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1、关于学习和记忆第1页，讲稿共79张，创作于星期日l学习与记忆是两个相互联系的神经过程。学习学习与记忆是两个相互联系的神经过程。学习是指人和动物获得外界信息的神经过程，而记是指人和动物获得外界信息的神经过程，而记忆是将获得的信息贮存和读出的神经过程；忆是将获得的信息贮存和读出的神经过程；l学习和记忆是人和动物赖以生存的重要条件，学习和记忆是人和动物赖以生存的重要条件，缺乏学习和记忆能力，人和动物都将难以生存；缺乏学习和记忆能力，人和动物都将难以生存；第2页，讲稿共79张，创作于星期日人脑学习和记忆功能的生物学特性的特点：人脑学习和记忆功能的生物学特性的特点：l不变量形成不变量形成l信息平行处理信
2、息平行处理l结构复杂、高效低耗能结构复杂、高效低耗能第3页，讲稿共79张，创作于星期日第一节第一节学习和记忆的分类学习和记忆的分类一、一、学习类型学习类型A.联想式学习联想式学习B.定定义义：两两种种或或两两种种以以上上刺刺激激所所引引起起的的脑脑内内两两个个以以上上的的中中枢枢兴奋之间形成的联接而实现的学习过程。兴奋之间形成的联接而实现的学习过程。根据外部条件和实验方法不同，可分为根据外部条件和实验方法不同，可分为3种类型：种类型：经典条件反射，尝试与错误学习和操作式条件反射经典条件反射，尝试与错误学习和操作式条件反射。第4页，讲稿共79张，创作于星期日经典条件反射：经典条件反射：条条件件刺
3、刺激激和和无无条条件件刺刺激激相相隔隔短短暂暂时时间间顺顺序序多多次次重重复复出现是建立经典条件反射的基本学习规则出现是建立经典条件反射的基本学习规则第5页，讲稿共79张，创作于星期日尝试与错误学习：尝试与错误学习：l桑戴克（桑戴克（E.L.Thorndike)l问题箱、迷津箱（问题箱、迷津箱（T与与Y迷津）迷津）l学习行为形成的指标是动物通过尝试与错误的学习行为形成的指标是动物通过尝试与错误的经验积累，使正确反应所需的时间逐渐缩短经验积累，使正确反应所需的时间逐渐缩短。第6页，讲稿共79张，创作于星期日操作式条件反射操作式条件反射(instrumentalconditionedreflex)
4、斯金纳（斯金纳（B.F.Skinner,1938-）学习是刺激（学习是刺激（S）与反应（）与反应（R）之间的联）之间的联结，并在脑内伴随着联想的出现。结，并在脑内伴随着联想的出现。固定比率强化固定比率强化可变比率强化可变比率强化固定间隔强化固定间隔强化可变间隔强化可变间隔强化第7页，讲稿共79张，创作于星期日l联想式学习的特点是：环境条件中变化着的动联想式学习的特点是：环境条件中变化着的动因在因在时间时间和和空间空间上接近，使得脑内两个或多个上接近，使得脑内两个或多个中枢兴奋性同时变化，从而在脑内形成中枢兴奋性同时变化，从而在脑内形成暂时的暂时的神经联系神经联系。第8页，讲稿共79张，创作于星
5、期日B、非联想式学习、非联想式学习l肯特尔（肯特尔（E.R.Kandel,1976）单单一一模模式式的的刺刺激激重重复复出出现现单单一一兴兴奋奋灶灶重复出现重复出现兴奋性发生量变兴奋性发生量变习惯化习惯化敏感化敏感化第9页，讲稿共79张，创作于星期日C认知学习认知学习l克勒克勒顿悟式学习顿悟式学习l班杜拉班杜拉观察学习和替代性强化观察学习和替代性强化第10页，讲稿共79张，创作于星期日D情绪性学习情绪性学习l阴性情绪行为模式：阴性情绪行为模式：主动性躲避反应主动性躲避反应被动性躲避反应被动性躲避反应l情绪性冲突行为模式：实验中同时引出动物的情绪性冲突行为模式：实验中同时引出动物的阳性情绪和阴性
6、情绪，使之产生冲突；阳性情绪和阴性情绪，使之产生冲突；双趋冲突双趋冲突双避冲突双避冲突趋避冲突趋避冲突第11页，讲稿共79张，创作于星期日lE.程序性学习或熟练与技巧性学习程序性学习或熟练与技巧性学习lF.味厌恶式学习味厌恶式学习lG.印记式学习印记式学习关键期、敏感期关键期、敏感期第12页，讲稿共79张，创作于星期日二、记忆类型二、记忆类型l瞬时记忆、短时记忆和长时记忆瞬时记忆、短时记忆和长时记忆第13页，讲稿共79张，创作于星期日q陈述性记忆和非陈述性记忆陈述性记忆和非陈述性记忆陈陈 述述 性性 记记 忆忆 外外 显显 记记 忆忆（explicitmemory）非非 陈陈 述述 性性 记记
