記憶儲存的生理單元

2021-07-04 09:43:54 字數 3062 閱讀 4239

人是怎樣和以什麼方式儲存資訊的,這是乙個異常複雜的問題。人們在這個問題上提出了下面的一些看法。

一、刺激痕跡

20世紀初,西蒙(r.simon)和赫林(heling)提出記憶是「保持痕跡的能力」,是「物質的普遍屬性」。以後,有人相信人腦中有記憶痕跡的存在。如當人們記住乙個名字時,人腦中就有乙個代表那個名字的痕跡存在,開始時這種痕跡具有電流的性質,很容易消失,以後經過多次強化,這種痕跡發生了化學性質和組織上的變化,因而成為記憶的烙印。這種記憶痕跡和記憶烙印是活動的,沒有一定的部位。這種看法雖有一定道理,但還不能說明記憶的本質。

二、反響迴路

通過腦電現象和神經結構的研究,有人認為反響迴路是記憶的生理基礎。反響迴路是指神經系統中皮層和皮層下組織之間存在的某種閉合的神經環路。當外界刺激作用環路的某一部分時,迴路便產生神經衝動。刺激停止後,這種衝動並不立即停止,而是繼續在迴路中往返傳遞並持續一段時間。

人們認為這種腦電活動的反響效應可能是短時記憶的生理基礎。賈維克(jarvik)和艾思曼(essman)的白鼠跳台實驗支援了這種看法。他們將一控制組的白鼠放在乙個窄小的檯子上,使它總想往下跳,當它跳**後,就受到帶電金屬的電擊,為了避免電擊,白鼠很快又跳上高台,形成迴避反應。但高台的窄小使它又想往下跳。這樣經過一天的訓練,白鼠在高台上呆的時間明顯延長,說明它「記住」了下面有電,形成了長時記憶。這時給予白鼠電休克以破壞它的記憶。當白鼠從休克狀態恢復正常後,再將它放回跳台上,這時它還是不往下跳,這表明電休克沒有破壞它的長時記憶。他們將實驗組的白鼠在形成迴避反應後,立即給予電休克,也就是在短時記憶時用電休克破壞它的電迴路。在白鼠恢復正常後再把它放在跳台上,發現它立即往下跳,這說明電休克可能破壞了迴避反應的電迴路,引起了「遺忘」。由此,人們認為反響迴路可能是短時記憶的生理基礎。

三、突觸結構

有人認為刺激的持續作用,可以使神經元的突觸發生變化。例如,神經元的軸突末梢增大,樹突增多、變長,突觸間隙變窄,突觸內的生化變化使相鄰的神經元更易於相互影響等。

這種看法得到一些實驗的支援,在乙個實驗中,實驗者把剛生下的一窩白鼠分成兩組,一組放在內容豐富的環境裡,一組放在內容貧乏的環境裡。結果發現,前一組白鼠的皮層比後一組白鼠的皮層厚而且重。這可能是由於生活在豐富環境中的白鼠接受了較多的刺激,使它們的神經元突觸結構發生了較大的變化,樹突或軸突的數量增加,皮層的重量也因而增加。在另一實驗裡,實驗者將剛出生的一部分白鼠,放在黑暗環境裡,生活25天後,再與其他生活在光亮環境中的白鼠進行比較。結果發現,生活在黑暗環境中的白鼠的神經元的樹突數量比生活在光亮環境中的白鼠的樹突數量要小。這說明黑暗環境影響了突觸的形成。有人認為突觸結構的變化,可能是長時記憶的生理基礎。

