学习和记忆-脑科学简介复习课程课件.ppt
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1、脑科学简介脑科学简介http:/ Penfield)刺激颞叶,首次发现记忆可定位于脑内刺激颞叶,首次发现记忆可定位于脑内的特定区域。的特定区域。u切除双侧海马和颞叶联合皮层的证实切除双侧海马和颞叶联合皮层的证实 提出:提出:颞叶可能是记忆的关键。颞叶可能是记忆的关键。韦尔德韦尔德.潘菲尔德潘菲尔德(Wilder Penfield)患者:患者:Henry.M.年龄:年龄:27岁岁病因:病因:9岁,脑外伤,昏迷岁,脑外伤,昏迷5分钟分钟症状:抽搐,惊厥,咬舌,意识丧失症状:抽搐,惊厥,咬舌,意识丧失诊断:双侧颞叶癫痫诊断:双侧颞叶癫痫治疗:手术切除双侧中层颞叶(海马的治疗:手术切除双侧中层颞叶(海
2、马的2/3)Brenda Milner布伦达布伦达米尔纳米尔纳(Brenda Milner)米尔纳的研究提出三个有米尔纳的研究提出三个有关记忆的生物本质的重要关记忆的生物本质的重要观念:观念:1、颞叶内测受损,会将暂、颞叶内测受损,会将暂时记忆及长期记忆分离;时记忆及长期记忆分离;2、颞叶内侧受损,对知觉、颞叶内侧受损,对知觉及智力没有影响,惟对形及智力没有影响,惟对形成新记忆有重大影响;成新记忆有重大影响;3、记忆系统不只有一种。、记忆系统不只有一种。海马杏仁核颞叶联合区术后:癫痫痊愈,术后:癫痫痊愈,语言和智商无明显改变语言和智商无明显改变;记忆障碍记忆障碍:短时记忆向长时记忆转化障碍短时
3、记忆向长时记忆转化障碍 空间记忆障碍(迷路)空间记忆障碍(迷路)三、颞叶中回与记忆三、颞叶中回与记忆信息输入信息输入皮层相关区皮层相关区海马旁区海马旁区和嗅皮层和嗅皮层海马海马丘脑和下丘脑丘脑和下丘脑fornix穹窿穹窿 http:/ Hebb 提出了关于突触传递改提出了关于突触传递改变的理论,设想在学习记忆过程变的理论,设想在学习记忆过程中有关的突触发生了某些变化,中有关的突触发生了某些变化,导致突触连接的增强和传递效能导致突触连接的增强和传递效能的提高。的提高。持续刺激持续刺激 神经连接的长时程变化神经连接的长时程变化 固化固化 学习学习 记忆记忆http:/ or sea slug研究学
4、习记忆的动物模型研究学习记忆的动物模型1.神经系统组成简单神经系统组成简单 105个个2.神经环路简单神经环路简单 腹神经节腹神经节2000个个Aplysia or sea slug坎德尔坎德尔生于生于1929年年在美国纽约哥伦比在美国纽约哥伦比亚大学神经生物学亚大学神经生物学和行为学中心和行为学中心http:/ Nobel Prize in Physiology or Medicine 2000大脑的分工概概 念念v学习:学习:获得新知识或新技能的过程获得新知识或新技能的过程经历经历使大脑产生了变化使大脑产生了变化v记忆:记忆:将这种知识或技能编码,储存以及随将这种知识或技能编码,储存以及随
5、后读出的过程后读出的过程大脑在一段时间内保持了大脑在一段时间内保持了这种变化这种变化习惯化习惯化敏感化敏感化经典条件反射经典条件反射操纵式条件反射操纵式条件反射n非联合型学习非联合型学习(nonassociative):是人和动物受到一次或多次单一刺激后是人和动物受到一次或多次单一刺激后形成的,并不需要将两个刺激联系起来。形成的,并不需要将两个刺激联系起来。习惯化(习惯化(habituation)敏感化(敏感化(sensitization)习惯化习惯化:是指人和动物:是指人和动物逐渐降低对某一反复出逐渐降低对某一反复出现的温和刺激的反应。现的温和刺激的反应。示例:对某些气味,噪音等习惯化示例:
