神经生物学 脑的高级整合功能
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脑功能的整合性
脑功能的整合性脑功能的整合性(一)脑细胞信息加工的模块组装性用细胞内染色技术的研究发现，把颜料注入一个细胞内，周围形态与功能相近的细胞都被染上同一种颜色，这些被染色的细胞在形态上非常相似。
这一发现表明，同类细胞间组成的神经回路才是加工和处理信息的基本单元，单个细胞只有在极少数情况下才能单独地执行某一种功能。
在大脑的各个区域，均存在众多的神经回路，脑的高级功能往往需要多个神经回路所组成的脑功能模块协同工作。
脑功能模块可遍及两半球和皮层下组织。
以语言为例，语言包括听、说、写、想等不同环节，完成每一句话又包括名词、动词、副词等不同句法成分以及句子的流畅性、韵律、声调等，在加工语言信息时，语言的功能模块有数以千计的脑结构按一定时序参与，除语言的优势半球外，还与皮层和皮下组织以及许多感觉和运动成分发生关系。
脑功能模块是一种动态变化的组装。
以记忆为例，某些结构可以参与不同的记忆模块，同一记忆模块又有许多脑结构组成。
高级功能模块理论已经极大地改变了简单脑机能定位和两半球分工的理论。
前苏联神经心理学家鲁利亚在研究脑损伤引起的失语症时发现，病情与脑结构的破坏并不是一一对应的关系。
某一部位受损，可以引起一群症状，不同部位受损，也可能引起类似的症状。
虽然鲁利亚时代还没有明确提出脑功能模块理论，但从他的研究结果来看，可以说已经体现了当代脑信息加工的模块理论内涵。
(二)大脑两半球功能的整合性大脑两半球的功能各有所长，在一般情况下，左脑的主要功能是语言、书写、分析、逻辑推理、数学运算、抽象思维、概念形成等。
右脑的主要功能是空间方位辨别、几何图形识别、形象思维、音乐、美术、舞蹈、情感和情绪、创造性和综合性活动等。
两半球对外部信息处理的方式也各不相同，左半球是串行的、继时性的信息处理，是收敛性的因果式的思考方式；右半球是并行的、空间的信息处理，是发散性的因果式的思考方式。
因此，它们在解决任务时表现出了不同的特点：左半球善于完成有固定结构的任务，善于加工语言提供的间接信息，以归纳的方式找出事物之间的因果关系，发现事物的内部规律；右半球则善于完成开放性、灵活性的任务，能够对事物的形象或表象进行同时性(空间网络式)的直觉加工。
神经生物学第六章 脑的高级功能-5
实验结果表明，在注意刺激物的不同细节 时，不同的皮层区被激活
➢ 在注意颜色和形状时，V4区和IT区 （颞下回）被激活，而在注意速度时没 有变化；
➢ 在注意运动的速度时，顶叶皮层被激活， 而在注意颜色和形状时没有变化；
➢ 视觉系统“后期”区域比“早期”区域 更多地被激活。
2）注意增强顶叶神经元的反应 3）注意改变V4区神经元的感受野反应
安静状态时，额叶血流量大，颞叶和枕叶血流量最小 ； 2、 通过对额叶损伤的病人研究额叶与思维的关系：在正常人与额
叶损伤病人的对比实验中，发现额叶损伤的病人不会分析问题的 条件，只会凭一时冲动去解题，没有目的方向性，也没有行动计 划。
前额叶在思维过程中的可能作用是：
① 制定计划 ② 对感觉信息发生反应 ③ 考虑和预料运动的后果 ④ 解决复杂的数学、哲学或法律问题 ⑤ 控制个人行动，使其符合道德准则 ⑥ 对综合信息进行判断和推理。
➢ 失读症和失写症：成年人大脑皮层的小范围损伤导致 的阅读或书写能力被选择性破坏，而说话及其他认知功 能不受伤害。
➢ 词盲伴书写受损（失读症伴失写症）：能够说话，也能 听懂别人说的话，但失去阅读和书写的能力。常与顶— 颞—枕联合皮层的角回或缘上回的损伤有联系。
➢ 单纯性词盲（失读症不伴失写症）：患者伴有右侧视野 偏盲（左侧视皮层受损），而左侧视野的视敏度正常。 尸检发现，左侧枕叶皮层（视皮层）及胼胝体受损
分别负责视觉的朝向、事件检测和警觉维持。
1）、视觉朝向神经网络
3.5m
后顶叶：神经心理学研究表明，右侧后顶 叶皮层受损的病人忽视左侧空间中的事
2m after stroke
物或要素，而左边后顶叶皮层受损则不
会导致对右侧的忽视，这一现象称半侧
空间忽视。
➢ 在注意颜色和形状时，V4区和IT区 （颞下回）被激活，而在注意速度时没 有变化；
➢ 在注意运动的速度时，顶叶皮层被激活， 而在注意颜色和形状时没有变化；
➢ 视觉系统“后期”区域比“早期”区域 更多地被激活。
2）注意增强顶叶神经元的反应 3）注意改变V4区神经元的感受野反应
安静状态时，额叶血流量大，颞叶和枕叶血流量最小 ； 2、 通过对额叶损伤的病人研究额叶与思维的关系：在正常人与额
叶损伤病人的对比实验中，发现额叶损伤的病人不会分析问题的 条件，只会凭一时冲动去解题，没有目的方向性，也没有行动计 划。
前额叶在思维过程中的可能作用是：
① 制定计划 ② 对感觉信息发生反应 ③ 考虑和预料运动的后果 ④ 解决复杂的数学、哲学或法律问题 ⑤ 控制个人行动，使其符合道德准则 ⑥ 对综合信息进行判断和推理。
➢ 失读症和失写症：成年人大脑皮层的小范围损伤导致 的阅读或书写能力被选择性破坏，而说话及其他认知功 能不受伤害。
➢ 词盲伴书写受损（失读症伴失写症）：能够说话，也能 听懂别人说的话，但失去阅读和书写的能力。常与顶— 颞—枕联合皮层的角回或缘上回的损伤有联系。
➢ 单纯性词盲（失读症不伴失写症）：患者伴有右侧视野 偏盲（左侧视皮层受损），而左侧视野的视敏度正常。 尸检发现，左侧枕叶皮层（视皮层）及胼胝体受损
分别负责视觉的朝向、事件检测和警觉维持。
1）、视觉朝向神经网络
3.5m
后顶叶：神经心理学研究表明，右侧后顶 叶皮层受损的病人忽视左侧空间中的事
2m after stroke
物或要素，而左边后顶叶皮层受损则不
会导致对右侧的忽视，这一现象称半侧
空间忽视。
2、神经生物学名词解释总结
神经生物学名词解释总结第九章神经系统第一节神经元和神经胶质细胞01. nerve impulse （神经冲动）沿神经纤维传导的一个个动作电位称为神经冲动。
02. axoplastic transport （轴浆运输）轴突内的轴浆经常流动，进行性物质的运输和交换，称为轴浆运输。
第二节神经元之间的信息传递03. synapse （突触）神经元间相互"接触"并传递信息的部位，根据媒介物性质的不同可分为化学性突触和电突触。
