简述记忆的基本过程,认识脑之一:记忆与大脑


认识脑,保护脑,激活脑,是人类大脑计划三步曲。认识大脑是开发大脑的基础,而保护大脑则可以尽可能地减少疾病对大脑的损伤,维持脑的健康。

以下我们以人类的基本神经功能活动来作一介绍。这里从记忆开始。

人类记忆与大脑海马结构、大脑内部的化学成分变化有关。记忆作为一种基本的心理过程,是和其他心理活动密切联系着的。记忆联结着人的心理活动,是人们学习、工作和生活的基本机能,把抽象无序转变成形象有序的过程就是记忆的关键。

认识脑之一:记忆与大脑

颞叶、海马与杏仁核

一、记忆的解剖基础

1、海马体主要负责学习和记忆。记忆主要储存在大脑颞叶内侧,称为海马体的部位,该部位可以掌管人类记忆储存。人的大脑类似于拳头,大脑表面可以大致分五个部位,前面为额叶、上面为顶叶、后面为枕叶,中间部位称为颞叶,而颞叶内卷起的部位,称为海马体。海马在将短时记忆进行巩固进而转换成长时记忆中起着重要的作用。

1953年,一个被称为病人H.M.的年轻人接受了实验性手术,切除海马体以治疗癫痫。结果,癫痫发作停止了,但病人H.M.也无法再形成新的长期记忆。从那之后科学家认识到,大脑创造长期记忆的能力是一个独特的过程,它依赖于海马体。颞叶大脑皮质的一个内褶区,在侧脑室底部绕脉络膜裂形成一弓形隆起,它由两个扇形部分所组成,两者合称海马结构。海马体的机能是主管人类的近期主要记忆。长时记忆一般认为是左右大脑分工的,左脑管语言、右脑管表象。

2、大脑皮层是永久记忆的载体。日常生活中的短期记忆都储存在海马体中,如果一个记忆片段,比如一个电话号码或者一个人在短时间内被重复提及的话海马体就会将其转存入大脑的前部——前额叶皮质,成为永久记忆。海马与额叶皮层,如内存与硬盘的关系。

3、记忆与情绪有关。一份大学录取通知书带来的喜悦,一场意外事故带来的惊吓,一次失去亲人久久无法释怀的痛苦 ... 每一段为之付出强烈情感的记忆总会在人们的脑海中落下深深的印记。人体大脑中的“海马体”与“杏仁核”邻近。杏仁核,附着在海马的末端,呈杏仁状,是边缘系统的一部分。是产生情绪,识别情绪和调节情绪,控制学习和记忆的脑部组织,而且研究发现,幼儿自闭症似乎也与扩大的杏仁核有关。科学家认为杏仁核作为人脑中的“机动门”扮演着社会意识以及记忆力的链接角色。海马体记忆的是纯粹的事实,而杏仁核则保留了伴随事实的情绪‘味道’。


二、记忆的生理机制

认识脑之一:记忆与大脑

LPT机制

1、LTP 是大脑的“记忆之源”。由于记忆被认为是由突触强度的改变来编码的,LTP被普遍视为构成学习与记忆基础的主要分子机制之一。LTP(long-term potentiation)长时程增强作用,是发生在两个神经元信号传输中的一种持久的增强现象,能够同步的刺激两个神经元,与突触可塑性相关。细小的电极轻轻插入海马体,尝试对海马体进行反复刺激,电极可记录到LPT,而在刺激结束后,连接也仍然保持着增强的状态;也就是说,神经元被长期地激活了。反复刺激海马体的神经元,产生LTP,就获得了某种记忆。这表明“复习”是十分必要的。

认识脑之一:记忆与大脑

记忆曲线


2、遗忘曲线。艾宾浩斯的记忆规律。


认识脑之一:记忆与大脑

正常的脑电波


3、“θ波”的脑电波,可以更容易地产生LTP。对于记忆来说,θ波可以说是最重要的一种脑电波。它的频率比 α 波和 β 波都要低。θ 波是“好奇心”的象征。当 θ 波出现时,即使刺激的次数很少,海马体中也能产生 LTPA。如果刺激得当,那么重复刺激的次数甚至可能减少80% ~ 90%。

认识脑之一:记忆与大脑

莫扎特效应

三、记忆的奥秘

1、莫扎特效应。听了莫扎特的音乐后,能让人变聪明。莫扎特的音乐能够通过令人愉快的节奏和优美的旋律协调人的左脑和右脑,这正是产生该效应的关键所在。

2、童心是提高成绩的“营养素”。当有兴趣时,就会出现θ 波。而θ 波与童心相关,与好奇心相关,与正面情绪相关。

3、乙酰胆碱。乙酰胆碱是产生 θ 波的根源,具有激活海马体以保持意识清晰、提高记忆力的作用。感冒药、止泻药或晕车药等均可抑制乙酰胆碱。东莨菪碱(scopolamine)和苯海拉明(diphenhydramine)。富含乙酰胆碱的食物有动物脑及肝脏,鱼类、甘蓝,绿叶蔬菜,豆类、麦芽和蛋类。

4、人在情绪高涨时会更容易记忆。杏仁核紧邻海马体,虽然只有人类小指的指甲那么大,却担当着十分重要的角色:产生喜悦、悲伤、焦虑等情绪。如果说海马体是记忆的工厂,那么杏仁核就是情绪的工厂。激活杏仁核也容易引发神经元的 LTP。

“以情绪为辅助来促进记忆”。激活杏仁核后提升记忆力这一现象,对于动物来说,具有关乎其生死存亡的重大意义。“以情绪为辅助来促进记忆”“制造回忆”这种听起来让人心中一暖、人情味儿十足的说法。

感动式学习法。在杏仁核和伏隔核等部位产生的快乐、舒畅等情绪,都能使大脑高度觉醒,从而提高人的积极性和注意力。此外,快乐的情绪还能刺激人脑中的隔区,促使海马体产生 θ 波,进而提升人的记忆力。总之,这种积极的情绪好处多多。

狮子记忆法。身边应该也有那种平时怎么背也记不住,一到考试前却能一下子记住大量知识的人吧?这可能就是因为他们对考试的焦虑情绪以及随之产生的危机感激活了杏仁核,使记忆力得到了爆发性的提升。除了饥饿状态和走动之外,还有房间温度,所以在温度略低的房间里学习可以提高效率,夏天在空调冷气较强的房间、冬天在暖气不太充足的房间里学习比较好。

情绪唤醒。无论是电影还是小说都是如此,只要是能让人感动的作品,我们都能坚持看到最后。这种效果就叫作“情绪唤醒”(emotional arousal)。杏仁核在向前额叶皮质(大脑皮质的一部分)传递了神经信号的同时,维持着人对事物的注意力。换句话说,对于能够调动自己情绪的事物,人们不会容易感到厌烦。回想过去大家也许会发现,我们大部分的记忆都交织着快乐或者痛苦等情绪,这就是所谓的“回忆”。在人脑深处有两个呈杏仁状的神经元聚集组织,我们将其命名为“杏仁核”。人类所具有的喜怒哀乐等情绪都是由杏仁核产生的。当杏仁核的活动使得情绪被激发时,人脑产生的神经信号就会制造出回忆。也就是说,当我们产生喜怒哀乐等情绪时,当时的记忆能被很容易地保留下来,这也意味着充分利用杏仁核就能帮助我们加速记忆。

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作者介绍:卢旺盛

副主任医师,医学博士

强联智创(北京)科技有限公司 首席医学专家

北京天坛普华医院神经外科 副主任医师

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