6、对某些气味,噪音等习惯化形成条件:非伤害性(温和)刺激,形成条件:非伤害性(温和)刺激,既无益也无害,多次连续出现。既无益也无害,多次连续出现。存储部位存储部位:三个突触部位三个突触部位意义:学会辨认生活中对机体没有生意义:学会辨认生活中对机体没有生物学意义刺激,忽略该刺激的存在而保物学意义刺激,忽略该刺激的存在而保留有明确意义的信息。留有明确意义的信息。敏感化:敏感化:指人和动物受到某种强烈的或伤指人和动物受到某种强烈的或伤害性刺激后对其他刺激的反应性增强。害性刺激后对其他刺激的反应性增强。示例:示例:轻触烫伤周围区轻触烫伤周围区形成条件:与联合性的条件反射不同,形成条件:与联合性的条件反射
7、不同,它不依赖于强弱刺激间的配对,也不需它不依赖于强弱刺激间的配对,也不需要建立强弱刺激间的联系,因而也称假要建立强弱刺激间的联系,因而也称假性条件化。性条件化。意义:要求动物学会注意某一刺激,意义:要求动物学会注意某一刺激,因为它伴随有可能的疼痛或危险的后果。因为它伴随有可能的疼痛或危险的后果。n联合型学习联合型学习(associative):两个刺激或刺激与行为之间发生联系两个刺激或刺激与行为之间发生联系 经典条件反射(经典条件反射(classical conditioning)操作式条件反射(操作式条件反射(operant conditioning)经典条件反射经典条件反射条件刺激(条件
8、刺激(CS):铃声):铃声(conditioned stimulus)非条件刺激(非条件刺激(US):食物):食物(unconditioned stimulus)经典条件反射经典条件反射CS(铃声)(铃声)不引起唾液分泌不引起唾液分泌US(食物)(食物)引起唾液分泌引起唾液分泌CS+US经过一定时间的训练(学习)后,经过一定时间的训练(学习)后,CS便引发出一种新的反应叫条件反应。这便引发出一种新的反应叫条件反应。这时时CS预示着预示着US即将到来。即将到来。“望梅止渴望梅止渴”:不是先天就有的,是出生后在特定的不是先天就有的,是出生后在特定的环境和情况下形成的。环境和情况下形成的。经典条件反
9、射经典条件反射消退消退 (extinction)(extinction):建立了条件反射后,如果非条件刺激反建立了条件反射后,如果非条件刺激反复不与条件刺激同时出现,所建立的条复不与条件刺激同时出现,所建立的条件反射会逐渐减弱直至消失。件反射会逐渐减弱直至消失。消退并不是遗忘。消退是一个新的学习消退并不是遗忘。消退是一个新的学习过程。过程。消退所学习的是条件刺激预示着非条件消退所学习的是条件刺激预示着非条件刺激不再到来。刺激不再到来。经典条件反射经典条件反射操作式条件反射操作式条件反射操作:压杠杆操作:压杠杆强化刺激:食物强化刺激:食物联系联系压杠杆的频率:饥饿程度压杠杆的频率:饥饿程度奖励驯
10、兽表演,驯兽员能让驯兽表演,驯兽员能让动物作出规定的动作。动物作出规定的动作。操作条件反射操作条件反射也可以用伤害性刺激(电击)建立操作也可以用伤害性刺激(电击)建立操作性条件反射:性条件反射:压杠杆时断电目前操作性条件反射已被广泛应用于对目前操作性条件反射已被广泛应用于对动机行为的研究动机行为的研究经典条件反射和操作条件反射的经典条件反射和操作条件反射的建立遵循相似的原则建立遵循相似的原则刺激的同步性:刺激的同步性:经典:经典:US必须紧跟必须紧跟CS 操作:强化刺激必须紧跟操作操作:强化刺激必须紧跟操作记忆系统的分类记忆系统的分类v陈述记忆是有关时间、地点和人物的知识,陈述记忆是有关时间、
