学习和记忆神经生物学
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5.Hebb的理论
Hebb认为，如果某种记忆印记仅由一 种感觉模式所形成，那么该印记位于与 这种感觉有关的大脑皮质区域
医学ppt
15
海马在记忆中的作用
海马是实现记忆的第一步
– 来自电生理方面的证据：Thompson等人的 瞬膜反射实验
– 脑损伤方面的证据：Mishkin等人的延迟性 非配对样品（DNMS）的记忆实验
学习广义的行为定义：动物个体在与环 境中发生的新事物接触的经验中改变自 己的适应行为，也就是新的适应行为 （或新行为模式）的获得过程
医学ppt
6
学习与记忆功能的生物学特性
不变量形成 信息平行处理 结构复杂，高效低耗能
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7
第一节 学习与记忆的分类
记忆的广义定义：指机体所保存的关于 生存的环境信息和它自身的信息
– 敏感化：表现为当一个强刺激存在时，大脑对一个 弱刺激的反应会得到加强
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9
联合型学习：指刺激和反应之间建立联 系的学习。它的实质是由两种或两种以 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过程
种类：经典性条件反射和操作性条件反 射
医学ppt
10
陈述性记忆和非陈述性记忆
医学ppt
4
记忆研究的理论探讨
黑伯（Hebb）在20世纪40年代提出了突 触联系的改变为记忆的基础，即著名的 突触变化的黑伯定律。认知心理学从信 息处理观点出发，也提出了一些记忆的 模型。
医学ppt
5
学习与记忆
学习：指人和动物获得外界信息的神经 过程
记忆：将获得的信息贮存和读出的神经 过程
– 参考记忆：整个训练过程中一直不变的一般 线索或规则的记忆
医学ppt
12
第二节 学习与记忆的神经基础
参与学习与记忆的脑结构
– 颞叶 – 海马和杏仁核 – 间脑 – 新皮质
脑内记忆系统
– 陈述性记忆的神经回路 – 非陈述性记忆的神经回路 – 工作记忆系统 – 运动性学习记忆神经回路
记忆的生理单元
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16
海马是长时记忆的过滤器，信息传递给 海马，并暂时储存，只有经过海马加工 的信息才能进入长时记忆进行储存
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17
修补大脑芯片的诞生
1.由美国南加利福尼亚大学西奥多·伯格等人研制， 以在实验鼠脑组织切片上试验成功，随后将进 行活体实验。该芯片主要是发挥大脑“海马” 部位的功能。
陈述性记忆：指对事实或事件及其相互 关系的记忆，又称外显记忆
非陈述性记忆：是具有自主或反射性质 的记忆，又称内隐记忆
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11
短时记忆和长时记忆
工作记忆与参考记忆
– 工作记忆：指对某次训练时出现的特殊刺激 或线索的记忆，也就是动物或人在进行某种 复杂的认知任务操作过程中脑内“在线”或 短暂贮存某些必要信息的神经过程
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2
记忆的脑功能定位
20世纪30年代，拉塞利提出了记忆分布 于全脑的学说，到了40年代，潘菲尔德 （Penfield）又提出了脑功能的局部定位 说。
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3
记忆的物质基础
已有资料表明，在细胞水平上，细胞间 的突触联系的改变是形成记忆的基础； 在分子层次的记忆研究表明，对于不同 种属动物的脑，记忆的分子机制是相当 一致的，这些研究揭示了生物基本原理 的统一性。
– Mishkin等人证明，杏仁核复合体与皮质的 所有感觉系统有着直接联系（图）
– 杏仁核在联系不同的感觉所形成的记忆中发 挥着重要作用：延迟性非配对样品实验
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20
间脑与记忆加工
间脑中的丘脑前核、丘脑背内侧核和下 丘脑乳头体参与加工认识记忆（图）
间脑与科尔萨可夫（Korsakoff）综合症
延缓反应任务实验（delayed-response,DR 任务）
Jacobsen等人通过DR实验证明，前额皮 层主沟区（46区）是空间工作记忆的关 键脑区
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24
前额叶皮层与物体工作记忆的 关系
前额叶皮层的下凸部 （12区和45区）具有 物体工作记忆的功能 证据来自于延缓样本
匹配任务（delayed matching-to-sample, DMS任务）
第五章 学习和记忆神经生物学
第一节 学习与记忆分类 第二节 学习与记忆的神经基础 第三节 学习和记忆与突触可塑性 第四节 学习与记忆的分子机制 第五节 学习与记忆过程的调控 第六节 记忆障碍
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1
记忆机制简介
记忆机制研究的意义：不仅可以揭示人 脑的工作原理，防治记忆疾病，提高人 类的记忆能力，而且对于发展新型的信 息处理机器也有很大的作用。