7、 忆忆 内内 隐隐 记记 忆忆（implicitmemory)第14页，讲稿共79张，创作于星期日第二节第二节学习的脑机制学习的脑机制第15页，讲稿共79张，创作于星期日一、一、脑等位论和机能定位论的统一脑等位论和机能定位论的统一A.脑等位论脑等位论拉什利（拉什利（Karl Spencer Lashley,1890-1958Karl Spencer Lashley,1890-1958）。）。l均势均势(equipotentiality)equipotentiality)原理原理l总体活动总体活动(mass action)(mass action)原理原理我们如何理解我们如何理解Lashley的
8、实验结果呢？的实验结果呢？第16页，讲稿共79张，创作于星期日lB.机能定位论机能定位论l加尔（加尔（FranzJosefGall1758-1828）：颅相）：颅相说。说。l失语症的临床研究。失语症的临床研究。l20世纪世纪40-50年代，定位说得到进一步年代，定位说得到进一步的发展。的发展。第17页，讲稿共79张，创作于星期日l简单条件发射最必要的中枢位于小脑简单条件发射最必要的中枢位于小脑l简单空间辨别学习的中枢位于海马简单空间辨别学习的中枢位于海马l伴有植物性神经系统功能变化的快速条件反射，伴有植物性神经系统功能变化的快速条件反射，中枢位于杏仁核中枢位于杏仁核l负责空间关系或视觉认知学习
9、，下颞叶或颞顶负责空间关系或视觉认知学习，下颞叶或颞顶枕联络皮层参与枕联络皮层参与l复杂时间、空间综合学习，前额叶皮层参与复杂时间、空间综合学习，前额叶皮层参与 第18页，讲稿共79张，创作于星期日总结总结学习与记忆都不是哪一种脑结构的特殊功能。学习与记忆都不是哪一种脑结构的特殊功能。暂时联系的形成是神经系统的普遍功能暂时联系的形成是神经系统的普遍功能脑等位论；脑等位论；学习的类型和复杂程度不同，完成学习过程的脑区也学习的类型和复杂程度不同，完成学习过程的脑区也不同不同脑机能定位论；脑机能定位论；脑等位论与脑机能定位论同时存在与学习和记忆过程中，脑等位论与脑机能定位论同时存在与学习和记忆过程中
10、，两者是脑功能对立统一的两个方面。两者是脑功能对立统一的两个方面。第19页，讲稿共79张，创作于星期日二、暂时联系和异源性突触易化第20页，讲稿共79张，创作于星期日暂时联系暂时联系宏观表现宏观表现l巴甫洛夫通过实验证明大脑皮层神经过程的运巴甫洛夫通过实验证明大脑皮层神经过程的运动具备很强的分析综合能力，对兴奋灶之间的动具备很强的分析综合能力，对兴奋灶之间的强度十分敏感，总是以强兴奋灶对弱兴奋灶的强度十分敏感，总是以强兴奋灶对弱兴奋灶的吸引实现暂时联系的接通吸引实现暂时联系的接通第21页，讲稿共79张，创作于星期日异源性突触联系异源性突触联系l脑内的每一个神经元都会和数以千计、来源不脑内的每一
11、个神经元都会和数以千计、来源不同的其他神经元形成突触联系，这种联系称之同的其他神经元形成突触联系，这种联系称之为异源性突触联系为异源性突触联系；第22页，讲稿共79张，创作于星期日l当代神经科学认识到：暂时联系的形成，是神当代神经科学认识到：暂时联系的形成，是神经元的普遍机能特性，它的组织形态和生理学经元的普遍机能特性，它的组织形态和生理学基础是大量异源性突触间的异化；基础是大量异源性突触间的异化；l突触前神经元的两种神经递质同时作用于一个突触前神经元的两种神经递质同时作用于一个突触后神经元，引起突触后神经元两类突触后突触后神经元，引起突触后神经元两类突触后成分的兴奋。这个过程称之为异源性突触
12、异化成分的兴奋。这个过程称之为异源性突触异化。第23页，讲稿共79张，创作于星期日异源性突触易化至少有两种方式：异源性突触易化至少有两种方式：l突触前成分间的活动依存性强化机制突触前成分间的活动依存性强化机制l突触前后间强化机制突触前后间强化机制第24页，讲稿共79张，创作于星期日三、学习的分子生物学基础三、学习的分子生物学基础l配体门控受体家族配体门控受体家族N位甲基右旋门冬氨酸敏感型兴奋性氨基位甲基右旋门冬氨酸敏感型兴奋性氨基酸受体，简称酸受体，简称NMDA受体，在海马长时程增强受体，在海马长时程增强效应中具有重要作用效应中具有重要作用lG-蛋白相关的受体家族蛋白相关的受体家族5-羟色胺受