04. excitatory postsynaptic potential, EPSP （兴奋性突触后电位）突触前膜释放的兴奋性神经递质与突触后膜受体结合，导致突触后膜去极化，产生兴奋性突触后电位。
05. inhibitory postsynaptic potential, IPSP（抑制性突触后电位）突触前膜释放的抑制性神经递质与突触后膜受体结合，导致突触后膜超极化，产生抑制性突触后电位。
06. after discharge（后放）在反射活动中，当刺激停止后，传出神经仍可在一定时间内发放神经冲动的现象。
07. non-directed synaptic transmission（非定向突触传递）神经递质从轴突末梢的曲张体释出后通过弥散作用到达效应细胞，与其相应的膜受体结合而传递信息。
第三节神经递质与受体08. neurotransmitter（神经递质）由神经元合成，突触前膜释放，特异性作用于突触后膜受体，参与突触传递的化学物质称为神经递质。
09. neurotransmitter co-existence（递质共存）两种或两种以上的递质可以共存于同一神经元内的现象称为递质共存。
第四节神经反射10.nonconditioned reflex （非条件反射）指在出生后无需训练先天就具有的反射，包括防御反射、食物反射、性反射等。
11.conditioned reflex （条件反射）指在出生后通过训练而在后天形成的反射，它可以建立，也能消退，数量可以不断增加。
脑的高级整合功能
大脑的高级整合功能和皮层电活动一脊椎动物脑的进化二大脑皮层的整合功能三裂脑人与优势半球四条件反射与巴甫洛夫的高级神经活动学说五学习与记忆六皮层诱发电位七脑电图八觉醒与睡眠一脊椎动物脑的进化神经系统是动物长期进化的产物各感觉器官和效应器官统一于中枢的控制之下保证了机体内部的统一整体性增加了内环境的稳定性扩大了动物适应外界环境的能力
• 在皮层相应的感觉区表面引出的诱发电位可分为两部分：一 为主反应，另一为后发放 。主反应的潜伏期—般为5一 12ms，皮层诱发电位的主反应一般为先正后负的电位变化。 其形成很可能主要是大锥体细胞电活动的综合表现。大锥体 细胞有一伸向皮层表面的顶树突，当它在传入冲动的激活下 发生兴奋时，兴奋会自细胞体沿顶树突向皮层表面传布。兴 奋传布初期，皮层深层的细胞体部位的电位首先变负，成为 电穴，而皮层浅层的树突末梢则成为电源。由于许多顶树突 排列方向一致，所以当它们同时活动时可总和起来形成强大 的电场，在皮层表面引出正相电位；而当兴奋传布至顶树突 上部，进入皮层浅层时，皮层表面成为电穴，电位变负。在 主反应后，常有一系列正相的周期性电位变化，称为后发 放。它是皮层与丘脑接替核之间环路活动的结果。
由于左侧大脑半球在语言活动功能上占 优势，因此一般称左侧半球为优势半球或 主要半球，右侧半球为次要半球。但是研 究指出，右侧半球也有其特殊的重要功 能。目前知道，右侧大脑皮层在非语词性 的认识功能上是占优势的，例如对于空间 的辩认、深度知觉、触觉认识、音乐欣赏 分辨等等。
四、条件反射与巴甫洛夫的高级 神经活动学说
睡眠发生的机制
• 睡眠是由于中枢神经系统内部发生了一 个主动过程而造成的。 • 睡眠的发生机制还与不同的中枢递质系 统功能相联系。中缝核5-羟色胺递质系 统与睡眠的关系很大，其上部与慢波睡 眠的发生有关，其下部则作用于蓝斑下 部去甲肾上腺素递质系统，从而触发异 相睡眠。
• 在皮层相应的感觉区表面引出的诱发电位可分为两部分：一 为主反应，另一为后发放 。主反应的潜伏期—般为5一 12ms，皮层诱发电位的主反应一般为先正后负的电位变化。 其形成很可能主要是大锥体细胞电活动的综合表现。大锥体 细胞有一伸向皮层表面的顶树突，当它在传入冲动的激活下 发生兴奋时，兴奋会自细胞体沿顶树突向皮层表面传布。兴 奋传布初期，皮层深层的细胞体部位的电位首先变负，成为 电穴，而皮层浅层的树突末梢则成为电源。由于许多顶树突 排列方向一致，所以当它们同时活动时可总和起来形成强大 的电场，在皮层表面引出正相电位；而当兴奋传布至顶树突 上部，进入皮层浅层时，皮层表面成为电穴，电位变负。在 主反应后，常有一系列正相的周期性电位变化，称为后发 放。它是皮层与丘脑接替核之间环路活动的结果。
由于左侧大脑半球在语言活动功能上占 优势，因此一般称左侧半球为优势半球或 主要半球，右侧半球为次要半球。但是研 究指出，右侧半球也有其特殊的重要功 能。目前知道，右侧大脑皮层在非语词性 的认识功能上是占优势的，例如对于空间 的辩认、深度知觉、触觉认识、音乐欣赏 分辨等等。
四、条件反射与巴甫洛夫的高级 神经活动学说
睡眠发生的机制
• 睡眠是由于中枢神经系统内部发生了一 个主动过程而造成的。 • 睡眠的发生机制还与不同的中枢递质系 统功能相联系。中缝核5-羟色胺递质系 统与睡眠的关系很大，其上部与慢波睡 眠的发生有关，其下部则作用于蓝斑下 部去甲肾上腺素递质系统，从而触发异 相睡眠。
生理学基础《脑的高级功能》课件
第六节 脑的高级功能
学习与记忆
学习 (learning) 是指人和动物依赖 于经验来改变自身行为以适应环境的神 经活动过程。
记忆 (memory) 则是学习到的信息 贮存和“读出”的神经活动过程。
一、 学习的形式
1. 非联合型学习 (nonassociative learning) 不需要在刺激和反应之间形成某种明确的联系
生活在复杂环境中的大鼠皮层较厚，而生活在简 单环境中的大鼠的皮层较薄。说明学习记忆活动多的 大鼠突触联系多、大脑皮层发达。
遗忘在学习后就开始，起初遗忘速率很快，以后逐渐减慢 学习后20 min，遗忘达41.8％；但经过一个月，遗忘也不 过78.9％。 遗忘并不意味着记忆痕迹消失，因为复习已遗忘的材料总比 学习新的材料容易。 遗忘的原因：①条件刺激久不强化、久不复习引起的消退抑制
② 后来信息的干扰
五、学习和记忆的机制
1. 学习和记忆的脑功能定位 目前已知与记忆功能有密切关
口头表达性途径（语言）★ 非口头表达性途径，婴幼儿重要
反复应用学习，信息在第一级 记忆中循环，延长信息在第一 级记忆中停留时间。
经常每天应用，如自己的名 字和每天进行操作的手艺。
遗忘
消失
遗忘
遗忘
新的信息代替旧的 前活动型和后活动性干扰
不易遗忘
短时性记忆
长时性记忆
四、遗忘
遗忘 (loss of memory)： 遗忘是指部分或完全失去回忆和再认的能力
3.神经生物化学机制