11、地点和人物的知识,这种记忆需要一个清醒地回忆过程。这种记忆需要一个清醒地回忆过程。v它的形成依赖于评价,比较和推理等认知它的形成依赖于评价,比较和推理等认知过程。过程。v陈述记忆储存的是有关事件或事实的知识,陈述记忆储存的是有关事件或事实的知识,它有时经过一次测试或一次经历即可形成。它有时经过一次测试或一次经历即可形成。我们通常所说的记忆就是指的陈述记忆。我们通常所说的记忆就是指的陈述记忆。陈述性记忆概念陈述性记忆概念declarative memory or explicit memory特点:特点:1.依赖于评价、比较和依赖于评价、比较和 推理等认知过程推理等认知过程2.能够用语言表达出来
12、能够用语言表达出来3.其编码和回忆需要工其编码和回忆需要工 作记忆作记忆4.海马参与陈述性记忆海马参与陈述性记忆分类分类事件记忆(事件记忆(episodic memory):有关事件和个人经历的记忆有关事件和个人经历的记忆语义记忆(语义记忆(semantic memory):):有关事实的记忆有关事实的记忆空间定位与陈述性记忆空间定位与陈述性记忆v陈述记忆大多需要用语言表达,动物模陈述记忆大多需要用语言表达,动物模型较难建立。型较难建立。v对空间定位的记忆也具有陈述记忆的特对空间定位的记忆也具有陈述记忆的特性。性。非陈述记忆概念非陈述记忆概念nondeclarative memory or i
13、mplicit memoryv是有关如何操作某件事情的能力,它不是有关如何操作某件事情的能力,它不需要清醒地回忆。需要清醒地回忆。v这种记忆是通过反复重复而逐渐形成的,这种记忆是通过反复重复而逐渐形成的,主要表现为行为的改变。主要表现为行为的改变。非陈述性记忆(非陈述性记忆(nondeclarative memory or implicit memory)特点:特点:1.自主性和反射性自主性和反射性2.不依赖于意识和不依赖于意识和 认知认知3.不能用语言表达不能用语言表达非陈述非陈述记忆记忆1.程序记忆(程序记忆(procedural memory):):纹状体、运动皮层、小脑纹状体、运动皮层
14、、小脑2.初始效应(初始效应(priming)新皮层新皮层3.非联合型学习记忆非联合型学习记忆 (nonassociative memory)反射通路反射通路4.联合型学习记忆联合型学习记忆 (associative memory)小脑、海马、杏仁核小脑、海马、杏仁核 “熟能生巧熟能生巧”学习开车学习开车听讲解、理解要领听讲解、理解要领熟练开车熟练开车陈述性记忆非陈述性记忆三、短时记忆和长时记忆三、短时记忆和长时记忆根据记忆的保存时间分类根据记忆的保存时间分类影像记忆影像记忆:即刻记忆即刻记忆:初级记忆初级记忆:工作记忆工作记忆:短时记忆短时记忆长时记忆长时记忆两种记忆系统:两种记忆系统:感觉
15、影像出现后的感觉影像出现后的1秒内秒内几秒钟几秒钟一时即过而仍保留在意识一时即过而仍保留在意识中的记忆和对事件的选择中的记忆和对事件的选择注意注意从认知心理提出的概念,指从认知心理提出的概念,指在执行某些认知行为中的一在执行某些认知行为中的一种暂时的信息储存。种暂时的信息储存。两者的区别两者的区别 1.保持时间保持时间:短时记忆:短(数秒)短时记忆:短(数秒)长时记忆:长(数小时长时记忆:长(数小时 永久)永久)2.记忆容量记忆容量:短时记忆:有限短时记忆:有限 长时记忆:无限长时记忆:无限记忆存储的阶段性记忆存储的阶段性?外界干扰因素对学习记忆的影响:外界干扰因素对学习记忆的影响:马钱子碱或
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