生理心理学学习和记忆精品教育文档
生理心理学第九讲
经典条件作用:巴甫洛夫 操作条件作用:斯金纳 联想集的学习 印记
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1.经典条件作用
俄国生理学家:巴甫洛夫
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1.经典条件作用
无条件刺激US
无条件反应US
条件刺激 CS
无反射
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假说二:测验是否适当问题
有证据表明:海马损伤病人的遗忘症更多的是提取 困难,而贮存方面没有问题(1968,1975) 后来的观点认为:如果海马损伤不严重,或许有形 成新记忆的能力,但非常微弱
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假说三:海马损伤动物的记忆障碍
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消退与自然恢复
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泛化
一朝被蛇咬,十年怕井绳
与条件刺激类似的刺激亦能引起条件反应
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2. 操作性条件作用
斯金纳:操作反应--为获得奖赏而产生的行为
正强化:刺激出现,希望出现的行为概率增加 食物、金钱、表扬、鼓励、社会认可、社会地位
负强化:刺激消失,希望出现的行为概率增加 批评、惩罚、扣除奖金、电击
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3. 联想集的学习
包含多层次多因素的行为 迷津研究
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(三)海马损伤的遗忘症的研究工作
四种假说: 1)人类:语言材料;这在动物中无法测验; × 2)遗忘测验不恰当或不充分; × 3)给海马损伤动物用适当的测验,可能出现严重的 记忆障碍; 4)H.M.及其它内侧颞叶损伤的病人,其记忆缺陷不 一定归因于海马损毁
强化!
《生理心理学》第五章 记忆
一、学习记忆与突触结构的可塑性
1、学习及记忆导致突触结构发生变化,建立特定化联结和信号传 递模式。
2、学习及记忆导致突触数目变化,树突分支增加、突触连接增加。 脑激增现象 启示:人的大脑及神经系统适用“用进废退”原则,人的一生都必 须找到适合自己学习需要的课题。既能发挥人自己的价值,又能预防衰 老。
语义网络模型
语义层次网络模型
第二节 学习与记忆的神经基础 一、参与学习和记忆的脑结构 1、 颞下回:既是视觉区又是贮存记忆的地方。
生理研究表明,颞叶下部皮质神经元能对复杂视觉刺激发生反应,进 行刺激的特征综合反应。
Hebb理论:如果某种记忆印迹仅由一种感觉模式的信息所形成,那 么该印迹应该位于与这种感觉有关的大脑皮质区域。
Erikson和Colins(1967)发现图像感觉记忆具有信息整合、 特征抽取、识别等功能。
能将感觉、知图像感觉记忆的时间约为0.5s。保持感觉信息的原有的直接编 码形式,具有鲜明的形象性。
视觉感觉记忆有相当大的容量,其容量至少为9个项目或更多。
(3)工作记忆项目数量的上限与记忆材料的内在结构及编码方式 有关;
(4)Craik (1995)提出工作记忆的提取在熟悉性基础上进行,则 提取几乎不需要注意资源,相对而言不受分散注意的影响,而提取精细 加工的事件则需要注意资源,并易受分散注意的影响;
(5)陈彩琦(陈彩琦,付桂芳,金志成2003)等认为相同维度特 征组成的客体在工作记忆中只能以的单一特征为储存单元,且 这种储存不受注意水平的影响,可能是一种自动化的过程,不 同维度特征组成的客体在工作记忆中能以整合形式表征,但是 这种表征需要集中性注意的参与,即在知觉过程中整合起来的 信息在储存到工作记忆的过程中时仍需要消耗注意资源;
生理心理学4学习与记忆的生理心理
回顾第三章 睡眠的生理心理
醒-睡节律 内源性周期 生物钟 下丘脑视交叉上核 视神经节细胞 季节节律 视黑素 松果体 褪黑素
非快速眼动睡眠 慢波睡眠 快速眼动睡眠 快波睡眠 同步化 去同步化 低频、高幅 高频、低幅 起搏器方式 集合方式 睡眠交替 Alpha波 Beta波 K复合波 纺锤波 Theta波 Delta波
22
选择无脊椎动物的原因
23
海兔的非联合型学习——习惯化
缩腮反射的习惯化
对虹管反复刺激导致缩腮反应减弱 习惯化发生部位 习惯化的机制
24
海兔的缩腮反射的习惯化机制
机制:因为突触前膜递质释放减少,而非突触后膜 对神经递质的反应性减弱
递质释放减少:突触前膜电压门控性钙离子通道效能 降低,使得钙离子内流降低
间重复练习,不大可能被遗忘。
8
记忆障碍
记忆增强
记忆减退和遗忘症
生理性遗忘 顺行性遗忘 逆行性遗忘 心因性遗忘 界限性遗忘 婴儿记忆障碍
记忆错误
记忆错构:时间上或人物上错误 记忆恍惚:似曾相识、旧事如新 记忆虚构:异想天开,虚假的记忆
疾病:阿尔茨海默病(老年痴呆),柯萨可夫脑病
25
海兔的非联合型学习——缩腮反射的敏感化
递质释放增加:突触前膜钙离 子内流增加
机制:5-HT受体是G蛋白耦联 受体->受体激活产生第二信使 cAMP(环磷腺苷) ->活化的 蛋白激酶A ->钾离子通道磷酸 化->钾离子通道关闭->动作电 位延长->钙离子内流增加
26
海兔的联合型学习
条件刺激(CS):虹管的轻微刺激 非条件刺激(US):尾部刺激 机制:
,——。 3、间脑与陈述性记忆相关的脑区结构是——,——, ——。 4、与程序性记忆相关的脑区是——。 5、海马相关的记忆?海马的位置细胞?