脑内蛋白质的合成 在动物，每次学习训练后5分钟内给予麻醉、电 击或低温处理，和给予能阻断蛋白质合成的药物， 则长时程记忆反应不能建立。 逆行性遗忘症可能就是由于脑内蛋白质合成代 谢受到了破坏，以致使前一段时间的记忆丧失。
学习与记忆
学习 (learning) 是指人和动物依赖 于经验来改变自身行为以适应环境的神 经活动过程。
记忆 (memory) 则是学习到的信息 贮存和“读出”的神经活动过程。
一、 学习的形式
1. 非联合型学习 (nonassociative learning) 不需要在刺激和反应之间形成某种明确的联系
生活在复杂环境中的大鼠皮层较厚，而生活在简 单环境中的大鼠的皮层较薄。说明学习记忆活动多的 大鼠突触联系多、大脑皮层发达。
遗忘在学习后就开始，起初遗忘速率很快，以后逐渐减慢 学习后20 min，遗忘达41.8％；但经过一个月，遗忘也不 过78.9％。 遗忘并不意味着记忆痕迹消失，因为复习已遗忘的材料总比 学习新的材料容易。 遗忘的原因：①条件刺激久不强化、久不复习引起的消退抑制
② 后来信息的干扰
五、学习和记忆的机制
1. 学习和记忆的脑功能定位 目前已知与记忆功能有密切关
口头表达性途径（语言）★ 非口头表达性途径，婴幼儿重要
反复应用学习，信息在第一级 记忆中循环，延长信息在第一 级记忆中停留时间。
经常每天应用，如自己的名 字和每天进行操作的手艺。
遗忘
消失
遗忘
遗忘
新的信息代替旧的 前活动型和后活动性干扰
不易遗忘
短时性记忆
长时性记忆
四、遗忘
遗忘 (loss of memory)： 遗忘是指部分或完全失去回忆和再认的能力
3.神经生物化学机制
脑内蛋白质的合成 在动物，每次学习训练后5分钟内给予麻醉、电 击或低温处理，和给予能阻断蛋白质合成的药物， 则长时程记忆反应不能建立。 逆行性遗忘症可能就是由于脑内蛋白质合成代 谢受到了破坏，以致使前一段时间的记忆丧失。
神经生物学 脑的高级功能2012
第一节 什么是情绪 很难精确定义
一、情绪学说 生理反应 情绪 二、情绪机制的实验研 究
边缘系统 1、大脑额叶 2、胼胝体piánzhītǐ 3、 杏仁核 4、海马 5、小脑 （自闭症患者大脑 ）
第二节 边缘系统
一、Broca边缘叶 ：由胼胝体周围的皮层，即主要 由扣带回和颞叶内表面皮层(包括海马）组成 二、Papez回路：加入新脑皮和下丘脑（边缘系统） 三、脑内存在单一情绪系统吗
三、短时记忆和长时记忆 短暂的、容量有限的、可能还需要脑内不断复 述的记亿称为短时记忆 。 如记我的电话号码 更持久、容量更大、不需要复述的记忆称为长 时记忆 如记你家的电话号码，激动的经历 工作记忆是临时性的“在线” 记忆
三、短时记忆和长时记忆
第二节 遗忘症和 记忆痕迹
遗忘症
使用抑制 剂，例如 a—甲基酪 氨酸，来 实验性耗 竭脑内的 儿茶酚胺， 将消除可 卡因和安 非他明的 兴奋作用
兴奋剂例如可卡因和安非他命阻断儿茶酚胺 的重摄取，延长和加强 多巴胺（DA）和 去甲肾上腺素（NE）的作用。
精神分裂症：是所有精神疾病中最具伤害性的。 特征是精神话动和现实失去联系，患者的思维、 感知、情绪和运动功能支离破碎。 分为两型： I型精神分裂症的特征是病人经常有离奇的妄想 (比如“我是耶酥”)、幻觉(比如听到想你的声 音)以及混乱的、类偏执狂似的思维。 安非他命超量使用的结果导致实际上和I型 精神分裂症症状相似。 II型精神分裂症的特征是病人丧失正常的情绪反 应(情感淡漠或不适当的嬉笑、哭闹)、具有病态 姿势(称为紧张症)以及缺乏自发语言。
刺激相关的奖励或预期的奖励有好多种
第五节 强化与奖赏
一、情绪学说 生理反应 情绪 二、情绪机制的实验研 究
边缘系统 1、大脑额叶 2、胼胝体piánzhītǐ 3、 杏仁核 4、海马 5、小脑 （自闭症患者大脑 ）
第二节 边缘系统
一、Broca边缘叶 ：由胼胝体周围的皮层，即主要 由扣带回和颞叶内表面皮层(包括海马）组成 二、Papez回路：加入新脑皮和下丘脑（边缘系统） 三、脑内存在单一情绪系统吗
三、短时记忆和长时记忆 短暂的、容量有限的、可能还需要脑内不断复 述的记亿称为短时记忆 。 如记我的电话号码 更持久、容量更大、不需要复述的记忆称为长 时记忆 如记你家的电话号码，激动的经历 工作记忆是临时性的“在线” 记忆
三、短时记忆和长时记忆
第二节 遗忘症和 记忆痕迹
遗忘症
使用抑制 剂，例如 a—甲基酪 氨酸，来 实验性耗 竭脑内的 儿茶酚胺， 将消除可 卡因和安 非他明的 兴奋作用
兴奋剂例如可卡因和安非他命阻断儿茶酚胺 的重摄取，延长和加强 多巴胺（DA）和 去甲肾上腺素（NE）的作用。
精神分裂症：是所有精神疾病中最具伤害性的。 特征是精神话动和现实失去联系，患者的思维、 感知、情绪和运动功能支离破碎。 分为两型： I型精神分裂症的特征是病人经常有离奇的妄想 (比如“我是耶酥”)、幻觉(比如听到想你的声 音)以及混乱的、类偏执狂似的思维。 安非他命超量使用的结果导致实际上和I型 精神分裂症症状相似。 II型精神分裂症的特征是病人丧失正常的情绪反 应(情感淡漠或不适当的嬉笑、哭闹)、具有病态 姿势(称为紧张症)以及缺乏自发语言。
刺激相关的奖励或预期的奖励有好多种
第五节 强化与奖赏
【课件】人脑的高级功能课件2022-2023学年高二上学期生物人教版选择性必修1
可能不遗忘
二① 感学习觉与性记记忆忆 ： 感 觉 性 记 忆 是 转瞬即逝 的 ， 有 效 作 用 时 间 往 往 不超过1秒 ，所记的信息并不构成 真正的记忆 。感觉性记忆的信息大 部分迅速消退 ，如果对于某一信息加以 注意 ，如老师讲话的听觉刺激， 或书本上文字的视觉刺激，则可以将这个瞬时记忆转入 第一级记忆 。
员机体生理功能的表述，不正确的是（ ） A.自主神经系统不参与这个过程 B.这些过程涉及一系列的反射活动
C.在大脑皮层调控下球员相互配合 D.球员在神经与肌肉的协调下起脚射门
2.海蜗牛在接触几次电击后，能学会利用长时间蜷缩的方式保护自己；没有 经过电击刺激的海蜗牛则没有类似的防御行为。研究者提取前者腹部神经元 的RNA注射到后者颈部，发现原本没有受过电击的海蜗牛也“学会”了防御，
练习与应用 P40 二、 拓展应用 2.有的同学经常熬夜学习，请査阅资料并结 合亲身的经历，谈一谈这样 做的危害。
提示: （1）睡眠不足，白天上课打盹、注意力不集中、走神。 （2）学习效率低，记忆力减退。 （3）容易疲劳，机体免疫力降低。
本章小结 P41
一、选择题
复习与提高 P42