13、体分子，在经典条件反射和非羟色胺受体分子，在经典条件反射和非联想学习机制中具有重要作用联想学习机制中具有重要作用第25页，讲稿共79张，创作于星期日配体门控受体家族配体门控受体家族l条件刺激（灯光）单独作用，突触前神经末梢释放谷氨酸，条件刺激（灯光）单独作用，突触前神经末梢释放谷氨酸，谷氨酸递质与后膜上谷氨酸递质与后膜上NMDA受体结合，使得受体结合，使得NMDA受体蛋白受体蛋白发生变构作用，使得其上钙离子通道打开发生变构作用，使得其上钙离子通道打开l非条件刺激非条件刺激(（食物）单独作用，突触前末梢释放神经递（食物）单独作用，突触前末梢释放神经递质造成突触后膜去极化，即后膜兴奋，可以清除后膜
14、上的质造成突触后膜去极化，即后膜兴奋，可以清除后膜上的镁离子，钙离子通道变得通畅。镁离子，钙离子通道变得通畅。l条件刺激与非条件刺激结合（经典条件反射）条件刺激与非条件刺激结合（经典条件反射），NMDA受体受体蛋白分子可以将条件刺激和非条件刺激聚合在一起，触发钙离蛋白分子可以将条件刺激和非条件刺激聚合在一起，触发钙离子从细胞外进入细胞内，在细胞内发挥第二信使的作用，继续子从细胞外进入细胞内，在细胞内发挥第二信使的作用，继续传递习得的神经信息，完成经典条件反射建立的基本过程传递习得的神经信息，完成经典条件反射建立的基本过程第26页，讲稿共79张，创作于星期日G-蛋白相关的受体家族蛋白相关的受体家
15、族l单独条件刺激单独条件刺激后膜兴奋（去极化）后膜兴奋（去极化）造成适量钙离造成适量钙离子从膜外流入细胞膜内，促使腺苷酸环化酶分子子从膜外流入细胞膜内，促使腺苷酸环化酶分子轻度轻度活化活化产生少量第二信使（产生少量第二信使（c-AMP）l单独非条件刺激单独非条件刺激前膜末梢释放大量神经递质前膜末梢释放大量神经递质5-TH，与后，与后膜上的膜上的G-蛋白相关性受体蛋白分子结合，蛋白相关性受体蛋白分子结合，腺苷酸环化酶激活腺苷酸环化酶激活，合成较多的（合成较多的（c-AMP）l条件刺激与非条件刺激以一定时间间隔呈现，就会引起腺苷条件刺激与非条件刺激以一定时间间隔呈现，就会引起腺苷酸环化酶的高度激活
16、，合成大量（酸环化酶的高度激活，合成大量（c-AMP）第27页，讲稿共79张，创作于星期日第三节第三节联络区皮层与认知学习联络区皮层与认知学习l联络皮层主要为联络皮层主要为前额叶皮层前额叶皮层颞颞-顶顶-枕联络皮层枕联络皮层l联络皮层与纹状体苍白球、杏仁核、海马等结联络皮层与纹状体苍白球、杏仁核、海马等结构之间存在着神经联系构之间存在着神经联系l前额叶联络区皮层与运动学习行为、复杂时、前额叶联络区皮层与运动学习行为、复杂时、空关系的学习有关空关系的学习有关高级认知高级认知颞颞-顶顶-枕联络皮层与感觉学习和空间关系的学习枕联络皮层与感觉学习和空间关系的学习有关有关第28页，讲稿共79张，创作于星
17、期日前额叶皮层与学习前额叶皮层与学习l前额叶皮层的位置前额叶皮层的位置额叶皮层中除初级运动额叶皮层中除初级运动皮层和次级运动皮层之外的所有部分皮层和次级运动皮层之外的所有部分l前额叶皮层与丘脑、尾状核、苍白球、杏仁核、前额叶皮层与丘脑、尾状核、苍白球、杏仁核、海马这些结构间有着复杂的直接联系，再通过海马这些结构间有着复杂的直接联系，再通过这些结构与下丘脑、中脑之间实现着间接神经这些结构与下丘脑、中脑之间实现着间接神经联系。这些联系是前额叶皮层多种生理心理功联系。这些联系是前额叶皮层多种生理心理功能的重要基础能的重要基础。第29页，讲稿共79张，创作于星期日实验实验延缓、交替延缓反应延缓、交替延
18、缓反应l杰克逊（杰克逊（1935年）年）l程序程序（一）让猴观察眼前两个食盘，其中一个内有食物，盖上盖子，然后将两个食盘用幕布遮住（一）让猴观察眼前两个食盘，其中一个内有食物，盖上盖子，然后将两个食盘用幕布遮住(几秒或几分钟几秒或几分钟）,幕布拿开，观察猴子的行为。幕布拿开，观察猴子的行为。如果直接打开有食物的食盘盖，则获得奖励如果直接打开有食物的食盘盖，则获得奖励（二）（二）,如果直接打开如果直接打开另外一个另外一个食盘盖，则获得奖励食盘盖，则获得奖励 交替延缓反应是时间交替延缓反应是时间-空间相结合的学习模式空间相结合的学习模式比较：正常猴子对于不同延缓时间的延缓反应都能很容易建立起来（学
19、习）比较：正常猴子对于不同延缓时间的延缓反应都能很容易建立起来（学习）双侧前额叶损伤的猴子即使是建立（双侧前额叶损伤的猴子即使是建立（1-2s）的延迟反应也十分困难（无）的延迟反应也十分困难（无法完成学习）法完成学习）结论：前额叶皮层损伤引起的短时记忆障碍，是造成学习无法完成的主要原因结论：前额叶皮层损伤引起的短时记忆障碍，是造成学习无法完成的主要原因第30页，讲稿共79张，创作于星期日l进一步的实验表明：只有时间（延缓）和空间（交换）两个因素同时存在，前额叶损伤导致的行为障碍才表现出来。l由此可见，前额叶联络皮层与时间和空间关系的复杂综合功能有关这个结论并非定论第31页，讲稿共79张，创作于