记忆-生理心理学38页PPT
记忆-生理心理学
6
、
露
凝
无
游
氛
,
天
高
风
景
澈
。
7、翩翩新 来燕,双双入我庐 ,先巢故尚在,相 将还旧居。
8
、
吁
嗟身ຫໍສະໝຸດ 后名,于
我
若
浮
烟
。
9、 陶渊 明( 约 365年 —427年 ),字 元亮, (又 一说名 潜,字 渊明 )号五 柳先生 ,私 谥“靖 节”, 东晋 末期南 朝宋初 期诗 人、文 学家、 辞赋 家、散
文 家 。汉 族 ,东 晋 浔阳 柴桑 人 (今 江西 九江 ) 。曾 做过 几 年小 官, 后辞 官 回家 ,从 此 隐居 ,田 园生 活 是陶 渊明 诗 的主 要题 材, 相 关作 品有 《饮 酒 》 、 《 归 园 田 居 》 、 《 桃花 源 记 》 、 《 五 柳先 生 传 》 、 《 归 去来 兮 辞 》 等 。
1
0
、
倚
南
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以
寄
傲
,
审
容
膝
之
易
安
。
6、最大的骄傲于最大的自卑都表示心灵的最软弱无力。——斯宾诺莎 7、自知之明是最难得的知识。——西班牙 8、勇气通往天堂,怯懦通往地狱。——塞内加 9、有时候读书是一种巧妙地避开思考的方法。——赫尔普斯 10、阅读一切好书如同和过去最杰出的人谈话。——笛卡儿
生理心理学-学习与记忆神经生物学(神经基础)
生理心理学-学习与记忆神经生物学(神经基础)・生理心理学・学习与记忆神经生物学(神经基础)(Ⅱ类范式)大家都知道,记忆的3个步骤――感觉登记、STM、LTM――构成了记忆的信息加工观点。
记忆类型中的任何一种在脑中都有其独特的结构。
举个例子:观察者面向东,被观察者面向南,此时被观察者脑的横断面是这样的――从额叶到皮层运动区顺时针――额叶(储存语义和情节记忆)、前额叶皮层(参与短时记忆的储存)、颞叶(参与长时语义和情节记忆的整合和存储,对短时记忆中新材料的加工也起作用)、杏仁核(对于新情绪记忆信息的整合非常关键)、海马(在整合新的长时语义和情节记忆中有关键作用)、小脑(在程序性记忆中起重要作用)、皮层运动区(参与程序性记忆)。
)感觉登记)短时记忆研究表明,形象记忆通常优于词汇记忆,这是因为我们经常既以语言又以表象的形式存储形象,而词通常只是以语音形式存储的。
对形象的双编码解释了为什么有时形成我们要学习的东西的心理图画对学习会很有帮助。
)长时记忆关于启动现象的研究也揭示了外显记忆与内隐记忆的不同。
例如,可能给你看一串词,其中包括tour这个词,但是没有告诉你要记住其中的任何一个词。
然后,可能再给你一串词的片段,包括_ou_,并要求你填补空白组成新词。
在这种情况下,你极有可能会写下tour而不是four、pour和sour,尽管这些都像tour一样是可以接受的。
虽然没有要求你记住tour这个词,但是只是看过它就能启动你去写出他。
序列位置效应揭示了短时记忆和长时记忆是如何协同工作的。
长时记忆的保持:机械复述,具体来说,没有任何学习目的的重复一般对后来的回忆不会产生效果。
精细复述,需要你把新信息与已经在长时记忆中的信息建立起联系。
有时,这需要对你想要记住的东西进行抽象、形象化或概念化的思维。
有学习目的的重复有时对于在LTM中存储无意义信息很有用。
但是对于有意义的材料来说,更有效的途径是精细复述。
图式,精细复述这种想法的一个变体是图式的概念。
第六章 记忆的生理心理学
(三) 长时记忆的分子生物学基础