A 1.在足球赛场上，球员奔跑、抢断、相互配合，完成射门。下列对比赛中球
➢ 讨论： 1.上述资料可以说明人的大脑有哪些区别于脊髓的高级功能？
人脑具有记忆、语言、思维、情绪等功能。
2.人的大脑有哪些区别于动物大脑的高级功能？
• 人脑大脑皮层具有言语区，具有言语功能。利用
语言，人类能够进行抽象思维，具有意识。
• 有些动物也能对语言刺激作出反应，那是人类训
练的结果，是简单的模仿和强化记忆的结果。
二脑的哪些结构与学习记忆有关呢？ 记忆的神经生物学基础
神经生物学第六章 脑的高级功能-3
第六章 脑的高级功能-III
四、学习和记忆的神经基础
1.学习和记忆的神经生物学内涵 2.学习和记忆的神经结构基础 3.学习和记忆的突触机制 4.学习和记忆的神经分子生物学机制
人类有巨大的记忆潜能！
荷马史诗《伊利 亚特》和《奥德 赛》，每部都长 达万行以上； 《伊利亚特》共 有15693行， 《奥德赛》共有 12110行，两部 都分成24卷。
▪ 经典的条件反射（classical condi-tioning）：动 物会在两个刺激之间如铃声（条件刺激－CS）和 肉或电击(非条件刺激－US)形成联系。个体懂得刺 激A(铃声）的出现预示B（肉）的出现。
▪ 操作式条件反射（operant condi-tioning）：一 个动作反应与食物的刺激（伤害性刺激）相联系。 个体懂得特定的行为反应预示着特定的结果。
➢Consolidated 巩固：获取的信息在脑内编码
贮存和保持的阶段
➢Retrieved 再现：将贮存于脑内的信息提取出
来使之再现于意识中的过程－－回忆过程
2）学习的分类：非联合型学习和联合型学习 （1）非联合型学习（non-associative learning）：
主要指单一刺激长期重复作用后，个体对该刺激的反 射性反应增大或减弱的神经过程。特点：刺激和反应 间不形成明确的联系。
感觉性记忆
1
第一级记忆
数秒钟
第二级记忆 数分钟至若干年
第三级记忆
终生
感觉讯号传向大脑，在 皮层感觉区传递的时程
特定的神经信息在有关 神经通路中往返传递一 短时间，其化学机制可 能是关键大分子的可逆 性构象变化
蛋白质合成增加，突触 功能增强及突触结构修 饰等。神经信息影响 mRNA或基因表达
四、学习和记忆的神经基础
1.学习和记忆的神经生物学内涵 2.学习和记忆的神经结构基础 3.学习和记忆的突触机制 4.学习和记忆的神经分子生物学机制
人类有巨大的记忆潜能！
荷马史诗《伊利 亚特》和《奥德 赛》，每部都长 达万行以上； 《伊利亚特》共 有15693行， 《奥德赛》共有 12110行，两部 都分成24卷。
▪ 经典的条件反射（classical condi-tioning）：动 物会在两个刺激之间如铃声（条件刺激－CS）和 肉或电击(非条件刺激－US)形成联系。个体懂得刺 激A(铃声）的出现预示B（肉）的出现。
▪ 操作式条件反射（operant condi-tioning）：一 个动作反应与食物的刺激（伤害性刺激）相联系。 个体懂得特定的行为反应预示着特定的结果。
➢Consolidated 巩固：获取的信息在脑内编码
贮存和保持的阶段
➢Retrieved 再现：将贮存于脑内的信息提取出
来使之再现于意识中的过程－－回忆过程
2）学习的分类：非联合型学习和联合型学习 （1）非联合型学习（non-associative learning）：
主要指单一刺激长期重复作用后，个体对该刺激的反 射性反应增大或减弱的神经过程。特点：刺激和反应 间不形成明确的联系。
感觉性记忆
1
第一级记忆
数秒钟
第二级记忆 数分钟至若干年
第三级记忆
终生
感觉讯号传向大脑，在 皮层感觉区传递的时程
特定的神经信息在有关 神经通路中往返传递一 短时间，其化学机制可 能是关键大分子的可逆 性构象变化
蛋白质合成增加，突触 功能增强及突触结构修 饰等。神经信息影响 mRNA或基因表达
神经生物学第六章 脑的高级功能-1
第六章 脑的高级功能
高级功能
情
绪
睡眠与觉醒
学习与记忆：目前研究较为清楚的领域！
思
维
语
言
注
意
介绍的内容： 一、弥散性调制系统与行为 二、情绪的脑机制 三、睡眠与觉醒的脑机制 四、学习和记忆的神经基础 五、大脑联合皮层和功能一侧化 六、语言和语言障碍 七、注意的神经基础 八、思维的神经基础
一、弥散性调制系统与行为
• 不能与单胺氧化酶抑制剂（MAOI）合用 ！
有关抑郁症的现状
➢ 抑郁症是一种常见疾病，男性中可能患有抑郁的比列为 10% ；而女性高达20%。大约60-70％的成年人一生中 都会经历程度不同的抑郁！
➢ 抑郁症严重困扰患者的生活和工作，给家庭和社会带来 沉重负担，约15％的抑郁症患者死于自杀。
➢ 美国每年因抑郁症造成的经济损失达到437亿美元。 ➢ 世界卫生组织、世界银行和哈佛大学的一项联合研究表
• 精神分裂症与DA系统功能失调有关
4、乙酰胆碱能系统
乙酰胆碱是神经-肌肉接头、自主神经节突触以及副交感神经节后神经末梢的神 经递质。纹状体和大脑皮层含有胆碱能中间神经元。
两个弥散性胆碱能调制系统： 基底复合体（Meynert氏基底核、内侧隔核）
新皮层、海马
丘脑 脑桥-中脑被盖复合体 基底复合体 端脑
激活 突触前
LSD
5-HT
受体
5-HT释放减少
中缝核神经元的 放电活动减少
LSD的作用：可能是降低脑内弥散性5-羟色胺调控系统的输 出。（致幻机理还有争议）
2）中枢兴奋剂：可卡因 安非他明 作用途径：在多巴胺能和去甲肾上腺素能系统突触处发挥作用。 作用效果：使用者警觉和自信增加，飘飘然和愉快感，食欲降低。
高级功能
情
绪
睡眠与觉醒
学习与记忆：目前研究较为清楚的领域！
思
维
语
言
注
意
介绍的内容： 一、弥散性调制系统与行为 二、情绪的脑机制 三、睡眠与觉醒的脑机制 四、学习和记忆的神经基础 五、大脑联合皮层和功能一侧化 六、语言和语言障碍 七、注意的神经基础 八、思维的神经基础
一、弥散性调制系统与行为
• 不能与单胺氧化酶抑制剂（MAOI）合用 ！
有关抑郁症的现状
➢ 抑郁症是一种常见疾病，男性中可能患有抑郁的比列为 10% ；而女性高达20%。大约60-70％的成年人一生中 都会经历程度不同的抑郁！
➢ 抑郁症严重困扰患者的生活和工作，给家庭和社会带来 沉重负担，约15％的抑郁症患者死于自杀。
➢ 美国每年因抑郁症造成的经济损失达到437亿美元。 ➢ 世界卫生组织、世界银行和哈佛大学的一项联合研究表
