4.记忆的神经生理机制
一) 记忆的脑生理基础来源:考试大
非定位说:
美国心理学家拉胥里(Lashley,1929)最早提出了记忆的大脑皮层非定位说,或者叫做整合论。他认为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,不是大脑皮层上某一特殊部位的机能。这个理论后来得到了“细胞集合”理论的支持。
定位说:
记忆的定位说认为,记忆是由大脑的特定区域负责的。对动物进行脑切除手术的结果表明,大脑前、后联合区与记忆有密切的关系;当动物的海马受损伤后,将难以形成新的短时记忆,不能学习新的技能。研究还表明,记忆与额叶和颞叶的某些部位有关(潘菲尔德);也与某些皮层下组织有关(鲁利亚),当海马、乳头体和边缘系统受损伤后。病人的短时记忆会出现明显的障碍。总之,海马、乳头体、丘脑背内侧核可能是短时记忆的特定部位,而两侧颞叶可能是存储长时记忆的重要部位。
心理学家还发现,人类的描述性记忆和程序性记忆的脑功能区可能有差异。他们让一些海马受到损伤的病人学习从镜子中阅读单词,病人在三天内就学会了,也就是说,病人可以形成新的程序性记忆——即怎样完成某一活动或任务的长时记忆,但是病人却记不得他们曾经学习过这一任务,也就是说他们不能形成新的描述性记忆——即关于一些事实的长时记忆。这说明程序性记忆的生理机制可能不是海马,而是别的脑组织,如小脑(Cohen & Squire,1980)。
SPI理论:来源:考试大
近年来在记忆的研究中形成了两个重要的概念:记忆系统和记忆过程。SPI是串行、并行和独立的缩写。三个词集中说明了多重记忆系统之间的关系。
SPI理论认为记忆系统是由多个执行特定功能的记忆模块构成。他们假定存在5种主要的记忆或记忆系统:程序记忆系统、知觉表征系统、语义记忆系统、初级记忆系统和情景记忆系统。这5种记忆系统在种系发生和个体发展上都存在一定的顺序。它们在加工过程中也存在一定的联系。该理论还假定:①这些系统的编码是串行的(serial,S),也就是说,信息以串行的方式在系统中得到编码,或者说,一个系统的输出提供了另一个系统的输入,信息在前一个系统中得到成功的加工,才能在下一个系统中进行编码;②存储是并行的(parallel,P),也就是说,一次编码的事件会在多个记忆系统中产生效应,并保存在不同的脑区内;③提取是独立的(independent,I),也就是说,从一个记忆系统中提取信息可以不受其他记忆系统的影响。
SPI理论系统总结了记忆研究的大量成果,并且提出了一种整合记忆过程和记忆系统的方式,这对推进记忆的研究具有重要的理论意义,对解释已有的许多实验结果也有重要的作用。但这个理论还只是一个抽象的模型,它没有说明不同记忆系统的神经解剖和神经生理基础。
二)记忆的脑细胞机制
突触结构
神经生理学家普遍接受的一种观点是,作为长时记忆的神经基础包含着神经突触的持久性变化,这种变化是由特异的神经冲动导致的。由于涉及到结构的改变,因此其发生的过程较慢,并需要不断的巩固。这种突触变化一旦发生,记忆痕迹就会深刻地存储在大脑中。刺激的连续作用可以使神经元的突触发生变化。突触内的结构和生化变化使信息更容易在神经元间得到传递,而神经元之间的相互影响也增加了。
反响回路
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。当外界刺激作用于环路的某一部分时,回路便产生神经冲动。刺激停止作用后,这种神经冲动并不立即停止,而是继续在回路中往返传递并持续一段时间。人们认为这一脑电活动的反响效应可能是短时记忆的生理基础。如果破坏了反响回路,可能引起“遗忘”。
长时程增强现象
突触的传递效率会在某种特定的条件下出现长时程增强(TLP)现象。例如海马在短暂的高频刺激后,海马神经回路中的突触传递效率增大,而且这种增大可以持续几小时、几天甚至几周。在大脑新皮层也同样存在这种LLP现象。也就是说,如果某种刺激能使神经元之间突触传递效率长时程增强,这种刺激的痕迹也能以神经活动增强的形式保留下来,这就是记忆。
三)记忆的生物化学机制来源:考试大
核糖核酸
科学家通过分子生物学的研究,认为个体记忆是由神经元内的核糖核酸的分子结构来承担的。由学习引起的神经活动,可以改变与之有关的神经元内部的核糖核酸的细微的化学结构,从而达到记忆效果。
脑内代谢物和记忆
研究发现,机体内部的一些激素分泌能够促进其记忆的保持。一些研究表明,当外界刺激作用时,产生兴奋的神经细胞的轴突末梢会分泌出大量乙酰胆碱,它可以与游离于突触间隙的Ca2+起作用,减少Ca2+,保证神经冲动传递通畅。当对正常人注射某些阻断药物时,这些正常人会表现出老年痴呆症的记忆衰退症状,而对记忆减退的人注射某种化学药物,可以使其记忆力得到改进。