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大脑记忆密码如何被解开

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  说阅读是对知识“记”的存储过程,而对知识的再现和运用往往是“忆”的提取体现。关键不在于储存,而在于提取、检索。我们掌握快速法的关键就是 人们当需要知识的时候,能有效地把记下的内容,大量地、准确地“忆”出来。下面小编为你整理大脑记忆密码的发现, 希望能帮到你。

  大脑记忆密码的解开

  大脑记忆密码”终于被解开,今天上午,在此项研究的所在地--华东师范大学脑功能基因组学重点实验室,研究的主持者之一林龙年博士为记者详细介绍了破译“密码”的全过程。

  观察脑活动有了直观“平台”

  林龙年博士说,人类大脑是一个由约140亿个神经元组成的繁复的神经网络。但过去我们只能间接地通过对人的行为的测试来观测脑记忆的形成,即使像我们大家熟知的脑电图、核磁共振等检测仪器,也只能观察到大脑活动的一个“笼统”情况。

  如今他们的这项发现,就如同为人们观察大脑活动搭建了一个直观的“平台”,即通过检测大脑编码单元的活动状态直接解读大脑在学习过程中记忆的形成。

  96根微电极插入小鼠“海马”

  林龙年问记者,你知道“海马”吗?这是一个与记忆密切相关的大脑结构,因其形似海马而得名;它负责将人们新的经历转化为长期的记忆。海马受损的病人会日复一日津津有味地阅读同一张报纸,还总觉得自己是在看新闻(这一研究的另一位主持者钱卓,于1999年率研究小组,正是通过调节小鼠的海马和前脑中的NR2B基因,在普林斯顿大学制造了著名的“聪明鼠”,揭示了学习与记忆过程中的重要分子机制)。

  那么,记忆在神经网络的层次上又是如何编码的呢?换句话说,记忆在大脑中的物理形式是怎样的呢?为了获得这个对揭示大脑工作原理至关重要的答案,林龙年与钱卓一起,花了整整两年,运用最新的高密度多通道在体记录技术,以小鼠为对象进行了一系列的研究。

  小鼠海马脑区只有半粒米大小,为了尽可能多地观测到单个神经元的活动情况,研究小组研制了世界上最轻巧的精细微电极推进器,把96根比头发还细得多的微电极插入小鼠的海马区域,成功地记录到了多达几百个神经元的活动情况??传统的方法在小鼠上只能记录到几个至二十几个神经元。

  “这一步非常重要,”林龙年博士介绍说,“假如只能观察到几个神经元,就谈不上对神经元群体的编码进行分析了。”

  接下来,研究人员设计了几种新颖的行为模式来研究小鼠的神经编码,一种是在特定环境中给小鼠背部突然吹上一阵冷风,就像武侠小说中描写的在月黑风高之夜,一阵突如其来的嗖嗖阴风会使人顿感毛骨悚然一样,小鼠对这样的刺激会感到惊恐。

  另一种有趣的模式是,把小鼠放在特制的小电梯中做自由落体下降,如同人们在乘坐的电梯突然失控坠落的过程中所获得的记忆会刻骨铭心一样,小鼠对这种极其刺激的经验也会印象深刻。“由于这些经历能够产生令人难忘的记忆,我们猜想大脑中会有许多神经元参与这些记忆的编码,因此我们希望通过巧妙的实验设计与新记录技术的结合,来探索和破译大脑编码的奥秘。”

  其后的实验观察发现,小鼠的海马区对这种惊吓刺激果然有着各种各样的放电反应,根据它们的反应特征,研究人员发现这些神经元组成了记忆编码的神经网络单元。

  更有意义的是,这些编码单元通过它们的激活状态可以把任何一种惊吓经历转化成一串二进制数字,这种数字化的编码形式使得科学家们能够对不同的个体乃至不同种群动物的大脑编码活动进行直接的比较和分析。在观察到了这一有趣的编码方式后,钱卓教授曾感慨地说:“大脑记忆系统这种精美的操作设计真令人叹服!”