• 精神分裂症与DA系统功能失调有关
4、乙酰胆碱能系统
乙酰胆碱是神经-肌肉接头、自主神经节突触以及副交感神经节后神经末梢的神 经递质。纹状体和大脑皮层含有胆碱能中间神经元。
两个弥散性胆碱能调制系统： 基底复合体（Meynert氏基底核、内侧隔核）
新皮层、海马
丘脑 脑桥-中脑被盖复合体 基底复合体 端脑
激活 突触前
LSD
5-HT
受体
5-HT释放减少
中缝核神经元的 放电活动减少
LSD的作用：可能是降低脑内弥散性5-羟色胺调控系统的输 出。（致幻机理还有争议）
2）中枢兴奋剂：可卡因 安非他明 作用途径：在多巴胺能和去甲肾上腺素能系统突触处发挥作用。 作用效果：使用者警觉和自信增加，飘飘然和愉快感，食欲降低。
高中生物2.5大脑的高级功能知识梳理新人教版选择性必修1
2.5 大脑的高级功能一、语言功能1.大脑皮层的功能大脑皮层除了对外部世界的感知以及控制机体的反射活动外，还具有语言、学习、记忆和情绪等方面的高级功能。
（1）感知外部世界，产生感觉。
（2）控制机体的反射活动。
（3）具有语言、学习和记忆等方面的高级功能。
2.言语区：（1）语言是人脑特有的高级功能，它包括与语言、文字相关的全部智力活动，涉及人类的听、写、读、说。
这些功能与大脑皮层某些特定的区域有关，这些区域称为言语区。
（2）大脑皮层言语区的损伤会导致特有的各种言语活动功能障碍：W（write）失写症，发生障碍时不能写字；V（view）失读症，发生障碍时不能看懂文字；S（sport）运动性失语症，发生障碍只是不能讲话；H（hear）听觉性失语症，发生障碍时不能听懂他人讲话。
二、学习和记忆：1.学习是神经系统不断地接受刺激，获得新的行为、习惯和积累经验的过程。
条件反射的建立也就是动物学习的过程。
2.记忆则是将获得的经验进行贮存和再现。
（1）短期记忆主要与神经元的活动及神经元之间的联系有关，尤其是与大脑皮层下一个形状像海马的脑区有关。
（2）长期记忆可能与新突触的建立有关。
（3）记忆的阶段感觉性记忆：记忆转瞬即逝；第一级记忆：数秒到数分钟，如验证码；第二级记忆：数分钟到数年，可以遗忘；第三级记忆：永久记忆，如姓名，身份证等。
（4）短时记忆主要与神经元之间即时的信息交流有关，尤其是与大脑皮层下一个形状像海马的脑区有关；长期记忆可能与新突触的建立有关。
（5）学习和记忆涉及脑内神经递质的作用以及某些种类蛋白质的合成。
思考：饮酒过量的人表现为语无伦次、走路不稳、呼吸急促。
在小脑、脑干和大脑三个结构中，与有关生理功能相对相应的结构分别是大脑、小脑、脑干。
三、情绪1.情绪也是大脑的高级功能之一。
2.情绪的功能消极情绪达到一定程度时，就会产生抑郁。
抑郁通常是短期的，可以通过自我调适、身边人的支持以及心理咨询好转。
当抑郁持续下去而得不到缓解时，就可能形成抑郁症。
生理学课件：6-60-脑的高级功能
听觉中枢兴奋 暂时联系
食物中枢兴奋
唾液分泌
经典条件反射的形成
条件反射的消退 条件反射的泛化
(三)记忆的过程
短时性记忆
长时性记忆
感
持 续
觉时
刺
性间
激
记： 忆1
秒
第持
一
续 时
级间
记：
忆
数 秒
持
运第续
用二时
级
几 天
间 ：
记数
忆分
至
持
第续
三时
级
遗退和息忘灭（）新信遗息的代忘替）（前遗活动动性性忘干和后扰活） 可能不遗忘
特征
α β
8～13 14 ～ 30
20～100 5 ～20
安静闭眼时，枕 叶、顶叶
活动时，额叶
δ
0.5 ～ 3 20 ～200
深睡
θ
4 ～ 7 100 ～150
睡眠、困倦
α波梭形 spindle α波阻断 α － block：正常人在清醒、闭目、安静时
出现α波。睁眼、思考问题或接受其它刺激时，α波立 即消失而出现快波，
3.脑电波形成的机制：丘脑－皮层环路
皮层浅层神经组织发生
EPSP
IPSP
皮层表面记录到
负波
正波
皮层深层神经组织发生
IPSP
EPSP
皮层表面记录到
负波
正波
二、觉醒和睡眠 （一）觉醒：
与觉醒有关的系统：
网状结构上行激动系统 中脑黑质多巴胺递质系统 蓝斑上部去甲肾上腺素递质系统 边缘系统
（二）睡眠：
慢波睡眠：slow wave sleep， SWS 异相睡眠：paradoxical sleep， PS（快波睡眠） 快速动眼睡眠：rapid eye movement， REM
神经生物学第六章 脑的高级功能-2
rhythms ▪ On his last awake night, he beat one of his better rested
observers at an arcade baseball game ▪ Fortunately, not become psychotic
➢ Science：睡眠，大脑的管家？（Emily Underwood. Sleep:
经活动增强，不发出叫声 ➢ 情感性攻击(affective aggression)：出现交感神经活
动增强，发出叫声 “冲冠一怒为红颜”！
1）下丘脑与攻击行为
假怒： 双侧大脑皮层被 切除的猫或狗
有愤怒反应的
假怒
行为，但不会做
出实际攻击
损毁下丘 脑后部
大脑皮层（端脑） 全部切除引起的 假怒行为效应消失
➢敲除5-HT1B受体基因后，小鼠的进攻能力增强。
▪ 愤怒发生的神经结构基础：
➢ 下丘脑：后半部，与攻击行为相关。
➢ 中 脑：下丘脑通过两条主要通路把信号传送给脑干： 内侧前脑束（medial forebrain bundle)和背侧纵束 (dorsal longitudinal fasciculus)。
随衰老减退的记忆(Prefrontal atrophy, disrupted NREM slow waves and impaired hippocampal-dependent memory in agingNature Neuroscience, 27 January 2013 | doi: 10.1038/nn.3324
杏仁核对攻击行为是非常重要 攻击能力强弱直接决定猕猴在社会群体中的地位
4）5-羟色胺与攻击行为
5-羟色胺能神经元位于脑干的中缝核群。对啮齿 动物实验表明，5-羟色胺可抑制攻击行为。
observers at an arcade baseball game ▪ Fortunately, not become psychotic
➢ Science：睡眠，大脑的管家？（Emily Underwood. Sleep:
