大腦中記憶的原理
大腦中記憶的原理
我們的大腦是如何記憶東西的?大腦又為什么是越用越靈活呢?下面學(xué)習(xí)啦小編給大家分享一些關(guān)于大腦記憶力原理的知識。
記憶的生理本質(zhì)：
人類大腦內(nèi)在數(shù)十億個神經(jīng)細胞，它們相互之間通過神經(jīng)突觸相互影響，形成極其復(fù)雜的相互聯(lián)系。記憶就是腦神經(jīng)細胞之間的相互呼叫作用，其中有些相互呼叫作用所維持時間是短暫的，有些是持久的，而還有一些介于兩者之間。
記憶的形成原理：
當一個腦神經(jīng)細胞受到刺激發(fā)生興奮時，它的突觸就會發(fā)生增生或感應(yīng)閾下降，經(jīng)常受到刺激而反復(fù)興奮的腦神經(jīng)細胞，它的突觸會比其它較少受到刺激和興奮的腦細胞具有更強的信號發(fā)放和信號接受能力。當兩個相互間有突觸鄰接的神經(jīng)細胞同時受到刺激而同時發(fā)生興奮時，兩個神經(jīng)細胞的突觸就會同時發(fā)生增生，以至它們之間鄰接的突觸對的相互作用得到增強，當這種同步刺激反復(fù)多次后，兩個細胞的鄰接突觸對的相互作用達到一定的強度(達到或超過一定的閾值)，則它們之間就會發(fā)生興奮的傳播現(xiàn)象，就是當其中任何一個細胞受到刺激發(fā)生興奮時，都會引起另一個細胞發(fā)生興奮而，從而形成細胞之間的相互呼應(yīng)聯(lián)系，這就是即記憶聯(lián)系。
(說明：短期記憶腦細胞在受到反復(fù)刺激時，并不發(fā)生突觸增生，而是發(fā)生突觸感應(yīng)閾下降，這種下降時短暫的，所以不能維持太長時間;而惰性記憶細胞則以突觸增生為記憶基礎(chǔ)，因而維持記憶的時間較長。)
腦神經(jīng)元的交互作用：
神經(jīng)細胞之間存在四種基本相互作用形式：
單純激發(fā)：一個細胞興奮，激發(fā)相接的另一細胞興奮。
單純抑制：一個細胞興奮，提高相接的另一細胞的感受閾。
正反饋：一個細胞興奮，激發(fā)相接的另一細胞興奮，后者反過來直接或間接地降低前者的興奮閾，或回輸信號給前者的感受突觸。
負反饋：一個細胞興奮，激發(fā)相接的另一細胞興奮，后者反過來直接或間接地提高前者的興奮閾，使前者興奮度下降。(多由三個以上細胞構(gòu)成負反饋回路)
由于細胞的交互作用，記憶會受到情緒、獎勵、懲罰等的影響。
腦細胞的記憶分工：
人腦內(nèi)存在多種不同活性的神經(jīng)細胞，分別負責(zé)短期、中期、長期記憶。
活潑細胞負責(zé)短期記憶，數(shù)量較少，決定人的短期反應(yīng)能力 。這種細胞在受到神經(jīng)信號刺激時，會短暫地出現(xiàn)感應(yīng)閾下降的現(xiàn)象，但其突觸一般不會發(fā)生增生，而且感應(yīng)閾下降只能維持數(shù)秒至數(shù)分鐘，然后就會回復(fù)到正常水平。
中性細胞負責(zé)中期記憶，數(shù)量居中，決定人的學(xué)習(xí)適應(yīng)能力 。這種細胞在受到適量的神經(jīng)信號刺激時，就會發(fā)生突觸增生，但這種突觸增生較緩慢，需要多次刺激才能形成顯著的改變，而且增生狀態(tài)只能維持數(shù)天至數(shù)周，較容易發(fā)生退化。
