的提取,這中回憶方式對於按時間順序發生的生活事件特別有用。但這種回憶方式也可以歸為上述兩種回憶方式的結合,因此連續回憶也有首因效應和新近效應。在不同的研究中發現,最近發生的事件更容易按順序回憶。當需要記憶的條目增多時,有效回憶則會減少,條目越多就越難記住,這形成了某種有效記憶容量的概念。

大腦是如何提取記憶的?

上圖:透過腦波檢測可以對人的記憶能力進行研究

大腦提取記憶的理論假說

兩階段理論

兩階段理論大概解釋了記憶提取的基本過程。

根據此理論,回憶過程又分為兩個步驟:

第一步是檢索記憶中的資訊;

第二步是從已檢索的資訊中識別需要提取的資訊。

這就引出了“識別”和“回憶”的兩個概念的分野(後面有詳述——記憶提取的形式),這裡先簡述:

識別

,是同樣的體驗輸入被判斷為已知的概念(概念是複雜體驗的抽象指代,類似一個標籤),例如看到一座山心裡頓時知道“那是一座山,那座山叫某某山”等等,我們可以簡單歸納為

“見山是山”

回憶

,則是沒有看到那座山,但是在心裡重現出那座山的形象和相關體驗以及這座山的名字,我們可以歸納為

“未見山而心中有山”

大腦是如何提取記憶的?

一些科學家認為,識別的過程比回憶的過程簡單,因為識別僅涉及前述第二步,而回憶則必須涉及兩個過程。因此,回憶更困難,且更易出錯。

但是另一些科學家認為,在某些情況下,回憶要比識別來得更快。比如突然想起了某句熟悉的話,但卻不知道這句話是誰說的,或者是什麼意思,這實際上是非自主回憶的一種情況。

編碼特異性理論

編碼特異性理論比兩階段理論更先進。根據該理論,回憶的過程需要利用記憶跡象或諸如上下文、環境等與記憶編碼相關的資訊作為檢索的線索來提取。

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這意味著,如果回憶提取的情景或環境相同,則成功回憶起資訊的機會就更大。舉個例子就是我們常常會在某個熟悉的環境當中回憶起早年的體驗和故事。

當然,在這個理論中,體驗時人的情緒也是一種重要的上下文或環境,也就是說情緒或者情感可以喚起在類似情緒或情感下形成的記憶。例如,經歷悲傷時會想起往昔的悲傷的故事——這會加重人的惆悵之情。而憶苦思甜,則是主動扭轉這種悲觀情緒連線的一種方式——每每觸景生情的時候,你可以聯絡一些快樂的回憶,從而避免抑鬱的情緒擴大。

但人類的記憶的形式和機制可能並不只有一種,因此用簡單的理論來概括人類所有的記憶行為都是不完整的,這方面還有待腦科學和心理學的進一步探索。

記憶提取的形式有

回憶

回憶是指在沒有任何提示或者實物的情況下,提取出關於某事物資訊的過程。這種提取是從大腦中直接取出資訊,例如回憶一個人的長相或某個場景。在回憶的過程中,參與記憶的所有神經元均被啟用,並重建記憶。

識別

識別是在看到事物的實物或再次經歷某種體驗之後識別先前已知事物的資訊。例如透過看某人的照片來說出某人的名字和故事。看到某風景區照片想起該風景區的名字。識別是根據輸入的資訊檢索出記憶的,如果沒有提供輸入的資訊,通常人不會莫名回憶起相關內容。

回想

回想是指記憶的重建或拼接。我們的大腦利用邏輯結構和線索來重建記憶,例如使用部分記憶

線索和邏輯來回憶事件的細節。這種情況需要邏輯推理來輔助提取碎片化的記憶然後重建出新的記憶,但這種過程由於受到主觀邏輯的影響,很容易形成大量主觀的認知並構建出大量主觀的記憶。例如警察在調查取證的時候,如果時間較久遠,有大量的證人會依據自己的主觀判斷和揣測來提供許多不符合現實的證詞,這種情況下,探員必須從多個證人那裡蒐集資訊,排除掉矛盾的說法,去偽存真才能確定真正的線索。因此單個證人的證詞的效力是值得懷疑的。但另一方面,具有特定文化傾向的群體也存在著集體認知偏差的問題,造成所謂“眾口鑠金”式的集體回憶偏差。

