Nat,Neurosci：大脑长期记忆形成新机制

Nat,Neurosci：大脑长期记忆形成新机制

2017年2月22日 生物谷BIOON/ --最近，科学家们发现了一种新的神经元细胞相互交流以调节学习以及长期记忆的方式。

事实上，这一种久未被发现的新的大脑运作机制能够对我们理解大脑工作方式起到帮助作用，以及能够帮我们进一步理解神经推行性疾病，例如阿兹海默症等的发病机制。

人类的大脑中含有数千亿个神经元细胞，每一个细胞与其它细胞之间都存在一万个左右的突触连接。而这些连接之间的信号强弱都取决于多种多样的大脑工作机制，而这些机制则是长久以来科学家们试图去解释的。

直到如今，我们理解的最为清楚的，能够增强细胞间信号传递的机制之一就是LTP（long-term potentiation）。

LTP能够增强细胞间的联系，从而能够使信息的传递更为高效，而且这一机制也参与了多种神经退行性疾病的发病过程。LTP过多的情况下将有可能产生癫痫，而过少的情况下则有可能产生痴呆或阿兹海默症。

而就目前而言，科学家们了解的仅有LTP能够调控特异性受体NMDA激活而已。

而如今，英国的研究者们发现了LTP全新的一种工作方式。

通过在实验室中对突触的形成进行研究，研究者们发现LTP能够调节另外一种叫做kainate受体的分子，而非NMDA。

这一发现意味着我们找到了此前从未被发现的能够调控学习以及记忆的新机制。

"对这些信号之间联系的阐释，我们不仅能够知道正常大脑的内在运作模式，而且也帮助我们了解新的记忆形成时发生的事情"，研究者之一，来自Central Lancashire大学的Milos Petrovic说道："如果我们能够维持这些信号，就能够有效预防大脑疾病的发生"。

虽然这一研究在这一领域仍旧处于初级阶段，还需要跟多研究加以证实。但还是为我们研究大脑的神经调控提供了新的思路。

相关结果发表在《Nature neuroscience》杂志上。

大脑的哪些部位控制记忆以及记忆的形成过程

颞叶和记忆的关系最为密切，一旦颞叶受到损伤，人就会失去长时记忆的能力，不论是视觉记忆还是听觉记忆，病人必然会表现出显著的记忆力衰退的情况。这主要是由两个方面的原因造成的，

一方面，颞叶外侧的新皮质层对记忆有重要的影响。研究表明，两侧颞叶新皮质层受损所产生的影响是不同的:如果左侧颞叶被切除，人的言语记忆会产生影响;而如果右侧颞叶被切除，人们对复杂几何图形的记忆、无意义的图形的学习和回忆、面貌以及声音的回忆都会严重受损。

另一方面，因为颞叶的内侧是海马结构，海马在长时记忆中扮演着重要的角色，主要就是用来固化长时记忆。一且海马受到损伤，人就会产生记忆障碍，并且损伤越严重，记忆障碍就越严重。

研究表明，左右两侧的海马单方面损伤造成的记忆障碍是不同的，在性质上有明显的差异。左侧海马的损伤会直接损害言语材料、数字以及无意义的音节的记忆;右侧海马的损伤则严重影响非言语材料的记忆、面貌的记忆、空间位置的记忆。

扩展资料 在大脑内部，影响记忆先后顺序的部位是额叶。曾经有人用两个实验证明了额叶在时间先后的记忆上发挥着至关重要的作用。

第一个实验是用非语言刺激进行的实验，主要材料是照片、图画等。第一步是呈现出一系列配对的图片，要求被测试者记忆。

第二步是出示一些配对的图片，要求被测试者指出这些配对的图片有没有在之前出现过，如果出现过，就必须指出这些图片出现的先后顺序。

实验结果表明，在图片的再认和回忆上，右颞叶损伤者出现了轻微的衰退现象，右额叶损伤者则表现正常;在先后次序上，额叶损伤者出现了显著的记忆缺失，特别是右额叶损伤者的记忆缺损状况最为严重。

第二个实验是用一系列配对的词语，进行了相似的实验。结果表明，回忆词语是否出现过，颞叶受到损伤的人会出现一些障碍，而额叶损伤者的表现则完全正常;但是在先后次序的记忆上.额叶受到损伤的人，特别是左额叶损伤者，出现了十分明显的记忆障碍现象。

有效记忆的九大原理

　　记忆造就了人的无比丰富的知识库，使人有了不断接受新知识的可能。正是有了记忆，人的思维和智力才不断发展。下面就是我给大家带来的有效记忆的九大原理，希望大家喜欢!