经活动增强，不发出叫声 ➢ 情感性攻击(affective aggression)：出现交感神经活
动增强，发出叫声 “冲冠一怒为红颜”！
1）下丘脑与攻击行为
假怒： 双侧大脑皮层被 切除的猫或狗
有愤怒反应的
假怒
行为，但不会做
出实际攻击
损毁下丘 脑后部
大脑皮层（端脑） 全部切除引起的 假怒行为效应消失
➢敲除5-HT1B受体基因后，小鼠的进攻能力增强。
▪ 愤怒发生的神经结构基础：
➢ 下丘脑：后半部，与攻击行为相关。
➢ 中 脑：下丘脑通过两条主要通路把信号传送给脑干： 内侧前脑束（medial forebrain bundle)和背侧纵束 (dorsal longitudinal fasciculus)。
随衰老减退的记忆(Prefrontal atrophy, disrupted NREM slow waves and impaired hippocampal-dependent memory in agingNature Neuroscience, 27 January 2013 | doi: 10.1038/nn.3324
杏仁核对攻击行为是非常重要 攻击能力强弱直接决定猕猴在社会群体中的地位
4）5-羟色胺与攻击行为
5-羟色胺能神经元位于脑干的中缝核群。对啮齿 动物实验表明，5-羟色胺可抑制攻击行为。
神经生物学第六章 脑的高级功能-5
2）语音符号和表意文字在大脑皮层不同区域进 行处理(日语有两个书写系统：假名系统和汉 字书写系统)
左半球角回损伤：影响假名的阅读，对汉字阅读 理解基本完好。说明假名和汉字的处理机制相 互分离。
▪ 提示：语言的生成和理解过程有不同 的信息处理机制
语言谱系(语言的谱系分类法 )：语系 语族 语支 语种
➢语言的用途：语言是社会交流的一种工具。 通过语言可以交流经验，表达思想、感情和 期望。
➢语言在本质上是一套符号系统。
2）语言起源的假说 ➢手势假说：语言由手势系统演变而来。类人猿
直立行走后，手即用于社会交流。
➢发声假说：语言由种类繁多的本能叫声（如表 达沮丧、喜悦和性觉醒等情感状态的叫谈声） 演变而来。
▪ 尽管前额叶与思维产生密切相关，但研究结果表明， 人们（在很长的时间内）所设想的“思维中枢”是 不存在的：
前额叶损伤甚至完全切除后，人的思维机能虽 然受到明显影响，但并不完全丧失。
临床观察表明，任何脑损伤，不论损伤了什么 部位，也不论损伤范围有多大，只要意识没有丧失， 就能进行思维。还没有发现过因损伤而完全不能进 行思维的病例。
6）跨皮层失语：跨皮层失语有三种类型：跨皮层运动性失语，由Broca区与辅助运动 皮层间的联系中断所致；跨皮层感觉性失语，由Wernicke区与后顶-颞联合皮层间 的联系中断所致；混合性皮层失语，是跨皮层运动性失语与跨皮层感觉性失语的混 合形式，患者不会说话，除非别人先对他说。
7) 皮层下失语：由基底神经节和丘脑血管病变引起。
安静状态时，额叶血流量大，颞叶和枕叶血流量最小 ； 2、 通过对额叶损伤的病人研究额叶与思维的关系：在正常人与额
叶损伤病人的对比实验中，发现额叶损伤的病人不会分析问题的 条件，只会凭一时冲动去解题，没有目的方向性，也没有行动计 划。
神经生物学：第六章 脑的高级功能-4
最后使感觉神经元神经递质释放增多，运动神经元的 EPSP增多或增大，引起肌肉收缩加强。
敏 感 化 的 神 经 生 化 机 制
5-羟色胺触发的突触前终末内的信 号转导，最后导致钾通道的磷酸化
突触前终末钾通道磷酸化，钾通道 关闭，K+外流减少，动作电位时程 变宽；因此，动作电位期间有更多 的Ca2+经电压门控钙通道内流进入 突触前终末，因此递质释放增加， 从而导致缩腮反射的敏感化
研究表明：
用NMDA受体阻断剂，可阻断 LTP，且不能学会空间性质的 水迷宫任务，但能够顺利学会 非空间性质的水迷宫任务；
NMDA受体基因敲除后，小鼠 海马不能诱导LTP，同时小鼠 的空间学习和记忆能力受损
证明LTP是陈述性记忆所需要的
有关LTP与学习记忆的关系，可概括如下： ➢ 一些影响LTP的因素确实对学习记忆过程产生明显影响，但
➢ 维持的时间：几小时，几天，几星期
海马CA1区的长时程增强： Schaffer侧支以强直刺激（tetanus stimulus），CA1区
可以产生很大兴奋性突触后电位。这种增强现象可持续数数 天甚至几星期。
LTP被认为是信息储存的突触机制： ➢ LTP可以在海马前穿质通路、苔状纤维通路和Schaffer侧
(5)、记忆的分子机制
a. 蛋 白 激 酶 C 的 持 续活化：蛋白水 解酶(calpain) 能切断蛋白激酶 C分子的铰链使 蛋白激酶C的持 续活化，蛋白激 酶C的持续活化 有助于短期记忆 的形成。
蛋白激酶C 分子造型犹 如一把折刀。 正常是合拢 的，处于无 活性状态。 当有适当的 第二信使存 在时，蛋白 激酶C打开 进入活性状 态
只有当锥体细胞在突触后膜去极化状态到一 定程度时， NMDA受体（Ca2+通道）的 Mg2＋ 移开，使通道打开，Ca2+大量内流， 高浓度别的 Ca2+可直接诱导LTP， Ca2+ 在LTP诱导过程起着重要作用。
敏 感 化 的 神 经 生 化 机 制
5-羟色胺触发的突触前终末内的信 号转导，最后导致钾通道的磷酸化
突触前终末钾通道磷酸化，钾通道 关闭，K+外流减少，动作电位时程 变宽；因此，动作电位期间有更多 的Ca2+经电压门控钙通道内流进入 突触前终末，因此递质释放增加， 从而导致缩腮反射的敏感化
研究表明：
用NMDA受体阻断剂，可阻断 LTP，且不能学会空间性质的 水迷宫任务，但能够顺利学会 非空间性质的水迷宫任务；
NMDA受体基因敲除后，小鼠 海马不能诱导LTP，同时小鼠 的空间学习和记忆能力受损
证明LTP是陈述性记忆所需要的
有关LTP与学习记忆的关系，可概括如下： ➢ 一些影响LTP的因素确实对学习记忆过程产生明显影响，但
➢ 维持的时间：几小时，几天，几星期
海马CA1区的长时程增强： Schaffer侧支以强直刺激（tetanus stimulus），CA1区
可以产生很大兴奋性突触后电位。这种增强现象可持续数数 天甚至几星期。
LTP被认为是信息储存的突触机制： ➢ LTP可以在海马前穿质通路、苔状纤维通路和Schaffer侧
(5)、记忆的分子机制
