学习与记忆脑机制(终稿).ppt

第七讲学习与记忆,内容：,学习与记忆感觉记忆短时记忆与工作记忆记忆的脑机制,学习（learning）？人和动物依赖于经验来改变自身行为以适应环境的神经过程，即获取新知识和新信息的过程。,记忆（memory）？对获得的信息编码、巩固、储存和“再现”的神经过程。,学习和记忆是脑的最基本功能之一,学习与记忆之间的关系？,简单地说，学些是获取新信息的过程，其结果便是记忆。也就是说，在学习了某种东西后，记忆便形成了，这种学习也许会发生在信息的单次呈现后，也许是在信息的重复呈现后。记忆必须是能够在一段时期内维持的。,获得：感知外界事物或接受外界信息的阶段，也就是通过感觉系统向脑内输入信号的阶段。注意对获得信息的影响很大。巩固：获得的信息在脑内编码贮存和保持的阶段。保存时间的长短和巩固程度的强弱与该信息对个体的意义以及是否反复应用有关。再现：将贮存于脑内的信息提取出来使之重现于意识中的过程，即回忆。,学习和记忆的基本过程：,一、学习与记忆的分类,1、学习的分类,1.1非联合型学习（non-associativelearning）,刺激与反应之间不形成明确联系的学习形式，通常是单一刺激长期作用后，个体对该刺激的反应增大或减弱的神经过程。,1.1.1习惯化（habituation）,一个不具有伤害性的刺激重复作用时，神经系统对该刺激的反应逐渐减弱的现象。个体学会不理会无意义的、重复出现的刺激。,1.1.2敏感化(sensitization),当一个强刺激或伤害性刺激存在时，神经系统对一个弱刺激的反应有可能变大的现象。强烈的感觉刺激强化了对其它弱刺激的反应，包括那些在以前不引起反应或只引起轻微反应的刺激和已经习惯化了的刺激。,1.2联合型学习（associativelearning）,个体在事件与事件之间建立起某种形式的联系或预示某种关系的学习。,经典的条件反射（classicalconditioning）刺激A的出现预示着刺激B的出现操作式条件反射（operantconditioning）特定的行为预示着特定的结果,1.2.1经典条件反射（classicalconditioning）,19世纪末，俄国生理学家巴普洛夫（Pavlov）发现的动物学会在两个刺激之间形成联系（食物和铃声）非条件刺激（US，食物)：正常情况下能引起可测量的生理反应，如唾液分泌条件刺激（CS，铃声）：正常情况下不能引起可测量的生理反应,当条件刺激（CS）与非条件刺激（US)在时间上的结合,如果CS和US同时出现，或CS先于US出现，条件刺激能够建立如果CS先于US出现但二者之间间隔时间较长，条件反射不稳定或不能建立如果CS晚于US出现，条件反射不能建立,1.2.2操作式条件反射（operantconditioning）,20世纪初，哥伦比亚大学心理学家桑戴克（Thorndike）发现动物学会将动作与一个有意义的结果（食物）联系起来。通过完成某种运动或操作才能得到形成，其建立要求奖励紧随反应之后出现动机在操作式条件反射中起重要作用，神经回路复杂。,2、记忆的分类,2.1陈述性记忆（declarativememory）,对事实、事件情景及它们之间相互关系的记忆，有意识的、能够用语言清晰的描述的记忆。可以很快形成，也可以经过较长时间的学习后形成。情景式记忆：对一件具体的事物或一个场面语义式记忆：文字、语言外显记忆（explicitmemory）,2.2非陈述性记忆（non-declarativememory）,无意识的、含糊的回忆，记忆的内容无法用语言来描述，多次重复练习，一旦形成不易遗忘。非联合型学习（习惯化和敏感化）形成的记忆联合型学习形成的记忆启动效应程序性记忆内隐记忆（implicitmemory）,陈述性记忆与非陈述性记忆的区别,陈述性记忆通常通过有意识的回忆来获取，可以用语言来描述被记忆的过程；陈述性记忆容易形成，也容易遗忘。