　　有效记忆的九大原理

　　原理一：兴趣是忘记先决条件

　　如果你喜欢某个名人，那你一定对他的事情如数家珍，小到他每一双穿过的鞋你都能认出来。同样的，只要你有主动了解的兴趣，任何事情便突然间变得可爱、简单，而且有趣了，速读记忆学习也是一样的道理。

　　原理二：有侧重点的记忆才更轻松

　　以读书为例，我们在读书的时候是要知道重点在哪里，进而将重点摘出之后，熟记它、理解它，并让相关的细节，自然地围绕着它发展，这样不但容易记，而且更高效。

　　原理三：有记忆的愿意才能什么都记得住

　　大家都知道，意志力不仅能影响 快速阅读 ，还能影响记忆。所以只要你愿意，再复杂的公式或文句，你都能记得住。

　　原理四：分类更有助记忆

　　在历史、地理等着重记忆的课程中，若能做好整合及分类的工夫，对理解与记忆都会很有帮助。

　　原理五：背诵让记忆更持久

　　背诵是强化记忆最有效的 方法 ，而背诵的方法就是“五到”，即：眼到、口到、耳到、手到、心到。大声朗诵或是抄写，运用各种感官来协力背诵，效果会更好。

　　原理六：巩固记忆很有必要

　　根据记忆遗忘曲线的规律，知识是有遗忘的，所以不管你是学速读还是其他方面的学习，都要抽时间进行知识或技能的复习，不管是整理笔记或是背诵数据，都能有效地加深印象，巩固记忆。

　　原理七：有节奏的学习效果更佳

　　学习是一件急不来的事，所以不要想着一口气把课程内容学完，要有节奏地间歇学习，效果才会好。如果是快速阅读训练，你可以训练20分钟左右稍作休息，或冥想、思考，然后再进行下一阶段的训练。

　　原理八：利用图像轻松记忆

　　图像记忆是快速阅读记忆的核心思想，所以在阅读的时候将文字数据转化成图像，可使印象更加深刻，也有助理解，而且这一方法在史地、理化、生物等课程中也都特别好用。

　　原理九：联想是快速记忆最有效的手段。

　　快速记忆当然有方法可循，在记忆中学会运用想象和联想是一种非常有效的记忆手段，如你在记忆数据时，新数据若能和 其它 旧数据，有系统地相联结，会更容易记住，比方数与形的联结，音与音的联结，事件??年代??事件的联结等，都是联想的方法。

　　金属 记忆力 ：

　　金属有记忆，这是一个偶然的发现：当时美国海军的一个研究小组从仓库中领取了一圈镍钛合金丝做实验，因为这些合金丝的形状是弯弯曲曲的，用起来很不方便，研究者就把拳曲的镍钛合金丝拉直，再把拉直的镍钛合金丝靠近火焰时，奇怪的事情发生了：合金丝好像有“记忆力”似的，又恢复到原来拳曲的形状。当时真是吓坏了一众研究者，于是他们反复试验，把镍钛合金丝弯曲成各种复杂的形状，然而每次镍钛合金丝都表现出惊人的“记忆能力”!除此之外，金镉合金、铜铝镍合金等也具有类似的“记忆”能力。

　　这是为什么呢?难道金属也会像有生命的生物一样，有“记忆力”?

　　经过深入研究，人们终于发现了金属的“记忆”奥妙??在一定温度范围内，金属内部发生了特殊的可逆结构变化。记忆合金因为受到很大的外力作用(弯曲形状被拉直)，导致内部的金属原子暂时离开自己原来的位置，被迫迁移到邻近的位置上去，并暂时留在这个位置上。这时，我们看到合金改变了形状。如果将这变了形的记忆合金加热(烧热水或强光照射)，那么，金属原子由于获得了运动所需的足够能量，同时在原结构结合力的作用下，就又重新回到原来的位置上去了，于是，合金丝像有记忆力似的，又恢复到原来的形状。科学家把这种现象称作形状记忆效应。