再學習

這種型別的記憶檢索是指重新提取過去已經學習但未記住的資訊(實際上這些資訊可以被簡化看作是一些不牢固的神經連結)——在這種情況下你可能無法回憶起特定資訊,但你知道以前已經學習過此資訊,算是人腦的一種薄弱記憶自查機制。重新學習可以強化之前的記憶,這個過程加強了神經元的聯絡,但再學習的記憶過程與初次學習的過程並不盡然相同,這更像是一個查漏補缺或者建立缺失的記憶環節之間的網路關係的過程。

參與記憶提取的大腦結構

研究表明,大腦中參與回憶和識別的結果大概有六個部分:

前額葉皮層與獲取嘗試有關;

中顳葉的海馬和海馬旁區域與有意識的記憶有關;

前扣帶回皮層與反應選擇有關;

後扣帶的後中線區域與影象記憶有關;

下頂葉皮層與空間記憶有關;

小腦,特別是左側的小腦,與自我啟動的記憶檢索有關。

大腦是如何提取記憶的?

研究發現,在

回憶

的過程中,蒼白球、前扣帶回、丘腦和小腦活動有所增加。

但在

識別

過程中沒有看到相同的活動,這意味著這些結構在回憶中比在識別中起著更重要的作用。另一些研究表明,只有在兩個大腦區域(即鼻皮質和海馬體)同時啟用時才會產生回憶。

大腦是如何提取記憶的?

上圖:神經元之間的連線月強大,記憶也就越強悍。

非自主的記憶檢索

這種記憶檢索並非出於我們的主觀意識所能控制的記憶自發進入到意識之中的情況。有點“莫名想起”的那種意思。

非自主記憶檢索分為兩種型別:

非自主自傳記憶檢索(自傳記憶是指對自體體驗情節的記憶),這相當於“莫名想起了以前自己做過的事,經歷的場景”等等,指由於某種感覺或內部提示(如思想)而導致的無意識記憶的自動重新啟用。

非自主語義記憶檢索,這相當於“莫名心裡就冒出了某句話”。

沒有任何線索的自傳式記憶很容易丟失,隱匿在大腦當中一般很難被提取出來。而這位非自主自傳記憶的產生提供了生理心理基礎。當記憶的自我調節發生錯誤,無關的自傳記憶到達了意識層面,造成一種懵懵懂懂的意識,這就形成了某種非自主的自傳記憶檢索。特定的事物或者場景經常導致與這些事物或場景有關的記憶的非自主檢索,一些情景莫名出現在腦海,或者叫做“似曾相識感”,簡而言之,就是“不憶而憶起”。

非自主語義記憶檢索的過程與非自主自傳記憶檢索相同,這種型別的記憶也稱為“語義彈出”。這種型別是指非自主檢索隨機單詞、影象或概念。該過程跟非自主自傳記憶檢索類似,但不涉及個人主觀視角或者體驗。或許腦子裡的喃喃自語就屬於這種記憶彈出的結果。

影響檢索的因素

語境

記憶被編碼的環境的特徵也與記憶一起被編碼。這導致了檢索的上下文相關性,這意味著處在與當初記憶編碼相同的環境條件下,可以更輕鬆地讓你提取出記憶。

性別

研究表明,女性在回憶情節方面要好於男性,但是在語義記憶的檢索過程中,兩者沒有發現差異。記憶檢索中的性別差異是使用不同策略處理資訊的結果。一項研究表明,女性會更多記住非語言提示(表情、動作、場景),而男性會更多記住口頭(語音、語調、含義)提示。

注意力

注意力在其記憶的編碼過程中會影響記憶。如果某人在記憶的編碼階段並不專注,則該人以後很難提取這段記憶。這就是我們常說的三心二意的結果。

干擾

干擾是指以前的記憶和新形成的記憶之間的互動。有兩種情況:一種是新記憶對大腦中的舊記憶的干擾而導致新記憶被遺忘。另一種是舊記憶因為與新記憶的互動而導致舊記憶無法被回憶。

