學(xué)習(xí)和記憶的神經(jīng)基礎(chǔ)

1、學(xué)習(xí)和記憶的神經(jīng)基礎(chǔ)學(xué)習(xí)和記憶的神經(jīng)基礎(chǔ) 內(nèi)容：內(nèi)容： 一一.學(xué)習(xí)和記憶的分類學(xué)習(xí)和記憶的分類 二二.遺忘癥和記憶痕跡遺忘癥和記憶痕跡 三三.學(xué)習(xí)和記憶相關(guān)的腦區(qū)學(xué)習(xí)和記憶相關(guān)的腦區(qū) 四四.學(xué)習(xí)和記憶的突觸機(jī)制學(xué)習(xí)和記憶的突觸機(jī)制 五五.學(xué)習(xí)和記憶的分子機(jī)制學(xué)習(xí)和記憶的分子機(jī)制 第一節(jié)第一節(jié) 學(xué)習(xí)和記憶的分類學(xué)習(xí)和記憶的分類 學(xué)習(xí)可分為簡單學(xué)習(xí)、結(jié)合學(xué)習(xí)和復(fù)合性學(xué)習(xí)。 根據(jù)信息的類型、信息儲(chǔ)存和讀出的方式， 可將記憶分為陳述性記憶和非陳述性記憶。 后者進(jìn)一步分圍種類型：程序性記憶、啟動(dòng) 效應(yīng)、聯(lián)合型學(xué)習(xí)、非聯(lián)合型學(xué)習(xí)。 根據(jù)記憶保存的時(shí)間長短，可將記憶分為4級： 瞬時(shí)記憶、短時(shí)記憶、長時(shí)記憶和

2、永久記憶。 圖示 back 第二節(jié)第二節(jié) 遺忘癥和記憶痕跡遺忘癥和記憶痕跡 一一.遺忘癥遺忘癥 遺忘包括生理性遺忘和病理性遺忘兩類。生 理性遺忘不屬于記憶障礙，病理性遺忘屬于 記憶障礙，包括順行性遺忘和逆行性遺忘。 圖21-3 二二. 記憶痕跡記憶痕跡 lashley提出的同等能力學(xué)說是不正確的；提出的同等能力學(xué)說是不正確的； hebb的細(xì)胞集合學(xué)說：的細(xì)胞集合學(xué)說： 1.記憶痕跡廣泛分布于細(xì)胞集合的突觸聯(lián)系中；記憶痕跡廣泛分布于細(xì)胞集合的突觸聯(lián)系中； 2.細(xì)胞集合可由那些參與感覺和感知的同一群神經(jīng)細(xì)胞集合可由那些參與感覺和感知的同一群神經(jīng) 元組成；元組成； 3.細(xì)胞集合中的部分神經(jīng)元被損毀并

3、不能消除記憶。細(xì)胞集合中的部分神經(jīng)元被損毀并不能消除記憶。 大腦皮層感覺區(qū)既處理感覺信息又可以儲(chǔ)存記憶。大腦皮層感覺區(qū)既處理感覺信息又可以儲(chǔ)存記憶。 電刺激顳葉產(chǎn)生的現(xiàn)象與電刺激其他皮層產(chǎn)生結(jié)果電刺激顳葉產(chǎn)生的現(xiàn)象與電刺激其他皮層產(chǎn)生結(jié)果 具有本質(zhì)上的不同。具有本質(zhì)上的不同。 back 第三節(jié)第三節(jié) 學(xué)習(xí)和記憶相關(guān)的腦區(qū)學(xué)習(xí)和記憶相關(guān)的腦區(qū) 一一.顳葉和陳述性記憶顳葉和陳述性記憶 短時(shí)記憶和長時(shí)記憶、陳述性記憶和程序性 記憶的解剖學(xué)結(jié)構(gòu)和神經(jīng)機(jī)制是不同的。 h.m.遺忘癥病例和內(nèi)側(cè)顳葉切除的猴動(dòng)物模 型說明內(nèi)側(cè)顳葉，特別是嗅周皮層對于陳述 性記憶是比不可少的。 二二. 間腦和陳述性記憶間腦和陳

4、述性記憶 間腦的三個(gè)結(jié)構(gòu)在陳述性記憶中扮演重要角 色：丘腦前核、丘腦背內(nèi)側(cè)核及下丘腦乳頭 體。 證據(jù)：n.a.病例和korsakoff綜合征。 三三.海馬和空間記憶海馬和空間記憶 海馬在記憶方面的功能可能是空間記憶、也 可能是工作記憶或關(guān)聯(lián)記憶。 四四.新皮層和工作記憶新皮層和工作記憶 前額葉皮層和頂內(nèi)溝外側(cè)區(qū)都存在與空間工 作記憶相關(guān)的神經(jīng)元。 back 第四節(jié)四節(jié) 學(xué)習(xí)和記憶的突觸機(jī)制學(xué)習(xí)和記憶的突觸機(jī)制 記憶最終存儲(chǔ)于突觸結(jié)構(gòu)和功能的修飾之中。 成年哺乳動(dòng)物活動(dòng)依賴性突觸可塑性變化的 機(jī)制與發(fā)育過程中確保神經(jīng)通路正確連線具 有驚人的相似。 成年哺乳動(dòng)物突觸可塑性變化的基本分子機(jī) 制與無脊