A.核糖核酸(RNA)与学习 核糖核酸( 核糖核酸 ) H. Hyden(1960): 最早报道了关于记忆与 RNA关 系的实验结果及其理论设想。 动物学习行为巩固后, 脑细胞内RNA含量显著增加、 而且RNA分子的化学组成发生改变。 每种长时记忆都对应于脑内一种特殊结构的RNA, 当相同记忆内容再现时,神经元中这种RNA分子立即发 生反应。
由于大脑中LTP可以持续保存几小时、几天甚 至几星期,所以就形成了非持久长时记忆的神经生 理基础,同时也是形成持久性长时记忆所必不可少 的过程。持久性的长时记忆,时间在几星期、几个 月、几年或者更长。其原理与非持久长时记忆基本 上差不多。当非持久性长时记忆被反复兴奋,所有 参与该信息兴奋的神经元间形成了较为固化的神经 突触联系,以后当某一神经元感受到该信息的一个 侧面而兴奋,其它神经元通过突触联系也很快兴奋, 该信息的其它内容即被提取出来。 这是持久性长时记忆在非持久性长时记忆的基 础上形成的原理。
记忆的神经基础是突触可塑性的改变和新的 神经回路的形成。 一个良好的学习功能状态应该是,既能不 断的学习新的东西,又能记住已经学会的东西, 也就是既要不断建立新的联系,又要保持原来 已形成的,对适应生存有用的记忆。要保持记 忆需要不断强化,更重要的是要有输入,还要 有输出。
第五节 记忆障碍
顺行性遗忘症(anterograde amnesia,简称AA) 顺行性遗忘症 学习新信息的能力障碍. 逆行性遗忘症(retrograde amnesia,简称RA) 逆行性遗忘症 脑损伤之前的记忆缺失
生理学家证明: 学习记忆活动也能改变突触的结构。 突触的可塑性包括 突触结合的可塑性 突触传递的可塑性 传统记忆痕迹的另一个观点 —长时记忆的突触学说 长时记忆的突触学说 即长时记忆痕迹是突触或细胞前变化: a. 突触前变化: 突触小体的数目、大小方面的变化,以及神经 递质的合成、储存、释放等环节。 b.形态结构的变化 形态结构的变化: b.形态结构的变化 突触的增大或增多,树突的大小、传导性及其 内部的化学组成的改变。 c.突触后变化 突触后变化: c.突触后变化: 受体密度,受体活性,离子通道蛋白和细胞内 信使的变化。 突触后的反应性和敏感性的改变,增加了敏感就 会使同样数量的神经递质产生更大的效果。
心理生物学基础第八章 学习和记忆的生理基础
第八章学习和记忆的生理基础学习,人和动物获得关于外界知识的神经过程,他是对经验做出反应而改变行动的能力记忆,存储和提取所获得的知识的神经过程第一节学习的基本类型分为联合型学习,非联合型学习,知觉学习,运动性学习,关系型学习一,非联合型学习又叫简单学习,是指集体对单一刺激做出的行为反应,分为习惯化和敏感化两种1,习惯化是指当一个不产生伤害效应的刺激重复作用时,机体对该刺激的反射性行为反应逐渐减弱的过程2,敏感化是指反应加强的过程,一个弱的伤害性刺激不仅引起弱的反应,但在强的伤害性刺激作用后,弱刺激引起的反应就明显加强强烈的感觉刺激(一片漆黑)产生了敏感化,即学会所有刺激的反应均加强二,联合型学习刺激和反应之间建立联系的学习,实质是两种或两种以上刺激所引起的脑内两个以上的中枢之间的活动形成联结而实现的学习过程1,条件反射时间上把某一无关刺激(如铃声)与无关条件刺激(食物)结合多次,这个过程成为强化任何无关刺激与无条件刺激结合应用,都可以形成条件反射2,操作式条件反射动物必须通过自己完成某种运动或操作后才能得到强化,所以称为操作式条件反