　　此后，科学家利用金属的记忆特性，研制出了一种登月用的月球天线，把它冷却到一定温度，施加外力，将它折压成小球一样大小，装入宇宙飞船。把它送到月球上，在太阳光的强烈照射下，便恢复了原来的大伞形状。 现在，记忆材料已广泛应用于我们生活的方方面面了。

　　运动记忆是如何形成的

　　人一旦通过练习掌握了一个动作，之后就能简单重复了。这说明大脑拥有运动学习功能，能形成新的运动记忆。日本研究人员日前 报告 说，他们在大脑皮质运动区发现了与运动记忆有关的脑活动的形成机制。

　　高知工科大学等机构的研究人员在新一期美国《神经科学杂志》上发表了他们的研究成果。在实验中，研究人员让受试者用手抓住机器人的机械臂，将屏幕上的光标从开始点笔直地移动到目的地，此外还通过机械臂对受试者施加外部干扰，然后利用经颅磁刺激技术观察受试者大脑皮质运动区的活动发生了何种变化。

　　经颅磁刺激是指通过对控制肌肉活动的皮质运动区施加磁刺激来记录末梢肌肉的运动诱发电位，通过检测这种电反应的大小，就能评估皮质运动区的兴奋度。

　　在没有外部干扰的情况下，受试者能够抓住机械臂将光标笔直地移动到随机显示的8个方向的位置，在出现机械臂向右的力干扰后，虽然动作会严重向右方偏移，但是随着练习，最终基本上也能笔直地将光标移动到目标位置。

　　进一步研究发现，在没有外部干扰时，大脑皮质运动区在小臂的桡侧腕屈肌将做出弯曲动作时反应最大，而在有干扰的情况下，则在将做外展腕动作时反应最大。也就是说，在新的环境下学习运动时，脑活动也会适应新的环境，并在动作开始前就能唤起这种运动记忆。

　　研究人员说，这项成果有助于理解人体运动学习的机制，从而开发更有效的运动训练方法。此外，利用这项成果，将有望借助脑信号来判断体育训练和康复治疗的效果。
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有效记忆的九大原理相关 文章 ：

1. 记忆的基本原理

2. 记忆原理以及方法

3. 关于常见的记忆规律与记忆原理

4. 记忆原理

5. 记忆原理之大脑的记忆黄金时段

恐惧记忆形成机制研究有新发现

经近3年研究，复旦大学脑科学研究院马兰研究组发现，脑内的一种蛋白质参与了“恐惧记忆”的形成。研究表明，一种名叫β抑制因子的神经信号分子，在脑内是一个参与恐惧记忆的“恐怖分子”。

　　据介绍，该成果有助于阐明人的大脑如何处理恐惧信息，并通过何种途径建立起对恐惧事件的牢固记忆，给人类因事故、战争或灾难性心理创伤造成的精神障碍等应激综合征的治疗和药物研发带来新的希望。

　　人们对所经历的可能危及生命和生存的伤害性刺激会产生恐惧，可能终生难忘，故有“一朝被蛇咬，十年怕井绳”之说。“可怕的经历”究竟会引起脑细胞的哪些改变？这些变化和脑杏仁核复合体又是如何参与对恐惧事件的记忆的？为了搞清楚这些问题，马兰教授指导李玉婷、李浩洪、刘星等研究生对老鼠进行了恐惧记忆的研究。他们在播放一段声音的同时对小鼠进行电击。之后，给老鼠再次播放同样的声音但不再施加电击，观察老鼠是否对这段声音产生恐惧记忆。研究发现，正常实验小鼠会对这段声音产生恐惧，可缺失了β抑制因子基因的小鼠却难以对相同声音产生恐惧，或即便经多次训练，没有β抑制因子的老鼠形成了对这种声音的恐惧记忆，但也会比正常的老鼠更快忘记。

　　实验结果显示，β抑制因子是反馈调节环磷酸腺苷分子和蛋白激酶A信号通路的关键分子，如果缺乏β抑制因子，老鼠受惊吓时，脑杏仁核复合体的神经信号通路就会过度激活，恐惧记忆就无法形成。

短期记忆和长期记忆在大脑中的存储存位置相同吗？短期记忆变成长期记忆后在大脑中的储存位置发生变化吗？

记忆的真相

传统认为，记忆力等于是头脑存取资料的过程，对学习、思考，以及记忆而言扮演着核心角色。其实，我更愿意将记忆力看成是建构记忆的行为，而不是如何将资料“想”或是“找”出来的线索。很多人常常谈到自己记忆不好，就好像心脏不好或是膝盖不好一样，可以吃药或是做康复等就可以改善记忆的“症状”。大家要知道记忆并不是人体的器官，而是抽象的过程，如何强化这个过程正是我们追求的。