20、星期日进一步的发现进一步的发现l前额叶受损的动物朝向发射发生后难以消退注意涣散l双侧前额叶损伤的动物在手术后早期阶段出现明显的运动功能障碍，表现为活动过度和活动降低交互出现前额叶皮层具有抑制功能，损伤导致抑制的解除前额叶损伤引起的交替延缓反应障碍并非确定前额叶对学习的特异作用前额叶损伤引起的交替延缓反应障碍并非确定前额叶对学习的特异作用第32页，讲稿共79张，创作于星期日颞颞-顶顶-枕联络皮层与学习枕联络皮层与学习l颞叶、顶叶、枕叶皮层相比邻的部位颞叶、顶叶、枕叶皮层相比邻的部位枕叶次级视皮层枕叶次级视皮层初级视皮层联络纤维初级视皮层联络纤维顶下回和颞下回联络纤维顶下回和颞下回联络纤维发出发出
21、接受接受顶下叶、颞下叶顶下叶、颞下叶海马、杏仁核海马、杏仁核识别或认知现实外部刺激物的学习活动和短时记忆活动是该联络皮层及其与识别或认知现实外部刺激物的学习活动和短时记忆活动是该联络皮层及其与海马、杏仁核联系的基本功能海马、杏仁核联系的基本功能第33页，讲稿共79张，创作于星期日l颞-顶-枕联络皮层是复杂认知过程的生理基础l颞-顶-枕联络皮层受损，可能出现多种认识障碍l灵长类动物的这一联络区受损导致对复杂刺激物或三维立体物体认知障碍第34页，讲稿共79张，创作于星期日颞下回颞下回l远离枕叶部位与三维物体的认知学习有关l靠近枕叶部位与二维图形鉴别学习有关第35页，讲稿共79张，创作于星期日实验实
22、验延缓的物体不匹配训练延缓的物体不匹配训练l程序程序（一）让猴观察一个圆柱体，如果移开圆柱体就会发现下面有一块食物（一）让猴观察一个圆柱体，如果移开圆柱体就会发现下面有一块食物（二）间隔（二）间隔10s，同时出现圆柱体和正方体，移开正方体可以获得食物，移动圆，同时出现圆柱体和正方体，移开正方体可以获得食物，移动圆柱体则不再获得食物柱体则不再获得食物（三）反复训练，行为巩固（三）反复训练，行为巩固（四）（四）如果损伤如果损伤两半球两半球靠近枕叶的颞下回，需训练靠近枕叶的颞下回，需训练73次才能重获行为次才能重获行为损伤损伤两半球两半球远离枕叶的颞下回，训练远离枕叶的颞下回，训练1500次仍不能重
23、获行为次仍不能重获行为（四）（四）如果损伤如果损伤两半球两半球靠近枕叶的颞下回，延缓的时间从靠近枕叶的颞下回，延缓的时间从10s延长到延长到120s，学习结果不受影响；学习结果不受影响；损伤损伤两半球两半球远离枕叶的颞下回，延缓的时间从远离枕叶的颞下回，延缓的时间从10s延长到延长到120s，则不能学会延缓，则不能学会延缓的不匹配训练；的不匹配训练；l结论：在认知学习行为和物体记忆中，远离枕叶的颞下回具有重要作用。颞结论：在认知学习行为和物体记忆中，远离枕叶的颞下回具有重要作用。颞下回在不同颜色物体匹配学习和延缓记忆中具有重要作用下回在不同颜色物体匹配学习和延缓记忆中具有重要作用第36页，讲稿
24、共79张，创作于星期日颞下回在认知学习中的必要条件颞下回在认知学习中的必要条件l颞下回必须与枕叶初级视皮层保持完好的神经联系；颞下回必须与枕叶初级视皮层保持完好的神经联系；l颞下回与杏仁核、海马之间保持完好的神经联系，损毁其中颞下回与杏仁核、海马之间保持完好的神经联系，损毁其中任一联任一联系系不影响认知学习，不影响认知学习，同时同时损毁颞下回与两者的联系，则认知学习无法实现；损毁颞下回与两者的联系，则认知学习无法实现；l由于海马、杏仁核还参与触觉认知学习过程，所以切断海马、杏仁核与颞由于海马、杏仁核还参与触觉认知学习过程，所以切断海马、杏仁核与颞-顶顶-枕枕联络皮层的联系，会破坏触觉认知学习过
25、程；联络皮层的联系，会破坏触觉认知学习过程；l颞下回前端与尾状核和内侧丘脑间的神经联系对于颞下回前端与尾状核和内侧丘脑间的神经联系对于简单视觉鉴别学习简单视觉鉴别学习具具有重要作用；有重要作用；l【注意注意】对复杂物体认知学习和对简单图形的鉴别学习的神经联系是不一样的，对复杂物体认知学习和对简单图形的鉴别学习的神经联系是不一样的，前者是以颞下回与海马、杏仁核间的联系为基础，后者是颞下回与尾状核、内前者是以颞下回与海马、杏仁核间的联系为基础，后者是颞下回与尾状核、内侧丘脑间的联系为基础；侧丘脑间的联系为基础；第37页，讲稿共79张，创作于星期日第四节第四节边缘系统与情绪性学习边缘系统与情绪性学习
