海马和学习记忆的关系

海马和学习记忆的关系

【摘要】：海马并非指传统中医药理论指导临床运用的中药海马，而是指人类大脑颞内侧以及腹侧卷曲的海马回及齿状区。在与学习记忆有关的脑区中，海马结构的作用显得特别突出。而学习和记忆是大脑最基本也是最重要的功能之一，是衡量人类智能发育的总共要标准之一。所以说，海马对人类至关重要。

【关键词】：海马学习记忆

1、海马的发现及其研究史

大脑海马是位于脑颞叶内的一个部位的名称，人有两个海马，分别位于左右脑半球。它是组成大脑边缘系统的一部分，担当着关于记忆以及空间定位的作用。名字来源于这个部位的弯曲形状貌似海马。解剖学家Giulio Cesare Aranzi（约1564年）首先使用海马一词形容这一大脑器官，源于此部位貌似海马。这一部位最初被认为司控嗅觉，而非现在周知的记忆储存作用。俄国学者Vladimir Bekhterev于1900年左右基于对一位有严重记忆紊乱的病患者的长期观察，首先提出海马与记忆相关。但是，其后的很长时间，学界习惯上关于海马的作用都被认为和其他大脑边缘系统一样，司控情绪。

1950年代前期开始有科学家认识到海马对于某些记忆以及学习有着基本的作用。特别是1957年Scoville和Milner的报告成为了神经心理学中很重要的一个病例。这是来自一位被称为HM的病者的报告，HM要算是神经心理学的领域之中被检查得最详细的人物。由于长期的癫痫症状，医生决定为他进行手术，切除了颞叶皮层下一部份的边缘系统组织，其中包括了两侧的海马体，手术后癫痫症状被成功控制，但自此以后HM失去了形成新的长期记忆的能力。这个发现变成了让许多人想了解海马体在记忆及学习机制的契机，而成为一种流行，无论在神经解剖学、生理学、行动学等等各种不同领域，都对海马体做了相当丰富的研究。现在，海马体与记忆的关系已经为人所了解。

2、海马的功能

海马主要负责学习和记忆，日常生活中的短期记忆都储存在海马中。海马主管人类近期主要记忆，有点像是计算机的内存，将几周内或几个月内的记忆鲜明

暂留，以便快速存取。记忆其实就是神经细胞之间的连结形态。然而，储存或抛掉某些信息，却不是出自有意识的判断，而是由人脑中的海马来处理。海马在记忆的过程中，充当转换站的功能。当大脑皮质中的神经元接收到各种感官或知觉讯息时，它们会把讯息传递给海马。假如海马有所反应，神经元就会开始形成持久的网络，但如果没有通过这种认可的模式，那么脑部接收到的经验就自动消逝无踪。日常生活中的短期记忆都储存在海马中，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就会将其转存入大脑皮层，成为永久记忆。所以海马比较发达的人，记忆力相对会比较强一些。存入海马的信息如果一段时间没有被使用的话，就会自行被“删除”，也就是被忘掉了。而存入大脑皮层的信息也并不就是永久会给忘掉了，如果你长时间不使用该信息的话，大脑皮层也许就会把这个信息给“删除”掉了。有些人的海马受伤后就会出现失去部分或全部记忆的状况。这全取决于伤害的严重性，也就是海马是部分失去作用还是彻底失去作用。

3、海马和学习记忆

瞬时记忆可保持30秒钟，短时记忆可保持10分钟至几天。长时记忆可保持终生。瞬时记忆、短时记忆的本质是信息电的变化过程。主要发生在脑干网状结构，大脑感觉皮质区和边缘系统，信息如无重复很快被干扰消失，长时记忆是核糖核酸（DNA）参与的蛋白质合成反应，发生在颞叶与海马。

人类记忆与大脑海马结构密切相关。海马结构由海马、齿状回等组成。海马全长5厘米，位于侧脑室下角底，内衬复室管膜层，海马绕过胼胝体续于胼胝上回。齿状回是一条狭长的皮质带，被海马包绕。海马分为网状层、锥体层和多形细胞层，由大型锥体c、小型锥体c、三角行c和梭形c构成。海马与皮质区、皮质下区、脑干网状结构保持间接联系。双侧海马损伤，可出现近事记忆丧失，远事记忆不受影响。海马结构涉及与记忆储存有关的过程。远事记忆储存不是海马的单一作用，需要皮质各区和皮质下区的完整性。完整的记忆是在中枢神经系统留下的痕迹，是条件反射的结果。

记忆是暂时神经联系的形成、巩固和恢复的过程。

据美国生物科技网（2003/06/10）报道，美国哈佛大学与纽约大学科学家共同找出，大脑海马体帮助人类处理长期学习与记忆声光、味觉等事件

的秘密。也就是所谓的“叙述性记忆”。借着研究海马体神经元的活动情形，研究人员发现大脑叙述性记忆形成的方法。而这个发现对于证明海马体记忆学习的可塑性，也提供了最有利的证据。

从1950年代起，科学家就已经注意到大脑海马体与记忆间的关系。但却一直无法把记忆与海马体间的神经活动相连结。纽约大学研究人员利用电极，监控学习中的猴子大脑神经活动的情形，之后再用哈佛大学研究人员研发出的“动力评估演算系统”分析记录下来的行为与神经信息。在研究进行的过程中，研究人员每天都让猴子观看由四个类似物重叠的复杂影像。当猴子从试误学习中知道各影像的位置时，就可以得到报偿。在此同时研究人员观察猴子海马体内神经元的活动情形，结果他们发现有的细胞神经活动的改变曲线，与猴子学习的曲线平行。这表示这些神经元与新的联想记忆形成有关。而由于这些神经活动在猴子停止学习后仍然有持续进行的现象，因此，研究人员推测其中的部分细胞，应该与长期记忆的形成有关.

3.1 大脑海马与一般记忆

心理学家与神经学家对海马的作用存在争论，但是都普遍认同海马的重要作用是将经历的事件形成新的记忆（情景记忆或自传性记忆）。一些研究学者认为应该将海马看作对一般的陈述性记忆起作用内侧颞叶记忆系统的一部分（陈述性记忆指的是那些可以被明确的描述的记忆，如“昨天晚饭吃了什么”这样的关于经历过的事情的情景记忆，以及“北京是中国的首都”这样的关于知识的概念记忆）。

有迹象显示，虽然这些形式的记忆通常能终身持续，在一系列的记忆强化以后海马便中止对记忆的保持。海马的损伤通常造成难以组织新的记忆（顺行性失忆症），而且造成难以搜索过去的记忆（逆行性失忆症）。尽管这样的逆行性效果通常在脑损伤的很多年之前就开始扩展，一些情况下相对久远一些的记忆能够维持下来。这表明海马将巩固以后的记忆转入了脑的其他的部位。但是，旧的记忆是如何储存的要用实验来检测的话存在一些难点。另外，在一些逆行性失忆症案例中，在海马遭受损伤的数十年前的记忆也受到了影响，导致了这一关于旧的记忆的观点的争议。

海马的损伤不会影响某一些记忆，例如学习新的技能的能力（如学习一种乐