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21
新皮质与记忆
新皮质是人类长期进化过程中形成的大 脑皮质，它与一些高级的精细、复杂的 加工有关。
前额叶与记忆的关系
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22
前额叶与记忆的关系
前额叶与空间工作记忆有关系 前额叶与物体工作记忆有关系 前额叶与先后次序的记忆关系密切
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23
前额叶与空间工作记忆的关系
2.研制该芯片克服了三大困难
1）建立“海马”在各种不同条件下工作的数学 模型
2）将这一模型编程到芯片中
3）使芯片能够与大脑其他部位协调工作
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18
“四肢发达，头脑简单”真的有 道理
适量运动会使人 更聪明
运动过度脑子会变笨
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19
杏仁核在记忆中的作用
将感觉体验转换为记忆，在记忆汇合过 程中的作用十分突出。
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13
颞叶的记忆作用
1.颞叶下回在视觉辨别学习记忆中具有重 要作用
2.颞叶新皮质具有贮存记忆印记的能力： Penfield关于癫痫病人的研究
3.颞叶损伤容易产生长时记忆障碍： Scoville和Milner对H.M的研究
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14
4.颞叶皮质的偏侧化倾向
Milner采用各种不同的记忆测验，验 证了两侧颞叶新皮质受损的不同效应， 进一步证实了颞叶皮质的偏侧化倾向。 （结果）
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25
额叶与先后次序的记忆关系密 切
分类
Hale Waihona Puke Baidu
个体记忆：个体生命中所积累的实践经验
种族记忆：来自进化过程中祖先积累保存下来的信息
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8
非联合型学习和联合学习
非联合型学习：在刺激和反应之间不形成明确 联系的学习形式
表现：在单一刺激长期重复作用下个体对该刺 激的行为发生改变
典型方式
– 习惯化：指一个不具有伤害性效应刺激重复作用时， 机体对该刺激的反射性行为反应逐渐减弱的过程
Hebb认为，如果某种记忆印记仅由一 种感觉模式所形成，那么该印记位于与 这种感觉有关的大脑皮质区域
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海马在记忆中的作用
海马是实现记忆的第一步
– 来自电生理方面的证据：Thompson等人的 瞬膜反射实验
– 脑损伤方面的证据：Mishkin等人的延迟性 非配对样品（DNMS）的记忆实验
学习广义的行为定义：动物个体在与环 境中发生的新事物接触的经验中改变自 己的适应行为，也就是新的适应行为 （或新行为模式）的获得过程
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6
学习与记忆功能的生物学特性
不变量形成 信息平行处理 结构复杂，高效低耗能
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第一节 学习与记忆的分类
记忆的广义定义：指机体所保存的关于 生存的环境信息和它自身的信息
– 敏感化：表现为当一个强刺激存在时，大脑对一个 弱刺激的反应会得到加强
医学ppt
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联合型学习：指刺激和反应之间建立联 系的学习。它的实质是由两种或两种以 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过程
种类：经典性条件反射和操作性条件反 射
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陈述性记忆和非陈述性记忆
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4
记忆研究的理论探讨
黑伯（Hebb）在20世纪40年代提出了突 触联系的改变为记忆的基础，即著名的 突触变化的黑伯定律。认知心理学从信 息处理观点出发，也提出了一些记忆的 模型。
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学习与记忆
学习：指人和动物获得外界信息的神经 过程
记忆：将获得的信息贮存和读出的神经 过程
– 参考记忆：整个训练过程中一直不变的一般 线索或规则的记忆
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第二节 学习与记忆的神经基础
参与学习与记忆的脑结构
– 颞叶 – 海马和杏仁核 – 间脑 – 新皮质
脑内记忆系统
– 陈述性记忆的神经回路 – 非陈述性记忆的神经回路 – 工作记忆系统 – 运动性学习记忆神经回路