體力活動

體育活動或身體健康似乎是提取記憶的重要因素之一。有健康問題的兒童通常心理和認知能力較差。體育鍛煉和身體健康水平與認知能力正相關。

研究表明,體育鍛煉對負責記憶的海馬體有較強的影響。海馬是大腦中參與資訊編碼的部分,它也可能影響大腦的其他區域。似乎體育鍛煉有助於神經網路的正常執行。

飢餓感

有研究表明,遠離飢餓感有助於記憶的形成。有吃早餐習慣的學生通常在考試中得分更高。這可能是由於飢餓感會導致對於大腦其他方面記憶的形成構成干擾,我們在飢餓的時候可能不能地無法將注意力集中在除了獲取食物此類事情的其他方面,於是造成了記憶編碼的困難——整個大腦響起了“飢餓”的恐慌警報。而進食之後,飢餓警報解除,人腦就又可以繼續安心記憶了。

檢索失敗

檢索失敗是指無法從長期記憶中檢索資訊。在這種情況下,記憶是已經編碼為長期記憶,只是顯意識無法檢索到它。這和記憶的根本性丟失是不同的概念。

在往往是由於用於檢索記憶,或者喚起記憶的線索不足,例如外部或內部線索不足,從而導致神經網路難以大規模啟用(這有點像星星之火無法燎原的情況)。但有時一個人無法記住事件的詳細資訊,但是返回事發地點得到外部環境的提示資訊之後,他就可以想起不少事件的細節。

此外,催眠術則似乎是透過誘導大腦的內部線索而讓人喚起以前無法提取出來的記憶,讓某些人可能一輩子都無法檢索的記憶被一朝喚起。

總之

記憶的提取是一個複雜但自然的行為,是物種演化數億年以來形成的能力。我們的記憶很多,但我們能夠利用的很少。記憶的提取是人與生俱來的一種技術,但我們有非常大的空間可以拓展這種內在技術。

大腦是如何提取記憶的?中醫科院博士2020-11-15 15:09:04

感謝邀請回答。

我將會從記憶的本質,記憶的四種模型,並重點說明目前最為流行的一個模型來解說我們的大腦是如何提取記憶的——

大腦是如何提取記憶的?

記憶的本質是什麼?

記得在心理學領域,記憶會被定義為“人們對於先前事件或經歷的內部記錄和表徵”。

如果沒有記憶,我們就不會有過去和未來,也不能自己去穿衣吃飯,社交,甚至連鏡子中的自己也認不出來。

舉一個例子——

美國心理學家卡倫·霍夫曼在其寫的《行動中的心理學》中列舉過這樣一個例子:

一個叫做H。M。的人27歲的時候,因為藥物已經無法控制他的因為癲癇引起的痙攣,做了一個手術,這個手術摘除了他大腦中一部分大腦顳葉和邊緣系統。

儘管手術成功地抑制住了H。M。癲癇發病的次數和程度,但他的長時記憶卻出現了問題。

在手術兩年後,他仍然認為自己活在27歲。

不久,他的叔叔去世了,儘管他表現得和其他人一樣悲傷,但沒多久他就會問為什麼叔叔一直不來看他,必須有人不停的提醒他叔叔去世了。

現在手術已經50多年了,但他仍然不認識每天照料他的人。

也就是說H。M。喪失了長時記憶,一直活在短時記憶裡,也就是說他“永遠活在當下”——因為手術,他不能形成新的長時記憶,也提取不出來手術之後發生在當下之前的事件的記憶。

那我們的記憶是如何形成的呢?

我下面就要介紹記憶的四個建構模型。

大腦是如何提取記憶的?