射经典条件反射是条件刺激与无条件刺激之间形成了某种联系,那么操作式条件反射则是操作和强化刺激间形成了联系第二节记忆的基本类型和记忆过程1,记忆的基本类型1>短时记忆和长时记忆1>>短时记忆,是一种对刚意识到的刺激和瞬间记忆,信息在短时记忆中一直复述到它最后存储到长时记忆里,保持时间在15秒左右,其容量为7+-2个项目,短时记忆的容量是有限的2>>长时记忆,信息经过充分的,有一定深度的加工后,在头脑中长时间保存下来大脑中存在两个相互作用的记忆系统,即短时记忆系统和长时记忆系统,前者相对比较容易受损伤,很多事实支持这种观点,因为不同脑区的损伤对短时记忆和长时记忆的影响是不同的2>陈述性记忆和非陈述记忆1>>陈述性记忆,对事实或事件及其相互关系的记忆,又称外显记忆,它可以通过语言传授而一次性获得,它的提取往往需求意识的参与,依赖于评价,比较和推理等认识过程陈述性又可分为情境记忆和语义记忆情景记忆是指有关自我生活史的记忆,语义记忆是指对于任何具体无关的事实和资料的知识2>>非陈述性记忆事情的记忆,又称内隐性记忆,包括程序性记忆,运动技能记忆和情绪记忆,利用这类记忆时,不需要意识参与,他的形成或提取不依赖于意识或认知过程(如评价,比较),非陈述性记忆需多次重复才能逐渐形成程序性记忆是指记住如何做某事,随着反复的练习,有意识的思考和回忆的参与也越来越少,脑由反思性加工转变为自发性加工非陈述性记忆和陈述性记忆可能有不同的神经通路参与二,记忆过程编码是通过感觉系统向脑内输入信息的阶段,是感觉阶段对外界信息进行形式转换的过程存储是把感知过的事物,体验过的情感,做过的动作,思考过的问题等,以一定的形式保持在人们的头脑中巩固假设个人在习得一种经验后,需要有一段时间,使这种经验通过脑内的神经活动,在脑内留下牢固的痕迹,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有反复应用有关提取是将贮存与脑内的信息提取出来使之再现于意识中的过程,记忆好坏是通过信息的提取表现出来的遗忘是因时日久远,使信息在记忆中变模糊,可能是编码错误,也可能是提取失败,记忆问题不都是贮存问题造成的,如后来记忆东西会干扰前面记忆的东西,对一种知识没有很好的理解就不能有效得编码并把它记住第三节学习与记忆的生理基础记忆是客观刺激作用于感受器,在大脑皮层上就会形成暂时神经联系,这些暂时性神经联系在刺激物作用终止以后以某种痕迹的方式保留在头脑中1,对非联合型学习的解释缩腮反射可因连续多次轻触外套膜或水管皮肤而渐渐减弱呈现习惯化反射敏感化是在海兔的头部或尾部给予伤害性刺激时,再重复轻触刺激水管,将会引起缩腮反射明显增强2,对联合型学习的解释在条件反射建立过程中,大脑皮层及皮层下结构,尤其是网状结构的广泛区域都有电活动一个无关刺激经与较强的无条件刺激多次结合后,无关刺激既能产生有效的行为反应条件刺激在感觉神经元产生的动作电位正好早于无条件刺激的到达,这样就造成易化的增强,这种易化增强称为活动依存性突触易化联合性学习引起的突触后神经元反应增强大于敏感化引起的反应大于习惯化二,大脑的可塑性大脑可以分为环境和经验所修饰,具有外界环境和经验的呃作用下塑造大脑结构和功能的能力,分为结构可塑性和功能可塑性1,学习记忆与突触的可塑性大脑可塑性变化指的是各种学习记忆训练均可诱发与学习记忆相关的脑区产生明显的结构可塑性变化,如新突触形成和突触机能改变等感官所接受的信息刺激经过神经元的电脉冲得以传递,而这种传递又要经过突触的中转,每一