记忆状态

一旦记忆被创造出来就得储存，虽然我们对头脑具体记忆区的了解还是少得可怜。抽象的记忆状态(memory stage)可以分成三种：感官记忆(sensory stor-age)、短期记忆(short-term memory)、长期记忆(long-term memory)。

感官记忆

说明

我们知道人有五种感官：视觉、听觉、味觉、嗅觉、触觉，通过这些感官所产生的印象或记忆是最初的记忆存盘，需要通过短期或长期记忆的存盘处理才会被记住，否则稍纵即逝很快就忘了。

短期记忆

说明

短期记忆一次能记忆资料的数量有限，除非不断重复，否则几分钟后会被其他资料取代而忘记。所以资料如果能不断重复，短期记忆就能持续。短期记忆并非万能，一般而言能记住7项左右的事物。刚刚各位做了头脑体操，如果能顺利复述超过8个以上，代表短期记忆的能力不错。若是记不了几行也先别丧气，好的记忆策略及方法可以改善短期记忆的表现。例如记忆长串数字如电话号码时，采用分段记忆比较容易记住。

短期记忆有点类似暂存记忆(working memory)，如果所需处理的资料够重要的话就得转化成长期记忆。?

举例

餐厅领班小陈一般不需写点菜单，就能记住客人点的菜。今天靠窗的客人点了两杯不加冰的橙汁、一份意大利面、一份五分熟的牛排，外加一杯拿铁咖啡，这表示他的短期记忆不错(还记得短期记忆能记住多少资料吗？)。就在走回厨房下单时，手机忽然响了，接听之下才知道是恭喜他通过餐饮服务从业人员的优等考试，他兴冲冲地挂了电话，却忘了客人点的是什么咖啡。

各位有没有见过马戏团或杂耍团里，两手同时抛接五六个彩球的小丑？只见小丑先抛一个彩球在空中、再加一个球、再加一个球，直到五六个彩球依序在空中翻滚，只见小丑不慌不忙地一接一抛，不时还扮扮鬼脸赢得观众的笑声和掌声。这几个一起一落的彩球就像我们短期记忆的资料，技术好经验丰富的人可以像小丑般游刃有余地操作、运用，不过因为接抛空当的时间限制，技术再好的小丑也没办法同时抛太多彩球，就像短期记忆资料的限制一样。而且如果有外力干扰(例如小陈的手机来电)，难保小丑的彩球不会落地，领班小陈难免也会忘了客人点了什么咖啡。正因为短期记忆有其特殊性及针对性，如果重要或需要久记的资料，自然得再次处理成为长期记忆，否则就会被“选择性遗忘”，就像领班小陈不需要记得昨天客人点了什么饮料或是菜色。

长期记忆

说明

大多数的人提到“记忆”时，指的多半是所谓的长期记忆。不过，专家多认为信息必须经过感官记忆、短期记忆，才能转化成长期记忆。有些专家认为长期记忆的资料本身一旦形成就永远不会遗忘，问题只出在如何找出、取出(retrieve)记忆的手段是否有用而已，就好像知道某件衣服一定在家里(长期记忆)，只是找不到而已。不过也有专家强调长期记忆只是记忆储存的模式，不是具体的事物(例如刚才那件一时找不到的衣服)，并不见得是永远保留的。

举例

各位既然对计算机不陌生，让我们再举计算机来说明。当我们在处理Word的环境下，按一下新文件的图标，屏幕就会出现一页空白页面让我们处理及操作，这时就像短期记忆的作用，等我们在计算机上工作一阵子，跳出精灵提醒得存盘时，于是我们取了文件名并选择储存的方式，不论是存在软盘、光盘，还是硬盘上，都好像是头脑的数据处理转为长期记忆了。当然人脑储存记忆的功能及过程更加复杂精妙，储存记忆的方式及地方大多还是待解之谜，不是计算机可以比得上的，只可惜没有像微软设计出的精灵，可以像仙女那样随时蹦出来搭救落难的书生。“水能载舟，也能覆舟”，我希望各位读者可以了解记忆进而战胜记忆，锻炼强度高的记忆系统，提升学习及工作效率。加油！

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