a. 蛋 白 激 酶 C 的 持 续活化：蛋白水 解酶(calpain) 能切断蛋白激酶 C分子的铰链使 蛋白激酶C的持 续活化，蛋白激 酶C的持续活化 有助于短期记忆 的形成。
蛋白激酶C 分子造型犹 如一把折刀。 正常是合拢 的，处于无 活性状态。 当有适当的 第二信使存 在时，蛋白 激酶C打开 进入活性状 态
只有当锥体细胞在突触后膜去极化状态到一 定程度时， NMDA受体（Ca2+通道）的 Mg2＋ 移开，使通道打开，Ca2+大量内流， 高浓度别的 Ca2+可直接诱导LTP， Ca2+ 在LTP诱导过程起着重要作用。
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除感觉和运动功能外，脑还能完成一些更为复杂的高级 功能活动，如学习记忆、语言、思维判断和其他认知活动等。 人类的大脑得到高度的发展，脑的高级功能更为突出。
新发展的无损伤性电子计算机断层扫描（CT）、正电子 发射断层扫描（PET）和功能性磁共振影像（fMRI）等技术 给脑的高级功能研究带来了一场革命。
查到一个电话 号码，拨完后 即忘
经历中的重要 事件
脑内新突触形成或突触 本人姓名，年
结构不可逆变化
龄、生日等
• 按信息储存和回忆的方式分类
• 陈述性记忆 (declarative memory )或称外显性记忆(explicit
memory)－进入意识系统，比较具体，可以清楚地描述
事件记忆(episodic memory): 有关事件和个人经历的记忆 语义记忆(semantic memory): 有关事实的记忆
存在脑的感觉区内这一阶段的记忆。其特点有：
─ 信息保留时间一般不超 过1秒钟，若不处理就 很快消失。
─ 如果脑在该阶段把不连
注意
续的、先后进来的信息
整合成新的连续印象，
信息可被转入到第一级
记忆中。
Neuroscience
• 第一级记忆：信息在第一级记忆中平均约停留几秒钟。 通过反复学习和运用，信息便在第一级记忆中循环，从 而延长它在第一级记忆中的停留时间，并容易转入第二 级记忆中。
陈述式记忆与非陈述式记忆的区别
含义
速度 参与的脑结构
突触水平机制
陈述式记忆
非陈述式记忆
进入意识系统，比较具 无意识成分参与，只涉及刺
• 第二级记忆：是一个大
而持久的储存系统。发
注意
生在第二级记忆中的遗
忘是由于先前的或后来
的信息干扰所致。
• 第三级记忆：有些记忆，如自己的名字和每天都在操作
的技艺等，通过长年累月的运用不易遗忘，被储存在第
三级记忆中。
Neuroscience
记忆时程及其特点的比较
记忆时程 信息贮存时间(S) 脑内可能的神经机制 举例
Neuroscience
Return
学习与记忆的基本过程
(Process of Learning and Memory)
Acquired or encoded 获得(识记或登陆)：
感知外界事物或接受外界信息(外界刺激)的阶 段，也即通过感觉系统向脑内输入讯号—学 习过程
Consolidated 巩固及Storage 储存：获取
*两种记忆可以互相转化
陈述性记忆和非陈述性记忆。图示两种记忆的例子和与它们形成 有关的脑区；陈述性记忆与内侧颞叶（medial temporal lobe）和 间 脑 （ diencephalon ） 等 脑 区 有 关 ， 而 非 陈 述 性 记 忆 与 纹 状 体 （striatum）、小脑（cerebellum）和杏仁核（amygdala）等有关。
重复(运用)
外
界
注意
信
Sensory
First Order Second Order Third Order
息
Memory
Memory
Memory
Memory
输
入
不
不
注
重
意
复
遗忘 （信息丢失）
遗忘
可能 再现 遗忘
*人类的记忆时程
终生 不忘
Neuroscience
•人类的记忆时程
记忆过程可为感觉性记忆、第一级记忆、第二级记忆 和第三级记忆四个阶段。 • 感觉性记忆：是指通过感觉系统获得信息后，首先储
• 非陈述性记忆 (nondeclarative memory )，反射性记忆
（reflexive memory）或称内隐性记忆(implicit memory) －－ 无意识成分参加，只涉及刺激顺序的相互关系，贮存各事件间 相关联的信息，只有通过程序性的操作过程才能体现出来。
对某些技巧性的动作，习惯行为和条件反射等。
的信息在脑内编码贮存和保持的阶段
Retrieved 再现：将贮存于脑内的信息提取
出来使之再现于意识中的过程－－回忆过程
Neuroscience来自return学习与记忆的基本形式 Ways of Learning and Memory
按时程进行分类 Short-term Memory
Long-term Memory
Neuroscience
概念 Concepts
学习(Learning)：人或动物依据经验来改变自 身行为以适应外界环境的神经活动过程。 记忆(Memory)：人或动物对以往经验的存储和 回忆，是学习到的信息贮存和“读出”的神经活 动过程。 学习是记忆的基础，记忆是学习的结果，学习 和记忆是两个相互联系的神经活动过程。
感觉性记忆
1
第一级记忆
数秒钟
第二级记忆 数分钟至若干年
第三级记忆
终生
感觉讯号传向大脑，在 皮层感觉区传递的时程
特定的神经信息在有关 神经通路中往返传递一 短时间，其化学机制可 能是关键大分子的可逆 性构象变化
蛋白质合成增加，突触 功能增强及突触结构修 饰等。神经信息影响 mRNA或基因表达
在查找字典上 的某个词时， 对其他的词一 闪而过
CT（左）、PET和fMRI（右）的 基本原理和图像
学习和记忆
Learning and Memory
Neuroscience
概述 Introduction
Genes Environment
Behavior
Learning and memory
Beneficial Harmful
Interesting questions •What are major forms of learning? •What types of information about the environment are learned most easily? •Do different types of learning give rise to different
memory processes? •How is memory stored and retrieved?