記憶的四個建構模型

記憶是一個建構過程,我們在編碼、儲存、提取等一系列過程中組織和行程資訊,這個過程不完全都是正確的,也可能或往往出現錯誤和偏差。

幸好,心理學家在過去為記憶的建構建立了很多模型。

主流的主要有四個,包括資訊加工模型、平行分佈加工模型、加工水平模型和傳統三階段記憶模型。

資訊加工模型

,認為記憶是包括編碼、儲存、提取三個基本過程的加工,就像計算機處理資料一樣。

但是計算機處理資料不會出錯,人們處理事件或經歷總會大大小小、多多少少、有時出有時不出錯誤,引發了人們更進一層地思考。

隨著神經生物學的發展,人們對記憶又提出了平行分佈加工模型和加工水平模型。

平行分佈加工模型

,認為記憶分佈在相互聯絡的神經元網路上,當記憶被啟用時,這些網路以一種平行的方式同時工作,處理資訊。

然而有學者也對平行加工模型提出了質疑,後來又提出了加工水平模型。

加工水平模型

,認為記憶的效果取決於最初對資訊心裡加工的程度和深度,淺加工知會保留很少記憶,加工越深,處理越深,記憶越好。

基於上面三個模型,目前科學界或心理學界最為流行的是記憶的傳統的記憶三階段模型。

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記憶的提取:傳統三階段記憶模型

從上世紀60年代開始,

傳統三階段模型

或“三盒”模型就成為記憶研究採用最為廣泛的理論之一。

記憶三盒模型認為,記憶需要從三個不同的儲存盒子或是哪個不同的階段,每個盒子或階段對於保持和加工記憶資訊的時間是不一樣的。

第一個階段對於資訊的保留只有很短的時間,

第二個階段對於資訊的保留時間也只有的30秒左右或更短的時間。

第二個階段對資訊的保留或儲存是相對長久的。

而資訊的處理必須經上一個階段後才能進入下一個階段,所以人們用三個盒子來代表三個階段,比用箭頭表示資訊流動的方向,如上圖。

並把三個階段分別命名為感覺記憶、短時記憶和長時記憶。

感覺記憶:

人們每天看見、聽見。觸控、嚐到和聞到的資訊,首先進入我們的感覺記憶。其主要功能是短時保留進入來的各種感覺資訊,然後把這個資訊傳遞到下一個階段,也即是短時記憶。

最開始人們認為感覺記憶的容量是無限的,現在認為也有它的極限。

短時記憶:

在較短的時間記憶體儲來自感覺記憶的資訊,並經過處理後決定是否將資訊繼續傳遞到下一個階段。

短時記憶的功能和感覺記憶相似,也是主要將資訊傳遞到下一個階段,但與感覺記憶不同的是短時記憶並非精確地毫無保留的複製感覺記憶的內容,而是加入了一些知覺性的分析。

短時記憶容量和持續的時間有限,一般短時記憶有5~9個專案,處理的時間約為30秒或更短的時間。

如何增加一個人的短時記憶的容量呢,現在認為透過分組的形式可以做到。

就像你錢包裡的信用卡賬號、手機號,身份證號一樣,人們習慣於把他們分為幾組,更好記憶,是因為人們可以成組的處理資訊,快速儲存和記憶。

短時記憶聽起來像是被動的,但是,現在人們進行的主動加工資訊的過程,就像有意識的思維工作(推理、計算、感知)都發生在短時記憶裡,所以人們下奶又把短時記憶叫做

工作記憶

長時記憶

長時記憶被認為是記憶的第三個階段,可以長時間的儲存資訊,容量幾乎無限,儲存時間也相對長久。就像文首提到的H。M。的故事一樣。

H。M。手術後,如果你第一次見他,似乎覺得沒問題,但是你離開他一會兒,再回來,就會發現他不記得你剛和他在一起——因為他的手術損毀了他將短時記憶資訊傳遞到長時記憶的功能。

