学习与记忆2013.pptx
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1、记记 忆忆罗艳琳罗艳琳神经生物学系神经生物学系提提 纲纲记忆的一般概念记忆的一般概念记忆的分类记忆的分类情景记忆与语义记忆情景记忆与语义记忆情景记忆与语义记忆情景记忆与语义记忆陈述性记忆和程序性记忆陈述性记忆和程序性记忆陈述性记忆和程序性记忆陈述性记忆和程序性记忆感觉记忆、短时记忆和长时记忆感觉记忆、短时记忆和长时记忆感觉记忆、短时记忆和长时记忆感觉记忆、短时记忆和长时记忆记忆的神经机制记忆的神经机制记记 忆忆记忆的一般概念记忆的一般概念记忆的一般概念记忆的一般概念 记忆是在头脑中积累和保存个体经验的心理过程,运记忆是在头脑中积累和保存个体经验的心理过程,运记忆是在头脑中积累和保存个体经验的心
2、理过程,运记忆是在头脑中积累和保存个体经验的心理过程,运用信息加工的术语讲,就是人脑对外界输入的信息进用信息加工的术语讲,就是人脑对外界输入的信息进用信息加工的术语讲,就是人脑对外界输入的信息进用信息加工的术语讲,就是人脑对外界输入的信息进行编码、存储和提取的过程。行编码、存储和提取的过程。行编码、存储和提取的过程。行编码、存储和提取的过程。人类记忆研究简史人类记忆研究简史人类记忆研究简史人类记忆研究简史 Penfield Penfield 的研究:在神经外科手术中移除患者的脑组的研究:在神经外科手术中移除患者的脑组的研究:在神经外科手术中移除患者的脑组的研究:在神经外科手术中移除患者的脑组织
3、病灶而不损伤关键脑功能时,电刺激颞叶的某些脑织病灶而不损伤关键脑功能时,电刺激颞叶的某些脑织病灶而不损伤关键脑功能时,电刺激颞叶的某些脑织病灶而不损伤关键脑功能时,电刺激颞叶的某些脑区时,能够听到声音、音乐、看到图像。区时,能够听到声音、音乐、看到图像。区时,能够听到声音、音乐、看到图像。区时,能够听到声音、音乐、看到图像。颞叶与失忆症:双侧颞叶损伤引起的短时记忆长颞叶与失忆症:双侧颞叶损伤引起的短时记忆长颞叶与失忆症:双侧颞叶损伤引起的短时记忆长颞叶与失忆症:双侧颞叶损伤引起的短时记忆长时记忆不能,选择性损坏了颞叶的海马时,引起类似时记忆不能,选择性损坏了颞叶的海马时,引起类似时记忆不能,选
4、择性损坏了颞叶的海马时,引起类似时记忆不能,选择性损坏了颞叶的海马时,引起类似的功能丧失。的功能丧失。的功能丧失。的功能丧失。记忆的作用记忆的作用记忆记忆思维思维注意注意行为行为感觉感觉知觉知觉情绪情绪学习学习记忆的分类记忆的分类情景记忆与语义记忆情景记忆与语义记忆情景记忆:根据时空关系对某个事件的记忆。情景记忆:根据时空关系对某个事件的记忆。情景记忆:根据时空关系对某个事件的记忆。情景记忆:根据时空关系对某个事件的记忆。会议、地方,不稳定、不确定。会议、地方,不稳定、不确定。会议、地方,不稳定、不确定。会议、地方,不稳定、不确定。语义记忆:人们对一般知识和规律的记忆,与语义记忆:人们对一般知
5、识和规律的记忆,与语义记忆:人们对一般知识和规律的记忆,与语义记忆:人们对一般知识和规律的记忆,与特殊的地点、时间无关。字词、规则与概念。特殊的地点、时间无关。字词、规则与概念。特殊的地点、时间无关。字词、规则与概念。特殊的地点、时间无关。字词、规则与概念。陈述性记忆和程序性记忆陈述性记忆和程序性记忆陈述性记忆:对有关事实和事件的记忆。可陈述性记忆:对有关事实和事件的记忆。可陈述性记忆:对有关事实和事件的记忆。可陈述性记忆:对有关事实和事件的记忆。可以通过语言传授而获得。以通过语言传授而获得。以通过语言传授而获得。以通过语言传授而获得。程序性记忆:如何做事情的记忆,包括知觉程序性记忆:如何做事