26、l研究范式：皮肤电的主动躲避反应研究范式：皮肤电的主动躲避反应味觉厌恶情绪性条件反应味觉厌恶情绪性条件反应嗅条件反射嗅条件反射第38页，讲稿共79张，创作于星期日l近年研究表明，伴有情绪色彩的自主反应性学习行为（如呼吸、心率、血压、近年研究表明，伴有情绪色彩的自主反应性学习行为（如呼吸、心率、血压、皮肤电），是以皮层下感觉中枢和边缘系统为神经网络基础。皮肤电），是以皮层下感觉中枢和边缘系统为神经网络基础。l加布里尔和施玛杰以兔蹬跑轮主动躲避学习行为为例，实验程序为：加布里尔和施玛杰以兔蹬跑轮主动躲避学习行为为例，实验程序为：一、一、条件刺激（声音）条件刺激（声音）5s后后非条件刺激（足底点击，
27、引发情绪）非条件刺激（足底点击，引发情绪）蹬跑轮可蹬跑轮可以躲避点击；以躲避点击；二、二、条件刺激（声音）条件刺激（声音）不伴有无条件刺激不伴有无条件刺激不必蹬跑轮；不必蹬跑轮；三、三、结果：学习稳定后，细胞微电极显示，每当结果：学习稳定后，细胞微电极显示，每当CS+呈现呈现15s后，后，丘脑和边缘结构内引出细胞单位发放丘脑和边缘结构内引出细胞单位发放70s后扣带回引出单位发放；后扣带回引出单位发放；CS-则在则在相应结构内无变化相应结构内无变化边缘系统边缘系统是情绪学习的生理基础；是情绪学习的生理基础；第39页，讲稿共79张，创作于星期日l气味常常伴有明显的情绪体验和情绪行为；气味常常伴有明
28、显的情绪体验和情绪行为；l嗅觉经验不仅对啮齿类动物具有重要意义，人类新生儿在哺乳嗅觉经验不仅对啮齿类动物具有重要意义，人类新生儿在哺乳期对母亲的气味经验，也是学习过程的基础；期对母亲的气味经验，也是学习过程的基础；l嗅、味觉反应极其学习模式有共同的脑机制，比皮肤电击的情嗅、味觉反应极其学习模式有共同的脑机制，比皮肤电击的情绪性学习行为与边缘系统关系更为密切；绪性学习行为与边缘系统关系更为密切；l学习模式中情绪性成分越多，反应模式建立的越快，维持学习模式中情绪性成分越多，反应模式建立的越快，维持时间越久。时间越久。第40页，讲稿共79张，创作于星期日第五节第五节海马在学习中的作用海马在学习中的作
29、用l60年代以来，海马与学习记忆的关系，一直是年代以来，海马与学习记忆的关系，一直是生理心理学研究的热门课题；生理心理学研究的热门课题；l海马在学习中的作用实质上和海马的记忆功能海马在学习中的作用实质上和海马的记忆功能紧密相关。没有记忆，学习就不可能发生；紧密相关。没有记忆，学习就不可能发生；l海马在学习过程中的作用（如辨别空间信息、海马在学习过程中的作用（如辨别空间信息、短时记忆向长时记忆过渡）并不具有特异性；短时记忆向长时记忆过渡）并不具有特异性；第41页，讲稿共79张，创作于星期日二、海马在学习中的作用二、海马在学习中的作用l海马与空间辨别学习l海马在学习过程中的抑制性调节作用l海马参与
30、情绪性学习的调节第42页，讲稿共79张，创作于星期日海马与空间辨别学习海马与空间辨别学习l正常的大鼠能够在较快的时间内学会按照实验者的要求在迷津中获取食物l海马结构损伤的大鼠则不能习得在迷津中获得食物的行为，丧失了空间位置的暂时性记忆能力l海马的结构类似于“空间处理器”l桑代克和舍邦的实验从海马生理、生化、组织学角度证明海马与空间辨别能力的关系。注意：空间辨别学习并非只能靠海马才能完成，枕叶视皮层经过注意：空间辨别学习并非只能靠海马才能完成，枕叶视皮层经过V1V4区再到后顶叶皮层的空间知觉对灵长类和人类的空间辨别学习更为重要区再到后顶叶皮层的空间知觉对灵长类和人类的空间辨别学习更为重要第43页
31、，讲稿共79张，创作于星期日l自我中心空间关系尾状核和前额叶皮层l他物中心空间关系海马和后顶叶皮层第44页，讲稿共79张，创作于星期日海马在学习过程中的抑制性调节作用海马在学习过程中的抑制性调节作用l海马损毁的动物，新异刺激重复出现朝向反射也不消退l食物强化的延缓条件反射中，动物在延缓期内就出现过多的过早食物运动反应l结论：海马具有抑制性调节作用，但这种抑制性调节功能可能与其他注意机制共同起作用海马对学习过程中新异刺激的抑制性调节功能也并非是唯一的，额海马对学习过程中新异刺激的抑制性调节功能也并非是唯一的，额叶叶-内侧丘脑注意系统对学习过程也发生重要调节作用。内侧丘脑注意系统对学习过程也发生重