我們大腦提取的記憶,大部分都是長時記憶。

長時記憶的作用,是對記憶資訊進行長時間的儲存。資訊一旦從短時記憶傳遞過來,它就會和其它已經儲存在長時記憶中的資訊一起被組織和綜合,並存儲在這裡。

當我們需要使用時,這些儲存在長時記憶裡的資訊就會被提取出來,並傳回到短時記憶供我們使用。

長時記憶還分為

外顯(陳述性)記憶

,長時記憶的子系統之一,可以有意識地儲存事實、資訊和個人生活經歷。它可再分為

語義記憶

(儲存嘗試資訊,相當於一部心理的百科詞典)和

情景記憶

(儲存個人經歷和事件,相當於一本個人生活日記)。

以及內隱(非陳述性)記憶,也是長時記憶的子系統之一,是一種無意識的學習和無意識的知識,是一種無意識的記憶,像人們穿鞋子、騎腳踏車、刷牙等程式性記憶,以及一些經典條件反應。

如果想讓自己變得更為睿智和智慧,就要想法改變和延長長時記憶。

這就包括三個關鍵策略:

組織、精細複述和提取線索

組織,就和擴大短時記憶容量一樣,透過組織也可以擴大長時記憶容量。

精細複述,是對長時記憶進行更甚水平的加工,譬如把和以前儲存的資訊聯絡在一起,進行比較、分類,組合等。

提取線索,包括特殊線索(使用特殊線索進行記憶提取,叫

再認

)和一般線索(使用一般線索進行資訊提取,叫

回憶

)。

結語:

人們透過短時記憶傳遞給長時記憶,長時記憶進行綜合加工後,把加工後的資訊回傳給短時記憶,是我們的一般記憶提取過程。

但透過對長時記憶的組織、精細複述、再認和回憶可以加深增加長時記憶容量,以便更好地精確地提取記憶。

希望上述答案,能夠解答你的問題。

再次對邀請回答表示感謝。

大腦是如何提取記憶的?高效學習法程程老師2020-11-10 19:13:37

我將提問總結歸納為以下幾個方面的問題:1。記憶的本質 2。 記憶的儲存問題3。 記憶的提取問題。

記憶的本質

從神經生物學的角度來看,目前主流觀點是“神經元學說”,

認為記憶是在神經細胞間聯結的動態變化中得到編碼的,換句話來講,記憶可以體現神經細胞之間聯結的可變性和可塑性。

可以看出來,記憶的形成不是哪一個神經元決定的,而 是有很多神經元相互連線,相互作用的。記憶按照記憶時程的長短分為瞬時記憶、短時記憶、長時記憶和永久記憶,目前認為各類記憶的腦內機制是不相同的,記憶的分類以及不同記憶型別的比較如圖1~2所示:

大腦是如何提取記憶的?

大腦是如何提取記憶的?

當然,我也一直強調神經科學領域的發展和進展是非常迅猛的,很多觀點和結論都在不斷被完善和更新。我記得在2016年1月份的一次有關學習與記憶的論壇上,鍾毅老師提出過“重複學習不改變記憶的形成,重複改變記憶的遺忘。”的觀點,也就是說他認為每次學習過程中,第一次產生的是學習,後面的重複都是抑制遺忘。他用果蠅為模型,用行為學、細胞分子學等研究方法闡明瞭自己的觀點,這個觀點打破了短時程記憶轉成長時程記憶大多需要consolidation(鞏固)的過程的理論,當然,這也只是一種理論,而且模式動物用的是無脊椎動物果蠅,所以是否在靈長類動物和人類身上也適用也是不得而知。

深一步的從學習與記憶的分子機制來看,現在的研究認為,記憶源於突觸的微小改變,這種變化在全腦都有體現。這樣一來,

記憶的物質基礎的研究範圍縮小到突觸修飾上,

於是科學家先從最簡單的無脊椎動物神經系統入手探索記憶的分子機制。這裡首先要提到的就是20世紀末,美國哥倫比大大學科學家Eric Kandel成功的建立了海兔(Aplysia)的學習和記憶行為模型,這一先驅性實驗顯示了記憶的儲存位點和形成機制,從而系統的揭示了學習記憶可能的細胞和分子機制,也因此他獲得了2000年諾貝爾獎。這個模型主要研究的是程式性記憶,包括海兔的非聯合型學習和海兔的聯合型學習,其中非聯合型學習又包括“縮鰓反射的習慣化”和“縮鰓反射的敏感化”,而聯合型學習也就是指經典的條件反射。這裡簡單介紹一下他們的細胞分子機制:

1)海兔的非聯合型學習——縮鰓反射的習慣化

如果將水流噴射到海兔的虹管,虹管和鰓會收縮,稱為縮鰓反射(圖3)。Kandal實驗的結論是:縮鰓反射的習慣化與突觸前修飾有關,反覆刺激感覺神經末梢會使神經遞質的釋放量減少。進一步來講,鈣離子透過電壓門控鈣離子通道進入神經末梢,但是當鈣離子通道反覆開放時,它的效能就會逐漸降低,鈣離子內流減少,神經遞質釋放量減少(圖4)。

大腦是如何提取記憶的?