目录 Contents
概念 Concepts 学习及记忆的基本过程 Process of Learning and Memory 学习及记忆的基本类型 Ways of Learning and Memory 脑内记忆系统 Memory system 学习及记忆的机制 Mechanisms of Learning and Memory
新发展的无损伤性电子计算机断层扫描（CT）、正电子 发射断层扫描（PET）和功能性磁共振影像（fMRI）等技术 给脑的高级功能研究带来了一场革命。
查到一个电话 号码，拨完后 即忘
经历中的重要 事件
脑内新突触形成或突触 本人姓名，年
结构不可逆变化
龄、生日等
• 按信息储存和回忆的方式分类
• 陈述性记忆 (declarative memory )或称外显性记忆(explicit
memory)－进入意识系统，比较具体，可以清楚地描述
事件记忆(episodic memory): 有关事件和个人经历的记忆 语义记忆(semantic memory): 有关事实的记忆
存在脑的感觉区内这一阶段的记忆。其特点有：
─ 信息保留时间一般不超 过1秒钟，若不处理就 很快消失。
─ 如果脑在该阶段把不连
注意
续的、先后进来的信息
整合成新的连续印象，
信息可被转入到第一级
记忆中。
Neuroscience
• 第一级记忆：信息在第一级记忆中平均约停留几秒钟。 通过反复学习和运用，信息便在第一级记忆中循环，从 而延长它在第一级记忆中的停留时间，并容易转入第二 级记忆中。
陈述式记忆与非陈述式记忆的区别
含义
速度 参与的脑结构
突触水平机制
陈述式记忆
非陈述式记忆
进入意识系统，比较具 无意识成分参与，只涉及刺
• 第二级记忆：是一个大
而持久的储存系统。发
注意
生在第二级记忆中的遗
忘是由于先前的或后来
的信息干扰所致。
• 第三级记忆：有些记忆，如自己的名字和每天都在操作
的技艺等，通过长年累月的运用不易遗忘，被储存在第
三级记忆中。
Neuroscience
记忆时程及其特点的比较
记忆时程 信息贮存时间(S) 脑内可能的神经机制 举例
Neuroscience
Return
学习与记忆的基本过程
(Process of Learning and Memory)
Acquired or encoded 获得(识记或登陆)：
感知外界事物或接受外界信息(外界刺激)的阶 段，也即通过感觉系统向脑内输入讯号—学 习过程
Consolidated 巩固及Storage 储存：获取
*两种记忆可以互相转化
陈述性记忆和非陈述性记忆。图示两种记忆的例子和与它们形成 有关的脑区；陈述性记忆与内侧颞叶（medial temporal lobe）和 间 脑 （ diencephalon ） 等 脑 区 有 关 ， 而 非 陈 述 性 记 忆 与 纹 状 体 （striatum）、小脑（cerebellum）和杏仁核（amygdala）等有关。
重复(运用)
外
界
注意
信
Sensory
First Order Second Order Third Order
息
Memory
Memory
Memory
Memory
输
入
不
不
注
重
意
复
遗忘 （信息丢失）
遗忘
可能 再现 遗忘
*人类的记忆时程
终生 不忘
Neuroscience
•人类的记忆时程
记忆过程可为感觉性记忆、第一级记忆、第二级记忆 和第三级记忆四个阶段。 • 感觉性记忆：是指通过感觉系统获得信息后，首先储
• 非陈述性记忆 (nondeclarative memory )，反射性记忆
（reflexive memory）或称内隐性记忆(implicit memory) －－ 无意识成分参加，只涉及刺激顺序的相互关系，贮存各事件间 相关联的信息，只有通过程序性的操作过程才能体现出来。
对某些技巧性的动作，习惯行为和条件反射等。
的信息在脑内编码贮存和保持的阶段
Retrieved 再现：将贮存于脑内的信息提取
出来使之再现于意识中的过程－－回忆过程
Neuroscience来自return学习与记忆的基本形式 Ways of Learning and Memory
按时程进行分类 Short-term Memory
Long-term Memory
Neuroscience
概念 Concepts
学习(Learning)：人或动物依据经验来改变自 身行为以适应外界环境的神经活动过程。 记忆(Memory)：人或动物对以往经验的存储和 回忆，是学习到的信息贮存和“读出”的神经活 动过程。 学习是记忆的基础，记忆是学习的结果，学习 和记忆是两个相互联系的神经活动过程。
感觉性记忆
1
第一级记忆
数秒钟
第二级记忆 数分钟至若干年
第三级记忆
终生
感觉讯号传向大脑，在 皮层感觉区传递的时程
特定的神经信息在有关 神经通路中往返传递一 短时间，其化学机制可 能是关键大分子的可逆 性构象变化
蛋白质合成增加，突触 功能增强及突触结构修 饰等。神经信息影响 mRNA或基因表达
在查找字典上 的某个词时， 对其他的词一 闪而过
CT（左）、PET和fMRI（右）的 基本原理和图像
学习和记忆
Learning and Memory
Neuroscience
概述 Introduction
Genes Environment
Behavior
Learning and memory
Beneficial Harmful
Interesting questions •What are major forms of learning? •What types of information about the environment are learned most easily? •Do different types of learning give rise to different
memory processes? •How is memory stored and retrieved?
目录 Contents
概念 Concepts 学习及记忆的基本过程 Process of Learning and Memory 学习及记忆的基本类型 Ways of Learning and Memory 脑内记忆系统 Memory system 学习及记忆的机制 Mechanisms of Learning and Memory