次中转都是一次不同程度的信息加工短时记忆的活动过程只持续短暂的一段时间,而长时记忆则涉及神经系统结构的改变,所以较为持久,它们有不同的神经生理机制回路的活动由感觉刺激引起的,在刺激消除后会持续一短暂的时间,这个短暂的活动属于回路的反响,反响回路可以使神经活动在一段时间里循环和”自我维持”,以引发巩固过程为了形成一个较为稳固的记忆,在学习后需要有一定时间的时间巩固,这说明相同性质和内容的长时记忆与短时记忆之间存在着一种链锁式的联系,反响回路可能是短时记忆的生理基础长时记忆是神经突触所产生的持久性的改变,这种突触结构的改变需要一段时间才能巩固,使脑细胞发生生理变化,产生新的树突和轴突生理上的代谢或衰退的过程,可以使突触间的联系松弛,以致长时记忆也有衰退的现象,在巩固的过程中受到干扰,将皮坏长时记忆的建立,称为长时记忆的突触学说外界刺激使神经末梢肥大,突触就诶够变大,与相邻的下一个细胞膜接触的面积就增大,神经冲动到达后对下一个细胞的影响就相应的增大外界刺激使神经末梢分支,末梢的数量增加,突触的数量增加,可以和更多的细胞建立联系外界刺激刺激时突触小泡数量增多,传递神经冲动的神经递质也增多,对下一个神经细胞的作用也加大2,环境对大脑发育的影响中枢神经系统结构受基因等内在因素的调控,又可受学习训练,环境刺激等外界因素的影响皮层厚度,树突分支,树突棘的数量,突触的大小,丰富环境下长大的大白鼠由于中等环境,中等环境由于贫乏环境3,脑发育”敏感期”与学习发育过程中的敏感期,细胞间通讯能改变细胞命运的一段时间外界环境蚀刻于神经系统,与在胚胎发育敏感期诱导组织而改变其发育命运是两个类似的过程人类婴儿的敏感期可从第18个月持续到3岁,印记学习是一种局限性很强的学习方式,其不可逆性是它却别与其他学习形式的重要特征,脑中神经元及神经环路的命运依赖于动物在出生后早期所获得的生活经验第四节记忆障碍1,遗忘的基本类型记忆障碍分为两类1>>顺行性遗忘患者不能保留新近获得的信息,这种障碍与海马的功能损伤有关2>>逆行性遗忘患者不能回忆起紧接着本症发生前一段时间的经历2,遗忘的生理基础1>间脑与记忆障碍间脑不仅与颞叶之间有大量的纤维联系,而且海马的传出纤维(穹窿柱)到达乳头体,乳头体的传出纤维又投射到丘脑前核(由此再到扣带回),这是帕帕兹环路的组成部分,丘脑背内侧核接受包括杏仁核和下颞叶新皮层在内的颞叶诸结构的传入,投射纤维则到几乎所有额叶皮层科尔萨科夫综合征也说明间脑在记忆功能中起重要作用患者最初出现轻微的顺行性遗忘,随后又出现逆行性遗忘,对病前期发生的事情选择性遗忘,对早年的事情仍保持良好记忆2>海马与陈述性记忆癫痫患者H.M的研究,他被切除了双侧包括海马在内侧颞叶1>顺行性遗忘,患者学习和保持新的信息的功能受到损伤,颞叶切除,完全不能形成陈述性记忆,即对重要事件也不能形成确定而巩固的长时记忆2>逆行性遗忘,H.M的逆行性遗忘症状同样是局限的,只影响手术钱11年内的记忆,而对再早的记忆没有影响3>不影响非陈述性记忆海马结构是陈述性记忆结构的脑结构,闹内还存在另一个非陈述性记忆系统,海马损伤后对他没有影响。
生理心理学第12章 学习和记忆-精选文档-PPT文档资料
离子型受体-NMDA, AMPA和Kainate 代谢型受体-mGluR1-mGluR5
NMDA受体(神经递质和电 压依赖性):
去极化导致镁离子从通道中移去 谷氨酸位点结合谷氨酸 以上两上条件同时满足时离子通道才会 打开
1. 2.
3.
NMDA受体的组成
1. 2. 3.