大腦是如何提取記憶的?

2)海兔的非聯合型學習——縮鰓反射的敏感化

短暫電極海兔的頭部,結果導致再刺激虹管引起的強烈的縮鰓反應(圖5)。由於點選海兔頭部會引起L29釋放五羥色胺(5-HT),隨後啟用感覺神經末梢G蛋白耦聯的腺苷酸環化酶,隨後導致cAMP產生,cAMP可以啟用蛋白激酶A(PKA),PKA磷酸化鉀離子通道蛋白,導致鉀離子通道關閉,突觸前動作電位延長,促進動作電位期間鈣離子內流增多,神經遞質釋放量增多(圖6)。

大腦是如何提取記憶的?

大腦是如何提取記憶的?

3)海兔的聯合型學習

即非條件刺激是強電擊海兔尾部,條件刺激是對虹管的輕微刺激,後來如果將尾部刺激和虹管刺激相結合後,單獨刺激虹管後產生的反應要比敏感化引起的反應還要強。從分子水平上的解釋是條件刺激表現為鈣離子內流,非條件刺激表現為突觸前神經末梢腺苷酸環化酶的G蛋白啟用,當突觸前鈣離子衝動與G蛋白耦聯受體啟用導致cAMP大量生成在時間上恰好重合,或者鈣離子衝動稍微較後者快一點時,產生學習,而記憶則在鉀離子通道被磷酸化和神經遞質釋放增加時產生。(圖7)

大腦是如何提取記憶的?

關於用脊椎動物模型來研究哺乳動物的突觸可塑性的內容是非常的多,在這裡我只提幾個哺乳動物中學習和記憶的細胞分子學機制中非常重要的關鍵詞:海馬的長時程增強(long-term potentiation,LTP),突觸傳遞的長時程壓抑(long-term depression,LTD),NMDA受體(N-methyl-D-aspartate receptor)。總的來說,藥理學和遺傳學的研究都表明,海馬NMDA受體在突觸修飾作用(比如說LTD和LTP)和學習記憶中都有著很關鍵的作用。

2.記憶的儲存

記憶的物質表現或位置可以叫做記憶的痕跡(memory trace),同時也不得不提到加拿大心理學家Donald Hebb,Hebb提出了細胞集合理論:腦內反映某外界客觀物體,是由被該外界刺激啟用的所有皮層細胞組成的,這些同時被啟用的神經元稱作“細胞集合”,假如這些細胞相互連線,細胞集合內的連線持續啟用,對外界客觀物體的內部反應就能作為短時程記憶始終儲存,如果細胞集合能持續啟用很長一段時間,那麼細胞間相互連線更有效的神經元就會連線在一起,更緊密的連線就會使細胞集合再次興奮,記憶的鞏固就可能發生(圖8)。簡單的講,他的重要結論包括:

1) 僅僅集團內的一部分細胞的破壞並不能消除記憶,

記憶的痕跡廣泛分佈於細胞集合的細胞連線內

2)記憶痕跡可能包括了有關感覺和知覺的神經元。

大腦是如何提取記憶的?