6、情的记忆,包括知觉程序性记忆:如何做事情的记忆,包括知觉程序性记忆:如何做事情的记忆,包括知觉技能、认知技能、运动技能等。如游泳。技能、认知技能、运动技能等。如游泳。技能、认知技能、运动技能等。如游泳。技能、认知技能、运动技能等。如游泳。感觉记忆、短时记忆和长时记忆感觉记忆、短时记忆和长时记忆感觉记忆:客观刺激停止后,感觉信息在极感觉记忆:客观刺激停止后,感觉信息在极感觉记忆:客观刺激停止后,感觉信息在极感觉记忆:客观刺激停止后,感觉信息在极短的时间保存下来。短的时间保存下来。短的时间保存下来。短的时间保存下来。0.250.252 2秒秒秒秒短时记忆:感觉记忆和长时记忆的中间阶段,短时记忆:感
7、觉记忆和长时记忆的中间阶段,短时记忆:感觉记忆和长时记忆的中间阶段,短时记忆:感觉记忆和长时记忆的中间阶段,保持时间约保持时间约保持时间约保持时间约5 5秒秒秒秒2 2分钟。分钟。分钟。分钟。长时记忆:信息经过充分的和有一定深度的长时记忆:信息经过充分的和有一定深度的长时记忆:信息经过充分的和有一定深度的长时记忆:信息经过充分的和有一定深度的加工后,在头脑中长时间保留下来。永久性加工后,在头脑中长时间保留下来。永久性加工后,在头脑中长时间保留下来。永久性加工后,在头脑中长时间保留下来。永久性储存。储存。储存。储存。11分钟终身。分钟终身。分钟终身。分钟终身。记忆结构及其加工过程记忆结构及其加工
8、过程感觉感觉记忆记忆短时短时记忆记忆长时长时记忆记忆编码编码新异刺激新异刺激选择性注意选择性注意提取提取存储存储选择性注意选择性注意复述复述感觉记忆感觉记忆感觉记忆感觉记忆短时记忆短时记忆短时记忆短时记忆长时记忆长时记忆长时记忆的信息提取长时记忆的信息提取再认再认内涵:指人们对感知过、思考过或体验过的事物,内涵:指人们对感知过、思考过或体验过的事物,内涵:指人们对感知过、思考过或体验过的事物,内涵:指人们对感知过、思考过或体验过的事物,当它再度呈现时,仍能从认识的心理过程。当它再度呈现时,仍能从认识的心理过程。当它再度呈现时,仍能从认识的心理过程。当它再度呈现时,仍能从认识的心理过程。影响再认
9、的因素影响再认的因素影响再认的因素影响再认的因素依赖于材料的性质和数量依赖于材料的性质和数量依赖于材料的性质和数量依赖于材料的性质和数量依赖于时间间隔依赖于时间间隔依赖于时间间隔依赖于时间间隔依赖于思维活动的积极性依赖于思维活动的积极性依赖于思维活动的积极性依赖于思维活动的积极性依赖于个体的期待依赖于个体的期待依赖于个体的期待依赖于个体的期待依赖于人格特征依赖于人格特征依赖于人格特征依赖于人格特征回忆回忆内涵:是人们对过去经历过的事物的形象或概内涵:是人们对过去经历过的事物的形象或概内涵:是人们对过去经历过的事物的形象或概内涵:是人们对过去经历过的事物的形象或概念在人们头脑中重新出现的过程念在
10、人们头脑中重新出现的过程念在人们头脑中重新出现的过程念在人们头脑中重新出现的过程回忆的策略和条件回忆的策略和条件回忆的策略和条件回忆的策略和条件艾宾豪斯及其遗忘曲线艾宾豪斯及其遗忘曲线时间间隔:20分钟 1小时 8小时 1天 2天 6天 31天 记忆阶段记忆阶段编码编码时时 间间特特 点点感觉记忆感觉记忆最少,具有纯感觉最少,具有纯感觉性质性质0.252秒秒容量相当大,具容量相当大,具有形象性有形象性短时记忆短时记忆听觉性编码为主听觉性编码为主5秒秒2分钟分钟容量容量72长时记忆长时记忆语义性编码为主语义性编码为主时间无限时间无限容量无限,心理容量无限,心理活动的知识基础活动的知识基础记忆的脑