  人类的记忆到底在哪里?它在大脑的哪个层面存在?它是如何获得、巩固并被回忆的?昨天,41岁的林龙年博士站在华东师大上海脑功能基因组学研究所里宣布,他和美国波士顿大学的钱卓教授在世界上首次发现了大脑记忆的编码单元,这被认为是为解读人类大脑密码提供了可能性。

  记忆分类:

  1.形象记忆

  以感知过的事物形象为内容的记忆叫形象记忆。这些具体形象可以是视觉的,也可以是听觉的、嗅觉的、触觉的或味觉的形象,如人们对看过的一幅画,听过的一首乐曲的记忆就是形象记忆。这类记忆的显著特点是保存事物的感性特征,具有典型的直观性 。

  2.情绪记忆

  是以过去体验过的情绪或情感为内容的记忆 。如学生对接到大学录取通知书时的愉快心情的记忆等。人们在认识事物或与人交往的过程中,总会带有一定的情绪色彩或情感内容,这些情绪或情感也作为记忆的内容而被存贮进大脑,成为人的心理内容的一部分。情绪记忆往往是一次形成而经久不忘的,对人的行为具有较大的影响作用。如教师对某个学生的第一印象会在很大程度上影响对该生的态度、行为,就是因为这一印象是与情绪相连的 。情绪记忆的映象有时比其他形式的记忆映象更持久,即使人们对引起某种情绪体验的事实早已忘记,但情绪体验仍然保持着。

  3.逻辑记忆

  是以思想、概念或命题等形式为内容的记忆。如对数学定理、公式、哲学命题等内容的记忆。这类记忆是以抽象逻辑思维为基础的,具有概括性、理解性和逻辑性等特点 。

  4.动作记忆(运动记忆)

  是以人们过去的操作性行为为内容的记忆。凡是人们头脑里所保持的做过的动作及动作模式,都属于动作记忆。如上体育课时的体操动作、武术套路,上实验课时的操作过程等都会在头脑中留下一定的痕迹。这类记忆对于人们动作的连贯性、精确性等具有重要意义,是动作技能形成的基础 。

  以上四种记忆形式既有区别,又紧密联系在一起。如动作记忆中具有鲜明的形象性。逻辑记忆如果没有情绪记忆,其内容是很难长久保持的。 1.瞬时记忆

  瞬时记忆又叫感觉记忆,这种记忆是指作用于人们的剌激停止后,剌激信息在感觉通道内的短暂保留。信息的保存时间很短,一般在0、25~2秒之间。瞬时记忆的内容只有经过注意才能被意识到,进入短时记忆 。

  2.短时记忆

  短时记忆是保持时间大约在1分钟之内的记忆。据L·R·彼得逊和M·J·彼得逊的实验研究,在没有复述的情况下,18秒后回忆的正确率就下降到10%左右。如不经复述大约在1分钟之内就会衰退或消失。有人认为,短时记忆也是工作记忆,是一种为当前动作而服务的记忆,即人在工作状态下所需记忆内容的短暂提取与保留 。

  短时记忆有三个特点: 记忆容量有限,据米勒的研究为7±2个组块。“组块”就是记忆单位,组块的大小因人的知识经验等的不同而有所不同。组块可以是一个字、一个词、一个数字,也可以是一个短语、句子、字表等。 短时记忆以听觉编码为主,兼有视觉编码。 短时记忆的内容一般要经过复述才能进入长时记忆。 3.长时记忆

  长时记忆指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的记忆。从时间上看,凡是在头脑中保留时间超过1分钟的记忆都是长时记忆。长时记忆的容量很大,所存贮的信息也都经过意义编码。我们平时常说的记忆好坏,主要是指长时记忆 。

  瞬时记忆系统、短时记忆系统和长时记忆系统虽各有自己的对信息加工的特点,但从时间衔接看是连续的,关系也是很密切的 。

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