,2.3短时记忆与长时记忆,即时记忆（immediatememory)：信息被接受的瞬间在脑内的保留，容量非常有限。工作记忆（workingmemory）：即时记忆的内容在时间上的延续，即为了完成某种任务操作时，需要临时、主动地保留或复述有用的信息。,2.3.1短时记忆（short-termmemory）,大脑暂时保存信息的过程，容易被遗忘或被整合到长时记忆中。,2.3.2长时记忆（long-termmemory）,较为持久的、容量较大的、不需要重复的记忆。,巩固,人类的记忆过程,因此：,记忆不是单一系统，而是有不同的类型不同类型的记忆储存在脑的不同部位脑的特定部位受损，只影响特定类型的记忆,感觉记忆,感觉记忆外部刺激直接作用于感觉器官，产生感觉现象后，虽然刺激的作用停止，但感觉象仍然可以维持极短的片刻，是对感觉信息的瞬间储存感觉记忆的编码形式主要依赖于信息的物理特征，因此具有鲜明的形象性图像记忆声象记忆,一般被试只能报告出4-5个字母,全部报告法给被试看一张有9个字母的卡片，分上中下三行，每行3个字母。卡片出现时间为50ms，要求被试使用全部报告法立即将全部记住的字母报告出来。例如ALKUYGOPS,经典感觉记忆实验（Sperling）,部分报告法先给卡片上的三行字母分别配以声音信号，第一行配以高音，第二行配以中音，第三行配以低音。在给被试呈现卡片后，立即呈现一种声音信号，要求被试报告出声音信号所对应的卡片上的那一行字母。,被试几乎每次都能正确报告除了某个声音指定的那一行字母，正确率约达100%,存在着一种感觉记忆，它有相当大的容量，信息保持时间及其短暂，很快就会消失,图像记忆的特性应用延缓回忆，在刺激卡片和声音信号之间插入不同的时距（Sperling）在一个实验中应用4行字母，每行4个，共16个字母，并且系统地改变这种时距。应用的时距为0.1,0.15,0.30,0.50,和1s,有关视觉感觉记忆的作用时间的实验（Erikonhence,learningandmemoryaremeasuredbyobservingthemonkeysperformance.,delayednonmatch-to-sampletask,Thisfindingledtothe(incorrect)ideathattheamygdalaisakeystructureinmemory.,lesionsofonlytheparahippocampalandperirhinalcorticesalsoproducedsignificantmemorydeficits.,信息在内侧颞叶加工处理的“流程图”,动物研究的结果和从R.B.和H.M.等遗忘症病人身上的数据都高度一致的说明了内侧颞叶中的海马系统和相关皮质对于形成长时记忆是至关重要的。因此直接对海马的损伤，或者破坏海马和新皮质的输入-输出连接，将造成严重的记忆障碍。杏仁核不是情节记忆的绝对性因素，但是对情绪记忆十分重要。内侧颞叶在短时或工作记忆的过程中并非必要的。内侧颞叶可能并不是长时记忆储存的地方，而是组织和巩固长时记忆的关键组成部分。长时记忆以分布式的方式永久储存在新皮质。,总结,Lashley的大鼠迷宫实验,20世纪20年代，美国哈佛大学心理学家Lashley设计的研究大脑皮层损伤对大鼠学习记忆影响的实验。认为记忆痕迹弥散储存于大脑皮层，无明确定位。大脑皮层所有脑区对学习和记忆有同等重要性同等能力原理,大鼠的迷宫行为依赖多种刺激：触觉、视觉、嗅觉实验损伤的脑区域广泛皮层下的结构是否参与了学习与记忆过程？,但是，拉什里的迷宫实验存在许多问题,赫布（Hebb）的细胞集合学说,Hebb（加拿大麦吉尔大学心理学家）认为：在搞清对外部事件的表征如何被储存及储存在哪里之前，首先要明白脑的活动是如何表征外部事件的。20世纪40年代，Hebb在行为的组织一书中提出：