11、机制记忆的脑机制记忆的脑机制记忆的脑机制记忆的脑学说记忆的脑学说l l整合论整合论整合论整合论l l定位论定位论定位论定位论记忆的脑细胞机制记忆的脑细胞机制等位论与定位论等位论与定位论 脑等位论(脑等位论(脑等位论(脑等位论(LashleyLashley)等位性、整体性原则。等位性、整体性原则。等位性、整体性原则。等位性、整体性原则。1010一一一一5050的大脑皮层损坏,的大脑皮层损坏,的大脑皮层损坏,的大脑皮层损坏,动物学习行为就受到影响。动物学习行为就受到影响。动物学习行为就受到影响。动物学习行为就受到影响。动物学习障碍与损毁皮层部动物学习障碍与损毁皮层部动物学习障碍与损毁皮层部动物学习
12、障碍与损毁皮层部位的大小成正比。位的大小成正比。位的大小成正比。位的大小成正比。损毁损毁损毁损毁5050皮层就使动物完全皮层就使动物完全皮层就使动物完全皮层就使动物完全丧失学习能力。丧失学习能力。丧失学习能力。丧失学习能力。机能定位论机能定位论 功能分离性原则功能分离性原则功能分离性原则功能分离性原则简单运动条件反射中枢小简单运动条件反射中枢小简单运动条件反射中枢小简单运动条件反射中枢小脑;脑;脑;脑;简单空间辨别学习的中枢简单空间辨别学习的中枢简单空间辨别学习的中枢简单空间辨别学习的中枢海马;海马;海马;海马;伴有植物性神经系统功能变伴有植物性神经系统功能变伴有植物性神经系统功能变伴有植物性
13、神经系统功能变化的快速条件反射的中枢化的快速条件反射的中枢化的快速条件反射的中枢化的快速条件反射的中枢杏仁核;杏仁核;杏仁核;杏仁核;复杂空间关系中枢颞顶枕复杂空间关系中枢颞顶枕复杂空间关系中枢颞顶枕复杂空间关系中枢颞顶枕联络区皮层:联络区皮层:联络区皮层:联络区皮层:综合学习前额叶皮层综合学习前额叶皮层综合学习前额叶皮层综合学习前额叶皮层记忆的脑机制记忆的脑机制整合论整合论人物:拉什利人物:拉什利人物:拉什利人物:拉什利(Lashley,1929Lashley,1929)实验:破坏大脑皮层不同区域实验:破坏大脑皮层不同区域实验:破坏大脑皮层不同区域实验:破坏大脑皮层不同区域观点:记忆是整个大
14、脑皮层活动的结果,它和观点:记忆是整个大脑皮层活动的结果,它和观点:记忆是整个大脑皮层活动的结果,它和观点:记忆是整个大脑皮层活动的结果,它和脑的各个部分都有关系,而不是皮层上某个特脑的各个部分都有关系,而不是皮层上某个特脑的各个部分都有关系,而不是皮层上某个特脑的各个部分都有关系,而不是皮层上某个特殊部位的机能。大脑皮层破坏越大,记忆丧失殊部位的机能。大脑皮层破坏越大,记忆丧失殊部位的机能。大脑皮层破坏越大,记忆丧失殊部位的机能。大脑皮层破坏越大,记忆丧失越多。记忆的保持依赖于整个大脑皮层的机能。越多。记忆的保持依赖于整个大脑皮层的机能。越多。记忆的保持依赖于整个大脑皮层的机能。越多。记忆的
15、保持依赖于整个大脑皮层的机能。发现:发现:在进行迷宫学习前,损伤大鼠的脑。大鼠需要训在进行迷宫学习前,损伤大鼠的脑。大鼠需要训练更多次才能避开盲端而直接获得食物练更多次才能避开盲端而直接获得食物-脑皮层损脑皮层损伤影响大鼠的学习能力伤影响大鼠的学习能力。在大鼠学会跑迷宫后,再损伤鼠脑。大鼠经常出在大鼠学会跑迷宫后,再损伤鼠脑。大鼠经常出错,跑进已经学会避开的盲端错,跑进已经学会避开的盲端-脑皮层损伤影响大脑皮层损伤影响大鼠的记忆能力鼠的记忆能力。学习和记忆缺失的严重程度与脑损伤的面积有关,学习和记忆缺失的严重程度与脑损伤的面积有关,而与脑损伤的部位无关而与脑损伤的部位无关-错误结论。错误结论。