32、要调节作用。第45页，讲稿共79张，创作于星期日三、海马的记忆功能三、海马的记忆功能l20世纪世纪50年代临床观察发现海马损伤的病人发年代临床观察发现海马损伤的病人发生顺行性遗忘，为此生理心理学家们开始重视生顺行性遗忘，为此生理心理学家们开始重视海马的记忆功能；海马的记忆功能；l海马的记忆功能不是特异性的；海马的记忆功能不是特异性的；第46页，讲稿共79张，创作于星期日1、海马的形态、海马的形态l根据海马的组织结构特点，可将海马分为根据海马的组织结构特点，可将海马分为4个个区域区域CA1、CA2、CA3、CA4。前两区位于海。前两区位于海马背侧，后两区位于海马腹侧马背侧，后两区位于海马腹侧l海
33、马结构：海马及齿状回、下脚、胼胝体上回海马结构：海马及齿状回、下脚、胼胝体上回和束状回构成和束状回构成第47页，讲稿共79张，创作于星期日海马结构的海马结构的齿状回齿状回杏仁核、其他边缘皮层和新皮层杏仁核、其他边缘皮层和新皮层CA3、CA4区区CA1、CA2区区CA1、CA2区发出传出纤维，经过穹窿达下丘脑乳头体、丘脑前核区发出传出纤维，经过穹窿达下丘脑乳头体、丘脑前核和外侧隔；同时，传出纤维也止于下脚和外侧隔；同时，传出纤维也止于下脚侧支侧支穿通穿通纤维纤维第48页，讲稿共79张，创作于星期日2、海马的记忆回路、海马的记忆回路帕帕兹环路帕帕兹环路l海马海马穹窿穹窿乳头体乳头体乳头丘脑束乳头丘
34、脑束丘脑前核丘脑前核扣带回扣带回海马海马第49页，讲稿共79张，创作于星期日海马的记忆回路海马的记忆回路三突触回路（支持长时三突触回路（支持长时记忆的证据）记忆的证据）内嗅区皮层内嗅区皮层齿状回颗粒细胞齿状回颗粒细胞海马海马CA3区区锥体细胞锥体细胞CA1区锥体细胞区锥体细胞穿通回路穿通回路苔状纤维苔状纤维发出侧支发出侧支注意：双侧性注意：双侧性第50页，讲稿共79张，创作于星期日对侧条件反射性对侧条件反射性 LTP对侧内嗅区电刺激（CS）+对侧LTP条件反射同侧内嗅区电刺激（US）长时程增强效应（长时程增强效应（LTP）：）：Lomo（1966）电刺激内嗅区皮层，则可在齿状回记录到细胞外的诱
35、发电位，刺激停止后电刺激内嗅区皮层，则可在齿状回记录到细胞外的诱发电位，刺激停止后525分钟，再次记录齿状回的电反应，不但未衰减，反而增强分钟，再次记录齿状回的电反应，不但未衰减，反而增强2.5倍以上，这倍以上，这说明电刺激穿通回路引起齿状回神经元突触后兴奋电位的长时程增强效应。并说明电刺激穿通回路引起齿状回神经元突触后兴奋电位的长时程增强效应。并有报道指出，这种有报道指出，这种LTP现象可持续数月之久现象可持续数月之久，这可能是记忆的重要生理基础，这可能是记忆的重要生理基础。长时程增强效应长时程增强效应对侧条件反射性对侧条件反射性 LTP对侧内嗅区电刺激（CS）+对侧LTP条件反射同侧内嗅区
36、电刺激（US）对侧条件反射性对侧条件反射性 LTP对侧内嗅区电刺激（CS）+对侧LTP条件反射同侧内嗅区电刺激（US）对侧条件反射性对侧条件反射性 LTP对侧内嗅区电刺激（CS）+对侧LTP条件反射同侧内嗅区电刺激（US）对侧条件反射性对侧条件反射性 LTP对侧内嗅区电刺激（CS）+对侧LTP条件反射同侧内嗅区电刺激（US）对侧条件反射性对侧条件反射性 LTP对侧内嗅区电刺激（CS）+同侧LTP条件反射同侧内嗅区电刺激（US）第51页，讲稿共79张，创作于星期日3、海马在短时记忆向长时记忆过渡中的作、海马在短时记忆向长时记忆过渡中的作用用l实验：实验：1、条件反射未形成组、条件反射未形成组2、
37、条件反射未巩固组、条件反射未巩固组3、条件反射巩固组（形成长时记忆）、条件反射巩固组（形成长时记忆）分别损毁海马或皮层分别损毁海马或皮层结果：损毁海马再次训练到条件反射巩固的水平所需要的时间具结果：损毁海马再次训练到条件反射巩固的水平所需要的时间具有显著性差异；而损毁皮层则未达到组间差异；有显著性差异；而损毁皮层则未达到组间差异；结论：损毁双侧海马对记忆的影响依赖于长时记忆的形成，结论：损毁双侧海马对记忆的影响依赖于长时记忆的形成，并认为海马在记忆形成的早期阶段更为重要！并认为海马在记忆形成的早期阶段更为重要！第52页，讲稿共79张，创作于星期日第六节第六节记忆的痕迹理论记忆的痕迹理论l60-