5、椎動(dòng)物神經(jīng)系統(tǒng)負(fù)責(zé)記憶形成的分 子機(jī)制極為相似。 一一. 無脊椎動(dòng)物學(xué)習(xí)和記憶的突觸機(jī)制無脊椎動(dòng)物學(xué)習(xí)和記憶的突觸機(jī)制 學(xué)習(xí)和記憶是突觸修飾的結(jié)果。 突觸修飾可由神經(jīng)活動(dòng)轉(zhuǎn)化為細(xì)胞內(nèi)第二信 使而觸發(fā)。 記憶可以是現(xiàn)有突觸蛋白變化的結(jié)果。 二二.脊椎動(dòng)物學(xué)習(xí)和記憶的突觸機(jī)制脊椎動(dòng)物學(xué)習(xí)和記憶的突觸機(jī)制 （一）小腦皮層的突觸可塑性 小腦ltd可能在運(yùn)動(dòng)學(xué)習(xí)中起到重要作用。 脊椎動(dòng)物小腦的運(yùn)動(dòng)學(xué)習(xí)功能可能與海兔經(jīng) 典條件反射存在相似的突觸機(jī)制。 （二）海馬和新皮層的突觸可塑性 ltp和ltd可能是陳述性記憶的奧秘所在。 海馬nmda受體依賴性的突觸可塑性形式也 見于新皮質(zhì)。新皮質(zhì)突觸可塑性可能遵循著

6、 共同的規(guī)則，使用相同的機(jī)制。這些機(jī)制與 已知的在大腦皮層神經(jīng)連接發(fā)育中的機(jī)制非 常相似。 back 第五節(jié)第五節(jié) 學(xué)習(xí)和記憶的分子機(jī)制學(xué)習(xí)和記憶的分子機(jī)制 一一.蛋白激酶蛋白激酶c的持續(xù)活化的持續(xù)活化 ltp誘導(dǎo)過程中，蛋白激酶c的鉸鏈被切斷， 使催化區(qū)域游離出來，漂流到胞漿中，永久 性地處于活化狀態(tài)。（圖21-37） 二二.基因轉(zhuǎn)錄的啟動(dòng)基因轉(zhuǎn)錄的啟動(dòng) 晚期相l(xiāng)tp的誘導(dǎo)需要啟動(dòng)細(xì)胞核內(nèi)的基因 轉(zhuǎn)錄。（圖21-39） 三三.新蛋白質(zhì)合成和新突觸的形成新蛋白質(zhì)合成和新突觸的形成 記憶的形成最初只涉及現(xiàn)有突觸蛋白的快速 修飾（ltp早期相），在ltp晚期相，啟動(dòng)了 基因轉(zhuǎn)錄和蛋白質(zhì)合成。 成年

7、動(dòng)物腦的結(jié)構(gòu)性變化是有限的，但是長 時(shí)記憶伴隨著新蛋白質(zhì)的合成，這些新合成 的蛋白質(zhì)被用來構(gòu)建全心的突觸。 學(xué)習(xí)后，神經(jīng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)變化并非只是突觸數(shù) 目的增加，也可表現(xiàn)為突觸數(shù)目的減少。 小結(jié)小結(jié) 陳述性記憶和非陳述性記憶由不同的腦結(jié)構(gòu)支持；陳述性記憶和非陳述性記憶由不同的腦結(jié)構(gòu)支持； 無論是陳述性記憶還是非陳述性記憶，記憶痕跡儲(chǔ)無論是陳述性記憶還是非陳述性記憶，記憶痕跡儲(chǔ) 存在神經(jīng)通路的可塑性變化中；無論在低等動(dòng)物還存在神經(jīng)通路的可塑性變化中；無論在低等動(dòng)物還 是高等動(dòng)物，不同類型的記憶有著類似的機(jī)制。是高等動(dòng)物，不同類型的記憶有著類似的機(jī)制。 通過突觸結(jié)構(gòu)的改變，突觸暫時(shí)性的可以轉(zhuǎn)為持久通過突觸結(jié)構(gòu)的改變，突觸暫時(shí)性的可以轉(zhuǎn)為持久 的變化，形成長時(shí)記憶。突觸的結(jié)構(gòu)改變或涉及新的變化，形成長時(shí)記憶。突觸的結(jié)構(gòu)改變或涉及新 蛋白的合成和新微回路的裝配，或涉及原有的神經(jīng)蛋白的合成和新微回路的裝配，或涉及原有的神經(jīng) 回路