16、l记忆痕迹记忆痕迹(engram,memory trace):记忆的物记忆的物质表现或位置质表现或位置(大脑中参与大脑中参与记忆储存的部分记忆储存的部分)Karl Lashley对大鼠迷宫学习对大鼠迷宫学习的研究:的研究:20世纪世纪20年代,美年代,美国心理学家国心理学家Karl Lashley皮层损伤对迷宫学习的影响皮层损伤对迷宫学习的影响皮层损伤的百分比越大,大皮层损伤的百分比越大,大鼠跑迷宫的出错率就越高。鼠跑迷宫的出错率就越高。pHebb细胞集合和记忆储存:细胞集合和记忆储存:Donald Hebb(Lashley学生学生)认为:认为:要弄清反映外界刺激的信息如何要弄清反映外界刺激的
17、信息如何在脑内加工和在脑的哪个部位存在脑内加工和在脑的哪个部位存储的,关键要先弄清楚脑内信息储的,关键要先弄清楚脑内信息是如何反映外界活动的。是如何反映外界活动的。脑内之所以能反映某外界客观存在脑内之所以能反映某外界客观存在的物体,是由于皮层内有被该外的物体,是由于皮层内有被该外界刺激激活的细胞群,这群同时界刺激激活的细胞群,这群同时激活的神经元称为一个细胞集合激活的神经元称为一个细胞集合(Cell assembly)。记忆痕迹广泛分布于细胞集合的细记忆痕迹广泛分布于细胞集合的细胞连接内。胞连接内。记忆痕迹也可能包括了参与感觉和记忆痕迹也可能包括了参与感觉和知觉的神经元。知觉的神经元。细胞集合
18、细胞集合细胞集合细胞集合(Hebb,(Hebb,脑内由一群受客体激活的脑内由一群受客体激活的脑内由一群受客体激活的脑内由一群受客体激活的所有皮层细胞组成的细胞集合来反映某个客所有皮层细胞组成的细胞集合来反映某个客所有皮层细胞组成的细胞集合来反映某个客所有皮层细胞组成的细胞集合来反映某个客观物体。广泛分布观物体。广泛分布观物体。广泛分布观物体。广泛分布/所有的感知觉神经元参与所有的感知觉神经元参与所有的感知觉神经元参与所有的感知觉神经元参与)定位论定位论人物:布洛卡、鲁利亚、麦克高夫人物:布洛卡、鲁利亚、麦克高夫人物:布洛卡、鲁利亚、麦克高夫人物:布洛卡、鲁利亚、麦克高夫观点:观点:观点:观点:
19、布洛卡:脑的机能都是由大脑的一些特定区域负布洛卡:脑的机能都是由大脑的一些特定区域负布洛卡:脑的机能都是由大脑的一些特定区域负布洛卡:脑的机能都是由大脑的一些特定区域负责的,记忆也不例外。责的,记忆也不例外。责的,记忆也不例外。责的,记忆也不例外。鲁利亚:丘脑下部组织及部分边缘系统受损伤时,鲁利亚:丘脑下部组织及部分边缘系统受损伤时,鲁利亚:丘脑下部组织及部分边缘系统受损伤时,鲁利亚:丘脑下部组织及部分边缘系统受损伤时,病人的短时记忆出现明显障碍,对材料的叙述凌乱病人的短时记忆出现明显障碍,对材料的叙述凌乱病人的短时记忆出现明显障碍,对材料的叙述凌乱病人的短时记忆出现明显障碍,对材料的叙述凌乱
20、而不连贯。而不连贯。而不连贯。而不连贯。麦克高夫:人脑左半球言语运动区受损伤,将造麦克高夫:人脑左半球言语运动区受损伤,将造麦克高夫:人脑左半球言语运动区受损伤,将造麦克高夫:人脑左半球言语运动区受损伤,将造成言语记忆的缺陷,能记住别人的面貌,但记不住成言语记忆的缺陷,能记住别人的面貌,但记不住成言语记忆的缺陷,能记住别人的面貌,但记不住成言语记忆的缺陷,能记住别人的面貌,但记不住单词。单词。单词。单词。记忆的脑细胞机制记忆的脑细胞机制反响回路反响回路反响回路反响回路 概念:指神经系统中皮层和皮层下组织之间存在的某概念:指神经系统中皮层和皮层下组织之间存在的某概念:指神经系统中皮层和皮层下组织