38、70年代的记忆理论，将记忆分为短时记忆年代的记忆理论，将记忆分为短时记忆和长时记忆。和长时记忆。l海马是两种记忆发生的结构基础海马是两种记忆发生的结构基础第53页，讲稿共79张，创作于星期日短时记忆的反响回路短时记忆的反响回路l短时记忆可以看做是脑内神经元回路中，电活动自我兴短时记忆可以看做是脑内神经元回路中，电活动自我兴奋所造成的反响振荡，这种振荡可能很快消退，也有可奋所造成的反响振荡，这种振荡可能很快消退，也有可能转化为长时记忆。能转化为长时记忆。l生理学家将电抽搐对短时记忆的影响，作为研究动物记忆模生理学家将电抽搐对短时记忆的影响，作为研究动物记忆模型的一种方法型的一种方法第54页，讲稿
39、共79张，创作于星期日实验过程实验过程l1、训练动物完成主动躲避或被动躲避条件反应、训练动物完成主动躲避或被动躲避条件反应l2、电抽搐处理、电抽搐处理l3、检查先前建立的条件反应的保持水平、检查先前建立的条件反应的保持水平l实验中，不断延长第一步和第二步处理之间的时间间隔实验中，不断延长第一步和第二步处理之间的时间间隔（数十秒到几小时），考察条件反应的保持水平（数十秒到几小时），考察条件反应的保持水平l结果：随着间隔时间的延长，电抽搐对短时记忆的干扰作用明结果：随着间隔时间的延长，电抽搐对短时记忆的干扰作用明显减弱，间隔显减弱，间隔1小时小时以上电抽搐已经不再影响记忆。以上电抽搐已经不再影响记
40、忆。l该结果说明短时记忆容易受到干扰，一旦短时记忆转化为长该结果说明短时记忆容易受到干扰，一旦短时记忆转化为长时记忆，就不再受到外界干扰的作用时记忆，就不再受到外界干扰的作用第55页，讲稿共79张，创作于星期日短时记忆受到电抽搐干扰的原因短时记忆受到电抽搐干扰的原因l大多数生理心理学家认为，短时记忆的是神经大多数生理心理学家认为，短时记忆的是神经元反响回路中的电活动，在强烈外界干扰时，元反响回路中的电活动，在强烈外界干扰时，反响回路受到阻断甚至消失，打断了反响回路反响回路受到阻断甚至消失，打断了反响回路引起的生化改变过程。引起的生化改变过程。第56页，讲稿共79张，创作于星期日短时记忆反响回路
41、假说短时记忆反响回路假说l1958年，伯恩斯的实验支持了短时记忆反响回路假说年，伯恩斯的实验支持了短时记忆反响回路假说l实验对象：实验对象：l实验过程：实验过程：1、安静状态时，记录孤立皮层的细胞电活动（生物电），发现细、安静状态时，记录孤立皮层的细胞电活动（生物电），发现细胞处于安静状态（静息电位）胞处于安静状态（静息电位）2、对孤立皮层施以一连串电脉冲刺激，结果诱发出皮层、对孤立皮层施以一连串电脉冲刺激，结果诱发出皮层的电位发放（诱发电位）；如果电脉冲刺激足够强，则皮层神经元的电位发放（诱发电位）；如果电脉冲刺激足够强，则皮层神经元的单位发放可以延长到的单位发放可以延长到30分钟之久分钟之
42、久结果：实验表明孤立的大脑皮层内存在着回路的反响振荡现象结果：实验表明孤立的大脑皮层内存在着回路的反响振荡现象（短时记忆）（短时记忆）3、干扰实验：给处于反响振荡的大脑皮层以强电击，则诱发电位、干扰实验：给处于反响振荡的大脑皮层以强电击，则诱发电位立即同时中断，回路的反响振荡消失（绝对不应期）立即同时中断，回路的反响振荡消失（绝对不应期）结论：有力地支持了短时记忆的反响回路假说结论：有力地支持了短时记忆的反响回路假说第57页，讲稿共79张，创作于星期日短时记忆反响回路假说短时记忆反响回路假说l1970年，鲁宾斯和麦尔研究了电抽搐对短时记忆痕迹的影响年，鲁宾斯和麦尔研究了电抽搐对短时记忆痕迹的影
43、响l实验对象：大白鼠，分为实验对象：大白鼠，分为6组组l实验程序：实验程序：1、三天内，以不同的顺序训练大白鼠学习三种、三天内，以不同的顺序训练大白鼠学习三种不同的行为不同的行为S：电击引起主动躲避条件反射：电击引起主动躲避条件反射F：食物强化的条件反射活动：食物强化的条件反射活动2、第三天完成训练后，立即给大白鼠施以电、第三天完成训练后，立即给大白鼠施以电抽搐处理抽搐处理3、检查习得行为的保存情况、检查习得行为的保存情况第58页，讲稿共79张，创作于星期日实验结果实验结果l1、电抽搐对第三天刚刚进行的训练产生干扰（短时记忆）、电抽搐对第三天刚刚进行的训练产生干扰（短时记忆）l2、对第、对第1
44、-2天形成的长时记忆也有干扰，取决于行为的性天形成的长时记忆也有干扰，取决于行为的性质质l推论：电抽搐对短时记忆的干扰作用不一定是破坏或消除推论：电抽搐对短时记忆的干扰作用不一定是破坏或消除了记忆痕迹，而是在记忆痕迹上附加了较强的了记忆痕迹，而是在记忆痕迹上附加了较强的“噪音噪音”掩掩盖了它，使得短时记忆无法提取和识别盖了它，使得短时记忆无法提取和识别l所以，电抽搐对短时记忆痕迹干扰作用的方式有两种解释，所以，电抽搐对短时记忆痕迹干扰作用的方式有两种解释，即电抽搐消除了短时记忆痕迹；电抽搐对短时记忆附加了即电抽搐消除了短时记忆痕迹；电抽搐对短时记忆附加了“噪音噪音”第59页，讲稿共79张，创作
