短时记忆的神经机制

宁波大学答题纸

课号：课程名称：改卷教师：

学号：姓名：得分：

短时记忆神经机制综述

摘要：透过脑、神经元、突出以及记忆的分子机制，结合各家不同的实验结论，形成综合的论述。主要观点：短时记忆存储的部位，形成机制等。

关键词：短时记忆神经机制神经科学

记忆一直是心理学家研究的重点问题，由于神经科学的发展，运用神经科学研究记忆的实验也是层出不穷。对于短时记忆来说，对其的研究有很长的历史，但是在认知神经学方面研究的深度和广度还不够，由于大脑内的神经细胞非常多，参与记忆的细胞也很多，所以难以对大脑功能区进行准确定位；又因为大脑对不同信息的加工方式不同，即使是同样的短时记忆，对于空间类短时记忆、物体类短时记忆、词语等加工部位也不同；还可能因为大脑的功能可以替代互补，有些脑区可能对短时记忆起着决定性作用，有些闹区可能不是短时记忆的必要部位。本文旨在分析前人的观点加以论述，以供来着参考。

1 短时记忆

1.1 短时记忆相关

心理学家根据记忆保持时间不同，把记忆分为感觉记忆（瞬时记忆）、短时记忆和长时记忆。可以说短时记忆是人类认知系统进化的重要结果，因为他起着联结的作用，使得个体提取少量的刺激进行精细加工形成长时记忆。短时记忆容量为7+/-2个组块；编码主要是听觉编码，也存在视觉编码和语义编码；在没有复述的情况下只能保持20秒左右。

1.2 短时记忆产生机制

我们知道，神经元之间传递信息的方式是通过神经递质在突触中进行的传递，前一个神经元释放的神经递质到后一个神经元上，发生一些列的生理反应和生化反应，这些反应就包括记忆。尽管存在着不同类型的记忆，但突触改变的机制非常相似。首先，记忆的形成都依赖于突触传递强度的改变；其次，短时记忆的形成主要是对已存在的突触蛋白进行修饰，短时的改变突触连接强度；如果短时记忆转化成长时记忆，则需要启动基因的表达和翻译，需要蛋白的合成，可能需要形成新的突触；第四，记忆都需要依赖于突触的强度改变得以储存。所以，短时记忆的形成或者说短时记忆存储的内容不是在突触上生成了哪一个特定的突触记忆分子或者蛋白质，也不存在与特定内容相关的分子，短时记忆的内容肯定存在于一些相关区域中，可能很大可能很小，但肯定是那些突触产生了某种活动的区域，所以短时记忆也不太可能只是由一个闹区决定。

2 短时记忆的神经机制

2.1 额叶

额叶是与短时记忆有密切关系的组织之一，研究表明，前额叶皮质的完整性对短时记忆极为重要。前额叶皮质的不同部位主管不同性质的工作记忆，如空间工作记忆选择性地激活双侧额叶上部区域，而相貌工作记忆选择性地激活双侧额叶下部区域。在针对额叶损伤的病人的大量研究中都表明，额叶的损伤会导致注意障碍以及短时记忆障碍（季俊霞，2008）。在汉字词为刺激材料，采用两个再认实验来研究不同因素对短时记忆提取成功性的影响程度实验中，结果表明，汉字词提取是双侧前额叶共同作用的结果,对于提取成功而言,右侧前额叶的优势更明显,尤其是前部和背外侧部对提取成功更敏感（周梅花，2006）。

在以灵长类动物为实验对象的研究中，额叶皮层在短时记忆保持区间内不断地被激活，说明了额叶皮层有可能是短时记忆的储存区（e.g., Funahashi, Bruce, & Goldman- Rakic,198）。

2.2 颞叶

神经心理学方面对这方面的研究很多。如内侧颞叶（MTL）受损的病人导致了长时记忆的亏损，然而却能保持短时记忆的完整性（Scoville &Milner, 1957）。

外侧颞周区(perisylvian cortex)受损的病人造成了短时记忆的语音信息方面的亏损，而长时记忆却没有受到影（Shallice &Warrington,1970）

在以汉字词组短时记忆的脑fMRI实验研究中，结果显示正常人简体汉字单词短时记忆刺激的脑活动区主要是额叶、颞叶、海马、枕叶和小脑（张仲伟，2004）。可能是由于加工的材料原因，使得该研究结果与以往的研究略有不同，但是短时记忆与颞叶息息相关是公认的。

在以额叶和颞下皮层的神经元在短时记忆的保持区间中包括了一些使分心的刺激物。如，Goldman-Rakic 和他的同事们在一项研究中发现的一样，刺激物尽管面临分离时，也选择额叶活动区以持续保持区间。而颞下皮层则被分心刺激物拒绝在外（Miller, Erickson, Desimone 1996）。有研究表明：内侧颞叶的损伤使得短时记忆的储存被破坏（Ranganath and Blumenfeld,2005）。

2.3 海马

海马被切除的病人, 虽对新近经历过的事情没有任何记忆, 但短时记忆正常。丘脑病变时也可见到类似的情况, 病人有顺行性和逆行性遗忘, 而即刻回忆是正常的。这些资料提示边缘系统并非是短时记忆的重要结构（毛永军，1997）。但是近年来的研究表明短时记忆不仅与额叶、颞叶这些新皮质有关，与海马也相关。海马与杏仁: 临床医学发现, 由于中毒、缺氧、脑外伤、肿瘤等原因损伤海马时, 短时记忆发生障碍, 患者记不清近期所发生的事情, 而对久远的事情记忆清楚( 柯萨可夫综合症) .如果同时损毁海马和杏仁, 短时记忆不能完成；如果只损毁其中一个结构, 则出现记忆障碍, 但并不完全丧失短时记忆. 由此可以推测, 海马和杏仁是并列的两个短时记忆结构, 可

以形成两条各不相同的回路, 可发生部分代偿作用（王磊，2001）。

现在一般认为，海马、杏仁、间脑、前额叶皮质共同构成一个统一的整体，形成了短时记忆回路，其反馈为正反馈。并且随着研究的越来越深入，小脑、大脑皮质、丘脑等闹区脑区对短时记忆的作用也被发现，但是并没有形成具体的回路或者相关更加总结性的实验结果。

3 讨论

对于短时记忆的神经机制，现在广泛上是认同前人的影响很大的结果，对于一些仍在研究的、或是没有定论性的实验结果，大部分研究者持中立态度，有些适时的采用，有些适时的否定。但不可否认的是，首先，短时记忆作为记忆的一部分，由于记忆的复杂，研究起来不是那么简单，所以结果上的误差是可以理解的；其次，对短时记忆的研究越来越深入，更多的研究结果被报告，对短时记忆的神经机制的认识也越来越全面，这是毋庸置疑的。随着实验技术的进一步发展，对短时记忆神经机制的认识肯定会越来越全面。

参考文献:

[1]韩璨璨.短时记忆与长时记忆的神经机制.社会心理科学.2010

[2]张仲，伟缪飞，陈克敏.正常人简体汉字词组短时记忆刺激的脑fMRI 实验研究.上海医学影像.2004