由四个亚单位组成。 NR1是公用亚单位,通常和NR2A和NR2B组成 NMDA受体。 常见的受体类型:
100-200Hz导致LTP; 1-5Hz导致LTD theta波于自发theta波的波峰导致LTP;于自发 theta波的波谷导致LTD 突触前在40ms内先于突触后兴奋(顺向)导 致LTP;突触前在40ms内后于突触后兴奋( 逆向)导致LTD 若突触被激活的时候突触后膜正处于超极化或 微小去极化的状态,则LTD
全细胞记录
电压钳模式记录电流 电流钳模式记录电压
EPSP/EPSC主要来自AMPA受体介导的电流; IPSC主要来自GABAA受体介导的电流。
Return
EPSP是由对Na+和K+都通透的谷氨酸门控离子通道开放所形成
IPSP是由对Cl-通透的GABA和Glycine门控离子通道开放所形成
Fig.7
DCN(小脑深部核团)
蒲肯野 细胞
LTD产生部位
小脑皮层 颗粒细胞
U S 三叉神经节
IO(下 橄榄核)
脑桥
MN(运 动 神经元) 非条件反射环路
红核
C S
条件反射环路
眨眼
与LA中的 LTP有关
Neural Pathways underlying Fear Conditioning Elizabeth A. Phelps1,* Joseph E. LeDoux,2019
生理心理学第六章记忆.
记忆2第六章 记忆的生理心理学基础Contents:重点:-海马在从短时记忆向长时记忆的过渡中的作用 •顺行性遗忘 -逆行性遗忘了解•-记忆的痕迹理论•帕帕兹环路(Papaz circle) •三突触回路(Trisynaptic circuit)•长时程增强(Long —term potentiation > LTP) -记忆的多重系统第一节 记忆的痕迹理论 筮第二节 第三节 海马的记忆功能多重记忆系统及其脑结构基础 第四节 记忆的分子和细胞生物学基础 第五节 人类的记忆障碍尹第一节记忆的痕迹理论• 60 - 70年代间形成的记忆痕迹理论,将人脑内的记忆过程分为两类:短时记忆; 神经回路中生物电的反响振荡长时记忆:生物化学与突触结构形态的变化一、短时记忆的反响回路二、长时记忆的生化基础••分子水平三、记忆痕迹的脑形态学基础细胞水平记忆4、短时记忆的反响回路•记忆痕迹理论:认为短时记忆是脑内神经元回路中,电活动的自我兴奋作用所造成的反响振荡:这种反响振荡可能很快消退,也可能因外条件促成脑内逐渐发生着化学的或结构的变化,从而使短时记忆发展为长时记忆。
-该理论是解释记忆机制的主要传统理论尸实验一;电抽搐对短时记忆的影响实验程序:1、训练动物完成主动躲避条件反应或被动躲避条件反应;2、对动物进行电抽搞处理,检查电抽摘之前习得行为保持的程度.3、自变量:习得行为训练和电抽播处理之间间隔时间因变量:短时记忆丧失量记忆6结果:结论:电抽播为什么会千扰矩时记忆?这是由于短时记忆是神经元反响回路中的电活动.在强烈电抽搞作用以后,这种反响受到阻斷或消失,打断了反响回路引起生化改变的过程.反响回路1小时以上的连续振荡引起回路的化学变化,形成稳定的长时记忆痕迹,就不再受电休克鸟鬱响.该实验成为记忆痕迹理论最初的有力证据.二、长时记忆的生化基础分子水平长对询忆与癸勺质代谢的关*:9 蛋白质合成抑制剂干扰蛋白质合成一从有到无注入蛋白质合成抑制剂,显著破坏长时记忆.这说明对于长时记忆痕迹的形成,合成新的蛋白质是必需的.\^出现了哪些特殊蛋白质或哪些蛋白质的合成最活跃一从无到有一些分子量较小的糖蛋白或酸性蛋白质,在记忆痕迹形成中作用最明显.记忆X三、记忆痕迹的脑形态学基础一细胞水平传统记忆痕迹理论认为:长时记忆痕迹是突触或细胞的变化。
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操作(工具性)条件反射
? 3.运动性学习:学习一种新的行为反应 ? 4.关系性学习:学习刺激之间相互关系
空间学习(位置) 情景学习(次序) 观察学习(别人的活动与自身活动的关系)
第二部分 学习与突触可塑性
? 1966年罗莫首先报道:高频短阵刺激突触前神 经元后,在突触后神经元上纪录到的电位会增 大,而且会维持相当长的时间。——长时程增 强
? 后来他们又报道,海马齿状回神经元突触电活动的 LTP 现象可持续数月的时间。