四、核糖核酸

近年來,隨著分子生物學的興起,特別是發現了遺傳資訊傳遞機制。「脫氧核糖核酸」(dna)借助另一種核酸分子「核糖核酸」(rna)傳遞遺傳密碼。這使一些科學家假定,個體記憶是由神經元內的核糖核酸的分子結構來承擔的。由學習引起的神經活動,可以改變與之有關的那些神經元內部的核糖核酸的細微的化學結構。就像遺傳經驗能夠反映在脫氧核糖核酸分子的細微結構中一樣。20世紀60年代初,美國生理學家科恩(cohen)等人,用核糖核酸處理無脊椎動物渦蟲,消除了渦蟲對已學會的某種行為的記憶。以後瑞典神經生物化學家海登(h.hyden)訓練小白鼠走鋼絲,發現鼠腦中有關神經細胞的rna含量顯著增加,其組成成分也有變化。據此,海登等人把大分子看作是資訊的「儲存所」,並認為rna和dna是記憶的化學分子載體。

反響迴路:

腦和脊髓中存在的封閉通路。又稱再入迴路。20世紀40年代初由加拿大心理學家d.o.赫布提出,用以表明中樞神經系統中保持刺激所產生的興奮的機制。近代生理心理學常用其說明短時記憶的機制。

從理論上說,反響迴路中的興奮如不受干擾,可以連續不斷地迴圈下去;如果有其他興奮傳入並與之聯合,則可導致某種運動反應。

例如,小學生聽老師說做「加法」,「加法」的聽覺興奮可以憑藉反響迴路一直在腦中保持著,等看到老師在黑板上寫出8和2時,傳入腦中的這一視覺興奮便與正在反響迴路中迴圈著的「加法」興奮匯合而產生說出或寫出10的運動反應。

反響迴路圖冊

實際上刺激和反應之間的中介過程是相當複雜的。赫布指出,在大腦皮層中保持刺激作用的過程常常包含著許多神經元的活動。在同一刺激作用下的許多神經元可以聯合起來形成乙個封閉通路,興奮在此通路中可以周流不息,這些神經元也稱為乙個細胞集合。

保持複雜事件引起的興奮,甚至可以包含著一系列的細胞集合,它們的活動有一定的先後次序。這種次序稱為時相順序。圖中abc和def代表大腦皮層聯絡區中的兩個細胞集合,每個集合構成乙個保持特定興奮的反響迴路。

這個迴路的形成可能是在個體發育的某一時期,乙個集合的細胞曾屢次被同一刺激興奮過以後,其中任何乙個細胞興奮都通過它們的突觸傳遞使其他細胞依次興奮,並連續迴圈。如果兩個集合同時活動並多次重複,彼此之間則有可能形成聯絡,如圖中的虛線所示。

同時活動的集合久之可以合成乙個大的集合。如果兩個集合的活動在時間上不同,則兩者將保持其分別的性質。又如,兩者中有乙個集合的活動是傳出性質的,並且與另乙個的活動形成了相繼的聯絡,則前者將成為運動成分。

在理論上,每乙個細胞集合相應於乙個簡單的感覺傳入,如相應於乙個子音、**上的一點壓力、一種氣味等。對於某一客觀事物的知覺實際上包含著許多細胞集合的活動。

d. o. hell,a textbook of psychology,w. b.saunders 

company, philadelphia and london,1958.

感覺記憶:

持續時間僅約1秒鐘的記憶。又稱

瞬時記憶。一切輸入記憶系統的資訊,首先必須通過感覺器官的活動產生感覺知覺。當引起感覺知覺的刺激物不再繼續呈現時,其作用仍能

記憶的多儲存模型[1]

繼續保持乙個極短的時間。這種短暫的保持就是感覺記憶。由於它就像登記一樣把輸入的資訊記錄下來,故又稱感覺登記。

進入感覺記憶的資訊以感覺痕跡的形式被登記下來,其特點是:

①資訊完全依據它所具有的物理特性編碼,具有鮮明的形象性。

②作用時間短。視感覺記憶約為0.25~1秒;聽感覺記憶雖可超過1秒,但也不長於4秒。

③一般認為感覺記憶的容量為9~20個字母或物體,有時更多些。

④感覺記憶痕跡很容易衰退,只有受到特別注意的材料,才轉入

短時記憶,否則就會很快消失。

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