45、于星期日长时记忆的生化基础长时记忆的生化基础记忆过程记忆过程 编码（encoding）巩固(sonsolidation)提取(retrieval)第60页，讲稿共79张，创作于星期日长时记忆的生化基础长时记忆的生化基础l蛋白质的合成与长时记忆关系密切。蛋白质的合成与长时记忆关系密切。l试验中通过两种方式来证明蛋白质的代谢与长试验中通过两种方式来证明蛋白质的代谢与长时记忆的关系时记忆的关系1、注重蛋白质合成抑制剂干扰蛋白质和诚，、注重蛋白质合成抑制剂干扰蛋白质和诚，考察此情境下动物的记忆障碍考察此情境下动物的记忆障碍2、在记忆形成时，分析动物脑内出现了哪些、在记忆形成时，分析动物脑内出现了哪些特
46、殊蛋白质或哪些蛋白质的合成最为活跃特殊蛋白质或哪些蛋白质的合成最为活跃。第61页，讲稿共79张，创作于星期日长时记忆的生理机制长时记忆的生理机制l生理学家证明：学习记忆生理学家证明：学习记忆活动也能改变突触的结构。活动也能改变突触的结构。长时记忆痕迹是突触或细胞长时记忆痕迹是突触或细胞的变化；的变化；l突触的可塑性包括突触的可塑性包括突触结合的可塑性突触结合的可塑性突触传递的可塑性突触传递的可塑性第62页，讲稿共79张，创作于星期日l突触的变化包括三方面的含义：突触前的变化（神经递质的合突触的变化包括三方面的含义：突触前的变化（神经递质的合成、存储和释放）；突触后变化（受体密度、受体活性、离子
47、成、存储和释放）；突触后变化（受体密度、受体活性、离子通道蛋白和细胞内信使的变化）；形态结构变化（突触数量的通道蛋白和细胞内信使的变化）；形态结构变化（突触数量的增加）增加）l结果：在生活环境优越的箱中成长的大白鼠大脑发育好，神结果：在生活环境优越的箱中成长的大白鼠大脑发育好，神经元的突触数量较多。需要注意的是神经信息在突触传递中经元的突触数量较多。需要注意的是神经信息在突触传递中的化学机制是神经系统的各种功能基础，所以，长时记忆中的化学机制是神经系统的各种功能基础，所以，长时记忆中突触数量的增多并非是神经系统的特异性表现突触数量的增多并非是神经系统的特异性表现第63页，讲稿共79张，创作于星
48、期日第七节第七节人类的记忆障碍人类的记忆障碍l记忆障碍的诊断依据记忆障碍的诊断依据：l自诉或被观察到有健忘的现象自诉或被观察到有健忘的现象l无法辨认某种表象是否曾经见过无法辨认某种表象是否曾经见过l能有能力学习和获取新的知识和技术能有能力学习和获取新的知识和技术l无法运用以前已经学会的技术无法运用以前已经学会的技术l不能回忆起某些事实不能回忆起某些事实l无法回忆起过去或最近发生的比较重要的事件无法回忆起过去或最近发生的比较重要的事件第64页，讲稿共79张，创作于星期日记忆障碍的表现记忆障碍的表现记忆内容障碍记忆内容障碍l记忆增强：患者联想加速，过目不忘，而且对平时不能回忆的往事记忆增强：患者联
49、想加速，过目不忘，而且对平时不能回忆的往事细节也能回忆起来细节也能回忆起来l记忆减弱：记忆过程全面的功能减退记忆减弱：记忆过程全面的功能减退l遗忘：对某一件事或某段经历不能回忆遗忘：对某一件事或某段经历不能回忆l错构：一中记忆错误，患者在回忆自己亲身经历的事件时对地点，尤其是错构：一中记忆错误，患者在回忆自己亲身经历的事件时对地点，尤其是时间的记忆出现错误或混淆。如将此时间段内发生的事情回忆成在另外时时间的记忆出现错误或混淆。如将此时间段内发生的事情回忆成在另外时间里发生的。间里发生的。l虚构：是一种记忆错误，患者对某段亲身经历发生遗忘而用完全虚构的虚构：是一种记忆错误，患者对某段亲身经历发生
50、遗忘而用完全虚构的故事来填补和代替故事来填补和代替l歪曲记忆：患者将别人的经历以及自己曾经的所见所谓回忆诚自己歪曲记忆：患者将别人的经历以及自己曾经的所见所谓回忆诚自己的亲生经历或者将本人的真实经历回忆成自己所见所闻的别人的经的亲生经历或者将本人的真实经历回忆成自己所见所闻的别人的经历历第65页，讲稿共79张，创作于星期日记忆障碍的表现记忆障碍的表现记忆时间障碍记忆时间障碍l顺行性遗忘：不能学习和记忆脑损伤后的新知顺行性遗忘：不能学习和记忆脑损伤后的新知识识l逆行性遗忘：不能提取脑损伤前发生的事情，逆行性遗忘：不能提取脑损伤前发生的事情，即对病前近期发生的事选择性遗忘，但是对很即对病前近期发生