惰性細胞負責(zé)長期記憶，數(shù)量較多，決定人的知識積累能力。 這種細胞在受到大量反復(fù)的神經(jīng)信號刺激時，才會發(fā)生突觸增生，這種突觸增生極緩慢，需要很多次反復(fù)刺激才能形成顯著的改變，但增生狀態(tài)能維持數(shù)月至數(shù)十年，不易退化。
以上三種細胞的區(qū)分是相對的，腦細胞的活性分布并沒有明確的界線，相對而言是連續(xù)分布的，例如活潑細胞的活性也不是都一樣的，有些活潑細胞的突觸變化周其只有幾秒種，而有些則達到幾分種。
"記住"的本質(zhì)：
記住 = 可回憶 = 細胞聯(lián)系路徑的通暢 = (細胞間的聯(lián)系強度 > = 有效閾)= 細胞間顯性聯(lián)系。
現(xiàn)在記住=神經(jīng)細胞間現(xiàn)時存在顯性聯(lián)系 # 以后永遠保持顯性聯(lián)系(永久記住)
為什么要反復(fù)學(xué)習(xí)才能記住：
神經(jīng)細胞并不會對所有接受到的刺激作出反應(yīng)，只有當刺激的強度超過神經(jīng)細胞的感應(yīng)閾時才會激發(fā)神經(jīng)細胞作出反應(yīng)，通常少量的信號刺激，只能使活性細胞的感應(yīng)閾下降一點，而不能使中性或惰性細胞的突觸增生，因而難以保持較長的時間。
要形成有效持久的記憶，必須通過反復(fù)的學(xué)習(xí)刺激，直至相應(yīng)的惰性腦細胞發(fā)生充分的突觸增生而形成有效的相互呼叫作用。
為什么有時能回憶有時不能：
當刺激強度接近神經(jīng)細胞的感應(yīng)閾時，有時能夠激發(fā)神經(jīng)細胞，但有時則不能激發(fā)，這是因為神經(jīng)細胞的感應(yīng)閾具有不穩(wěn)定性(受多種因素影響而忽高忽低)。
為什么有時能回憶起很多年前的細節(jié)：
大腦內(nèi)存在數(shù)以天文數(shù)字計算的隱性聯(lián)系，這種聯(lián)系構(gòu)成人的潛意識，隱性聯(lián)系在一定的條件下可以變成顯性聯(lián)系，那就是當神經(jīng)細胞的敏感性提高(有效作用閾降低)時，所以有時人們會能夠忽然想起幾十年前的陳年小事的細節(jié)。
為什么情緒不好時記憶力差：
記憶形成過程中的獎勵能夠降低細胞的感受閾從而提高記憶效率相反，記憶形成過程中的懲罰或不愉快感受則會提高細胞的感應(yīng)閾從而降低記憶效率，甚至不能形成有效的記憶。所以記憶時保持良好的情緒有利于提高記憶效率反之，心神不寧或身體不適時記憶力差。
遺忘的生理本質(zhì)：
遺忘就是曾經(jīng)建立的腦細胞相互聯(lián)系，在一定的條件下，其聯(lián)系作用減弱直到其相互作用強度低于記憶閾值。
對短期記憶而言，就是活性腦細胞的感應(yīng)閾恢復(fù)到較高的水平，變得不敏感;對長期記憶而言，就是惰性腦細胞的突觸因為長期得不到必要的刺激而退化萎縮。
為什么會遺忘：
腦細胞總是處于變化之中，當反復(fù)受到刺激時會發(fā)生突觸增生，當長期得不到刺激時則會發(fā)生突觸退化。所以已經(jīng)建立的聯(lián)系還要不時進行反復(fù)的刺激，才能保持相互作用強度超過記憶閾值，才能保持有效的相互作用聯(lián)系，否則會退化失效。
人為什么要遺忘：
盡管人腦的記憶容量很大(達到數(shù)十億個比特)，但畢競是有限的，比起人類一生中所接受到的信息，人腦的記憶容量就更是難以盡數(shù)收納。