? 海马切片上的LTP符合Hebb原则
? 他们认为,由短暂电刺激穿通回路所引起的三突触神 经回路持续性变化,可能是记忆的重要基础。
长时程增强或抑制
Long-term depression Long-term potentiation
? 导致相应的AMPA 受体的上膜或内吞 或新的棘突触的产生 或突触前成份的改变( NO、释放神经递质的增加)
? 这种突触效能的可塑性正是神经信息加工处理的基本 规律,
? 需新蛋白质的合成。
? 突触上更多的 AMPA 受体插入表达为 LTP
? 突LT触P上/ALMTPDA 受的体表内吞达进膜内表达为 LTD
第五部分 工具性行为逐步自动化,它们 或传递到基底神经节
? 破坏尾状核和壳核的猴子,在视觉 指导下做出操作性反应的学习能力 却受到了破坏
? 这种学习也与突触可塑性有关:在 基底神经节中注入 AP5,可以干扰在 简单视觉线索引导下的学习。
? 帕金森氏症
感觉联合皮层
高低频、theta 波活动和时序窗口
? 100-200Hz导致LTP; 1-5Hz导致LTD
? theta波于自发theta波的波峰导致LTP;于自发 theta波的波谷导致LTD
? 突触前在40ms内先于突触后兴奋(顺向)导 致LTP ;突触前在40ms内后于突触后兴奋( 逆向)导致LTD
? 若突触被激活的时候突触后膜正处于超极化或 微小去极化的状态,则LTD
突触可塑性
? 突触效能的长时增强或降低,即 LTP/LTD 统称 为synaptic plasticity 。
1. 通路专一性 2. 持续性 3. 协同性 4. 经验或活动历史依赖性
谷氨酸是最主要的兴奋性神经递
N质MDA 受体
? 谷氨酸受体:
1. 离子型受体-NMDA, AMPA和Kainate 2. 代谢型受体-mGluR1-mGluR5
? NMDA受体(神经递质和电 压依赖性):
1. 去极化导致镁离子从通道中移去 2. 谷氨酸位点结合谷氨酸 3. 以上两上条件同时满足时离子通道才会
打开
NMDA 受体的组成
? 由四个亚单位组成。 ? NR1是公用亚单位,通常和 NR2A和NR2B组成
NMDA 受体。 ? 常见的受体类型:
1. NR1, NR1, NR2A, NR2A 2. NR1, NR1, NR2B, NR2B 3. NR1, NR1, NR2A, NR2B
? 这种损伤时,受损的是掌握各种知觉记忆间关 系的能力。
海马与空间记忆
? 双侧海马受损会导致空间记忆严重破坏,(一例 右侧旁海马皮层受损患者无法找到自己的房间, 除非通过数经过的门口数可绑在他床头柜上的一 个红毛巾)
? Morris 水迷宫
? 人记忆或寻找路径进海马激活,其海马激活程度 与被试成绩准确度相关。
LTD产生部位
DCN(小脑深部核团)
蒲肯野 细胞
小脑皮层 颗粒细胞
U S
三叉神经节
IO(下 橄榄核)
MN(运
红核
动
神经元)
C
脑桥
S
非条件反射环路
眨眼
条件反射环路
与LA中的 LTP有关
Neural Pathways underlying Fear Conditioning Elizabeth A. Phelps1,* Joseph E. LeDoux,2019
而造成的记忆障碍特点归结为:遗忘加虚构。 ? 人们对自己记忆力的自知之明,称为元记忆。
柯萨可夫记忆障碍患者除了一般记忆外,元记 忆也发生了障碍。
脑震荡与逆行性遗忘症
? 脑震荡后,首先出现短时的逆行性遗忘,无法 回忆受伤的原因和经过,几天后会缓解。一般 不会出现远事记忆障碍。
? 有时还会出现顺行性遗忘,持续一断时间后, 会自然好转。不会象海马损伤那么严重,仍可 形成某些孤立的新的长时记忆,尤其是对重要 的事情仍可形成记忆。
NMDA 受体拮抗剂
? 专一性拮抗剂 AP-5 (APV) ? 通道阻断剂 MK801 ? 部分拮抗剂 Ketamine ( 氯氨酮) ? 含NR2A亚单位的NMDA受体的拮抗剂 NVP-
AAM077 ? 含NR2B亚单位的NMDA受体的拮抗剂 Ko256981
LTP/LTD 与学习记忆
? AP-5损伤海马依赖的学习记忆;损伤海马 LTP/LTD
第12章 学习和记忆
人随经历而改变,不同的遭遇和 生长环境通过改变神经系统左右 着我们的行为。——你认为是这 样吗?