不管怎麼樣,目前認為學習和記憶的功能不侷限於大腦某一個單一的部位,而研究表明,陳述性記憶主要依賴於海馬和相關結構,程式性記憶與紋狀體相關,而工作記憶的痕跡是廣泛分佈於大腦內的,另外,長時程記憶被一些人認為是透過新皮層結構的變化來儲存的記憶。所以說為了保障我們更好的生存下去我們,我的大腦是一直在不停的再重構的。

還有說法是,多數記憶材料都需要經過Joseph LeDoux提到的“短時緩衝裝置”,即位於雙側聽覺區、視覺區和運動知覺區的

暫時儲存區域

後,然後才能進入工作記憶(一種暫時記憶,比短時記憶要長一些)和之後的長時記憶。

而語義記憶、情景記憶、程式記憶、自動記憶和情緒記憶的通路則用於儲存和提取長時記憶的資訊。

其中,情景記憶和語義記憶(兩者都屬於陳述性記憶)主要儲存在海馬;程式記憶和自動記憶主要儲存在小腦;情緒記憶主要儲存在杏仁核。這裡再簡單解釋一下這五種記憶:

語義記憶:人們對一般知識和規律的記憶,比如你閱讀文獻所得到到知識的記憶。

情景記憶:可以理解成關係記憶或者空間記憶,主要是指位置資訊。

程式記憶:通常也成為“肌肉記憶”,比如我們學開車、騎腳踏車等記憶。

自動記憶:也稱作為conditioned response memory,表現為特點的刺激對記憶的自動激發,例如說你唱著歌我自動的就接下一句的這種狀態。

情緒記憶:就是關於情緒的記憶,值得一提的是,情緒記憶總是優先於其他任何一種記憶。

舉個例子來說明這個過程:你在看一篇文獻(產生了是語義記憶),新的知識資訊透過傳送到海馬後,海馬把資訊帶到暫時儲存區域,如果這些新資訊與之前傳入的資訊是有關聯的,那麼它會被傳到前額葉皮層的工作記憶,工作記憶進一步可以進行資訊的分類整理,如果再加上先前對文獻所述的相關內容的作用,這些新舊資訊可以聯絡起來,這個過程重複多次後,就有可能形成長時記憶。

3. 記憶的提取問題

剛才有提到語義記憶、情景記憶、程式記憶、自動記憶和情緒記憶這5條記憶通路,一種說法是,我們很多時候會透過這些記憶通路來啟用記憶,開啟回憶。具體的舉個例子來講,寒假回家爸爸接我回家,車裡放著CD,當放到《同桌的你》時,我都會不自主的跟著哼(歌曲開啟了自動記憶),然後當車經過我初中學校的時候,都會勾起我對美好童年的回憶(透過初中學校這個地點,情景記憶通路被啟用),然後我想起每天放學和同學迫不及待開心的蹲在學校門口看商販販賣小雞小鴨子和蠶的場景,覺得小時候的我好天真可愛,“噗嗤”一下笑了出來,於是心情大好,突然想下車看看學校門口有什麼新變化(情景記憶通路激活了情緒記憶,同時由於情緒記憶總是優先於其他記憶的,當情緒記憶主導時,人很容易失去邏輯能力,做出背離理智的決定),我於是來到校門口,發現校門口開了家新的炸雞店,名字叫“來自星星的炸雞”,我買了一份嚐了後覺得很好吃,突然想起其閨蜜說過她很喜歡吃炸雞(語義記憶通路被開啟),於是我微信告訴她校門口新開了一家好吃的炸雞店,明天約她一起吃炸雞。

總結:

神經科學是一個非常值得探索的領域,我們的大腦大約有1000億個神經元,但是他們到底是如何工作的,依然是個迷。兩年前歐美很多國家紛紛啟動了腦科學計劃,而在2015年10月,中國科學院神經科學研究所所長蒲慕明報告中介紹China Brain Project也將啟動,各個領域的科學家也都積極響應,可見這個領域的熱門程度。

目前就我們的瞭解,記憶能是發生在突觸處的,而且各類動物的學習和記憶在細胞和分子機制上都是很相通的。典型的事件是:腦中電活動的改變,然後第二信使分子的變化(如cAMP,鈣離子),之後是突觸蛋白的修飾,這些暫時的變化透過改變突觸結構從而成為永久變化,形成長時程記憶。隨著神經科學的迅速發展,我相信會有更多更新穎,合理和突破性的理論產生,說不定哪天真發明出讓人過目不忘的“記憶麵包”呢!

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