假如有一個人過目不忘、歷事不遺，那么用不了三天，這個人的腦子里就會很快塞滿各種無關(guān)緊要的信息，例如每一次排小便大便的情境、吃每一粒飯時的感受、每一步走過的位置等等，其實這些信息只有在其發(fā)生后很短的時間內(nèi)才有用，過后則成為無用的信息，這些過時無用信息多了，不僅占用了寶貴的大腦記憶容量，而且大大妨礙了有用信息的檢索，因為每次回憶一個有用的信息，都要想起無窮無盡的枝節(jié)小事和過時遷境，如此將不勝其煩而無法過正常生活，甚至無力維持基本的生存，假如世界上出現(xiàn)一個過目不忘的人，那么這個人會很快死掉(歷事不遺，天誅地滅)。
因此，遺忘是人類經(jīng)過數(shù)萬年的生存競爭，而獲得的一種適應(yīng)環(huán)境和自我保護的本領(lǐng)，是大自然賜給人類的一種更有效地使用大腦資源的寶貴本領(lǐng)。
記憶衰減的近似數(shù)學(xué)模型：
1)主公式：M(%)=100*(N1*N2)/(T^0.5)
2)各變量解釋：
M=記憶信息殘留率(%)
T=時間(短期記憶的時間單位是分中期記憶的單位是日長期記憶的單位是年)
N1=記憶強度(=參與記憶的腦細胞個數(shù) * 關(guān)聯(lián)突觸個數(shù))。
N2=記憶深度(=參與記憶的惰性度總和：短期記憶細胞的惰性度<=1，1<中性細胞<=10，10<惰性細胞的惰性度<=100)。
3)公式說明：
當(M>=作用閾)時，記憶有效
當(M<作用閾)時，記憶無效
記憶有效作用閾會受到情緒、健康、營養(yǎng)等的影響
復(fù)習(xí)就是當記憶仍未失效時進行路徑的開通擴闊
由上列公式可見，當記憶深度低時，記憶的衰減速度很快。
為什么腦子越用越靈?
科學(xué)界以前均認為，大腦內(nèi)的神經(jīng)細元(神經(jīng)細胞)不會進行細胞裂殖，在我們成年后每天都有大約十萬個腦細胞死亡，腦細胞只會一天比一天減少。但這個常識于1998年被推翻了，因為研究人員發(fā)現(xiàn)在擔(dān)負記憶重要任務(wù)的大腦海馬區(qū)(hippocampal area)存在神經(jīng)元的新生現(xiàn)象。
神經(jīng)元本身確實不會細胞分裂，但是腦內(nèi)有一種“神經(jīng)干細胞”(neural stem cell)會分化出新生的神經(jīng)元。新生神經(jīng)元在腦中擔(dān)負什么任務(wù)，我們還不清楚，只知道小鼠作實驗時，它們與某種記憶活動過程有關(guān)。也有報告指出，猴子的大腦皮質(zhì)也會出現(xiàn)類似的神經(jīng)元新生現(xiàn)象。
究竟是什么促使這種新生現(xiàn)象的出現(xiàn)和控制它的進行速度?有學(xué)者基于大量的實驗數(shù)據(jù)指出，這種神經(jīng)元新生過程很可能和記憶活動本身有密切關(guān)系，當大腦不斷受到記憶信息的刺激時，就會分泌出一些特殊的激素類物質(zhì)，加快神經(jīng)干細胞分化成神經(jīng)元的過程。由此可見，科學(xué)研究的最新成果表明，“腦子越記越好記”、“人腦越用越靈”的說法是有相當?shù)目茖W(xué)根據(jù)的。如果您真的記性不好，那么介紹一種治療健忘癥的有效療法，就是努力去記更多的內(nèi)容。
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