21、之间存在的某概念:指神经系统中皮层和皮层下组织之间存在的某种闭合的神经环路。种闭合的神经环路。种闭合的神经环路。种闭合的神经环路。特点:当外界刺激作用于神经环路的某一部分时,回特点:当外界刺激作用于神经环路的某一部分时,回特点:当外界刺激作用于神经环路的某一部分时,回特点:当外界刺激作用于神经环路的某一部分时,回路便产生神经冲动。刺激停止后,这种冲动并不立即路便产生神经冲动。刺激停止后,这种冲动并不立即路便产生神经冲动。刺激停止后,这种冲动并不立即路便产生神经冲动。刺激停止后,这种冲动并不立即停止,而是继续在回路中往返传递并持续一段短暂的停止,而是继续在回路中往返传递并持续一段短暂的停止,而是
22、继续在回路中往返传递并持续一段短暂的停止,而是继续在回路中往返传递并持续一段短暂的时间。时间。时间。时间。作用:反响回路(作用:反响回路(作用:反响回路(作用:反响回路(LTPLTP)是短时记忆的生理基础。)是短时记忆的生理基础。)是短时记忆的生理基础。)是短时记忆的生理基础。突触结构突触结构突触结构突触结构 观点:作为人类长时记忆的神经基础包含着神经突触观点:作为人类长时记忆的神经基础包含着神经突触观点:作为人类长时记忆的神经基础包含着神经突触观点:作为人类长时记忆的神经基础包含着神经突触的持久性改变,这种变化往往是由特异的神经冲动导的持久性改变,这种变化往往是由特异的神经冲动导的持久性改变
23、,这种变化往往是由特异的神经冲动导的持久性改变,这种变化往往是由特异的神经冲动导致的。致的。致的。致的。遗忘症遗忘症(amnesia)记忆力或学习能力的严重缺失,常由某些脑疾患和损伤记忆力或学习能力的严重缺失,常由某些脑疾患和损伤引起,如脑震荡、慢性酒精中毒、脑炎、脑瘤和中风等。引起,如脑震荡、慢性酒精中毒、脑炎、脑瘤和中风等。逆行性遗忘逆行性遗忘(retrograde amnesia):对损伤以前发生的对损伤以前发生的事情的记忆丧失,脑损伤前几个月或几年内发生的事被事情的记忆丧失,脑损伤前几个月或几年内发生的事被忘掉了,但更早以前的记忆却越来越鲜明。忘掉了,但更早以前的记忆却越来越鲜明。顺行
24、性遗忘顺行性遗忘(anterograde amnesia):在脑损伤后不能在脑损伤后不能形成新的记忆。严重者,不能学习任何新东西。形成新的记忆。严重者,不能学习任何新东西。瞬时性脑瞬时性脑遗忘遗忘(transient global amnesia):突发的顺突发的顺行性遗忘仅持续几分钟或几天,同时伴有打击前短时间行性遗忘仅持续几分钟或几天,同时伴有打击前短时间的逆行性遗忘。如短暂脑缺血、车祸等造成的脑震击、的逆行性遗忘。如短暂脑缺血、车祸等造成的脑震击、影响脑血流的其它生理压力、药物等。影响脑血流的其它生理压力、药物等。大脑创伤引起的遗忘大脑创伤引起的遗忘(a)逆行性遗忘时,创逆行性遗忘时,创
25、伤前一段时间内发生伤前一段时间内发生的事被遗忘,但很久的事被遗忘,但很久以前的事和受伤后的以前的事和受伤后的经历都记得。经历都记得。(b)顺行性遗忘时,能顺行性遗忘时,能记得创伤前的事情,记得创伤前的事情,但不能记住受伤后发但不能记住受伤后发生的事。生的事。陈述性记忆在新皮层的存储部位陈述性记忆在新皮层的存储部位颞下皮层颞下皮层对面孔的反应。对面孔的反应。(a)颞下皮层颞下皮层(IT区区)的位置(视觉形状中枢)。的位置(视觉形状中枢)。(b)细胞对细胞对熟悉面孔熟悉面孔的反应。直方图表明猴子颞的反应。直方图表明猴子颞下皮层的一个神经元对猴头不同位置影像的反下皮层的一个神经元对猴头不同位置影像的
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