第一部分:学习的性质
? 1.知觉学习:识别曾知觉过和刺激的能力,主 要通过知觉联合皮层完成
? 2.刺激-反应学习:对特有的刺激进行特定的 反应的能力。
经典条件反射:Hebb法则(尠使用频繁的突触联系
——海马和内侧颞叶损伤形成的顺 行性遗忘症
? H.M在描述自己的处境时,曾经这样说:“每 天我的内心是寂寞的,有过什么欢乐?有过什 么悲伤?此刻我在自问,我曾做过什么错事或 者说过什么错话吗?你们看,此刻一切事情在 我看来都是明明白白的,但刚才发生了什么? 这就是我所忧虑的。就象从梦中醒来一样,我 就是记不得。”
Schaffer侧支纤维通路
苔藓纤维通路
穿质纤维通路
罗莫的实验
? 电刺内嗅区皮层向海马结构发出的穿通回路时,在海 马齿状回可记录出细胞外的诱发反应。
? 如果电刺激由约100个电脉冲组成,在1-10秒内给 出,则齿状回诱发性细胞外电活动在5-25分钟之后 增强了2.5倍,说明电刺激穿通回路引起齿状回神经 元突触后兴奋电位的LTP ,因而这些神经元单位发放 的频率增加。
? 全细胞记录
电压钳模式记录电流 电流钳模式记录电压
EPSP/EPSC主要来自AMPA受体介导的电流; IPSC主要来自GABAA受体介导的电流。
Return
EPSP是由对Na+和K+都通透的谷氨酸门控离子通道开放所形成
IPSP是由对Cl-通透的GABA和Glycine门控离子通道开放所形成
Fig.7
? 腹侧被盖、内侧前脑束、伏隔核的自我刺激实验(电兴奋 或注入多巴胺或安非他明),而这一作用被多巴胺受体阻 断剂所阻断。
? 微透析发现:强化电刺激、注射安非他明时,伏隔核中多 巴胺会释放,天然强化物(水、食物、性伴侣)时,该区 也会释放多巴胺
? 给人类被试呈现强化刺激时(如可能获得金钱),其伏隔 核兴奋
? NVP-AAM077 损伤LTP ? Ko256981 损伤LTD
突神触可经塑信性产息生的的检机制测:
? NMDA受体负责检测神经信息的频率,模式和时序: 当一个强激活的突触足以引起神经元的动作电位,此 时弱突触活动的突触后树突棘的膜上 NMDA受体上镁 已被驱离,则弱的突触活动即可引起 NMDA通道打开
海马损伤导致的顺行性遗忘症
? 病人H.M患有顽固癫痫,因此切除了大脑两侧 的内侧颞叶和海马。
? 术后,病人智能正常、近事和远事记忆正常, 发音、理解能力正常,可以完成知觉学习、条 件反射学习、运动性学习(非陈述性记忆)
? 但他不能形成新的陈述性长时记忆,对一些重 大事情经过多次重复后,方可形成一些似是而 非的记忆。也失去方向感。
? 伦敦的士司机后部海马比对照组大,其体积与从 事时间长短正相关。
? 大鼠海马中发现位置细胞,位置细胞放电反应的 是动物“认为”的位置( P304)。
? 这一学习与 NMDA受体及LTP 有关
第三部分 知觉学习
? 学习如何识别完全陌生的刺激 ? 如何识别熟悉刺激的改变
? 视觉联合皮层(what腹侧通路、where背侧通路) ? 对某一视觉刺激的识别是通过改变颞下皮层的突
触连接,以建立新的神经元环路来实现的,
第四部分:经典条件反射
Neuron-circuit of Eyeblink conditioned reflex
基底神经 节和丘脑 运动联合皮层
与强化有关的神经环路
? 中脑边缘系统(发自中脑腹侧被盖区,到达杏 仁核、海马及伏隔核)的多巴胺神经元在强化 中起重要作用
? 中脑皮质系统(发自中脑腹侧被盖区,到达前 额叶、海马及边缘系统)的多巴胺神经元在强 化中起重要作用
? 内侧前脑束
被盖
? 止于伏隔核的中脑边缘通路对电刺激的强化效应至少起了 部分作用、在成瘾药物的强化中也起着重要角色
? 给年轻异性恋男性呈现美丽女性照片时,他们会按压杠杆 ,而当他们看到这些图片时,伏隔核活动增加。
? 来自三个部位的纤维可能在强化中起到作用: 杏仁核、外侧下丘脑、及前额叶皮层,它们可 能与觉察强化性刺激和激活多巴胺神经元有关 。
第六部分 关系性学习
? 柯萨可夫记忆障碍 : ? 1887年俄国精神病学家柯萨可夫,将长期酗酒