记忆的生理单元
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海马是长时记忆的过滤器，信息传递给 海马，并暂时储存，只有经过海马加工 的信息才能进入长时记忆进行储存
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修补大脑芯片的诞生
1.由美国南加利福尼亚大学西奥多·伯格等人研制， 以在实验鼠脑组织切片上试验成功，随后将进 行活体实验。该芯片主要是发挥大脑“海马” 部位的功能。
陈述性记忆：指对事实或事件及其相互 关系的记忆，又称外显记忆
非陈述性记忆：是具有自主或反射性质 的记忆，又称内隐记忆
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11
短时记忆和长时记忆
工作记忆与参考记忆
– 工作记忆：指对某次训练时出现的特殊刺激 或线索的记忆，也就是动物或人在进行某种 复杂的认知任务操作过程中脑内“在线”或 短暂贮存某些必要信息的神经过程
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2
记忆的脑功能定位
20世纪30年代，拉塞利提出了记忆分布 于全脑的学说，到了40年代，潘菲尔德 （Penfield）又提出了脑功能的局部定位 说。
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3
记忆的物质基础
已有资料表明，在细胞水平上，细胞间 的突触联系的改变是形成记忆的基础； 在分子层次的记忆研究表明，对于不同 种属动物的脑，记忆的分子机制是相当 一致的，这些研究揭示了生物基本原理 的统一性。
– Mishkin等人证明，杏仁核复合体与皮质的 所有感觉系统有着直接联系（图）
– 杏仁核在联系不同的感觉所形成的记忆中发 挥着重要作用：延迟性非配对样品实验
医学ppt
20
间脑与记忆加工
间脑中的丘脑前核、丘脑背内侧核和下 丘脑乳头体参与加工认识记忆（图）
间脑与科尔萨可夫（Korsakoff）综合症
延缓反应任务实验（delayed-response,DR 任务）
Jacobsen等人通过DR实验证明，前额皮 层主沟区（46区）是空间工作记忆的关 键脑区
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24
前额叶皮层与物体工作记忆的 关系
前额叶皮层的下凸部 （12区和45区）具有 物体工作记忆的功能 证据来自于延缓样本
匹配任务（delayed matching-to-sample, DMS任务）
第五章 学习和记忆神经生物学
第一节 学习与记忆分类 第二节 学习与记忆的神经基础 第三节 学习和记忆与突触可塑性 第四节 学习与记忆的分子机制 第五节 学习与记忆过程的调控 第六节 记忆障碍
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1
记忆机制简介
记忆机制研究的意义：不仅可以揭示人 脑的工作原理，防治记忆疾病，提高人 类的记忆能力，而且对于发展新型的信 息处理机器也有很大的作用。
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21
新皮质与记忆
新皮质是人类长期进化过程中形成的大 脑皮质，它与一些高级的精细、复杂的 加工有关。
前额叶与记忆的关系
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前额叶与记忆的关系
前额叶与空间工作记忆有关系 前额叶与物体工作记忆有关系 前额叶与先后次序的记忆关系密切
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前额叶与空间工作记忆的关系
2.研制该芯片克服了三大困难
1）建立“海马”在各种不同条件下工作的数学 模型
2）将这一模型编程到芯片中
3）使芯片能够与大脑其他部位协调工作
医学ppt
18
“四肢发达，头脑简单”真的有 道理
适量运动会使人 更聪明
运动过度脑子会变笨
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杏仁核在记忆中的作用
将感觉体验转换为记忆，在记忆汇合过 程中的作用十分突出。
医学ppt
13
颞叶的记忆作用
1.颞叶下回在视觉辨别学习记忆中具有重 要作用
2.颞叶新皮质具有贮存记忆印记的能力： Penfield关于癫痫病人的研究
3.颞叶损伤容易产生长时记忆障碍： Scoville和Milner对H.M的研究
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14
4.颞叶皮质的偏侧化倾向
Milner采用各种不同的记忆测验，验 证了两侧颞叶新皮质受损的不同效应， 进一步证实了颞叶皮质的偏侧化倾向。 （结果）
医学ppt
25
额叶与先后次序的记忆关系密 切
分类
Hale Waihona Puke Baidu
个体记忆：个体生命中所积累的实践经验
种族记忆：来自进化过程中祖先积累保存下来的信息
医学ppt
8
非联合型学习和联合学习
非联合型学习：在刺激和反应之间不形成明确 联系的学习形式
表现：在单一刺激长期重复作用下个体对该刺 激的行为发生改变
典型方式
– 习惯化：指一个不具有伤害性效应刺激重复作用时， 机体对该刺激的反射性行为反应逐渐减弱的过程