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大腦是怎樣儲存記憶

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  人類的記憶到底在哪里?它在大腦的哪個層面存在?它是如何獲得,如何去儲存的?對于這些,很對人是不了解的。下面由學習啦小編給你帶來關(guān)于大腦怎樣儲存記憶,希望對你有幫助!

  大腦怎樣儲存記憶

  在我們顱骨中有這么一個神奇的器官,僅1.5公斤重的組織稠密潮濕、錯綜復雜,這就是我們的大腦。在這里,生命中所有的經(jīng)歷都被處理成各種信息,儲存于其中,并在需要時隨時被檢索找回。這就是多年來神經(jīng)科學家所稱的“情景記憶”??茖W家們大致認同大腦的這個工作模式,但是要收集詳細數(shù)據(jù)資料,對這個模式進行充實豐富卻非易事。

  隨著研究的深入,科學家對大腦的歸檔系統(tǒng)慢慢有了更清晰、更完整的了解。一個關(guān)鍵因素就是大腦中的海馬體,它是大腦皮層中一個環(huán)形結(jié)構(gòu)的內(nèi)褶區(qū),長僅幾厘米卻與大腦其它部分緊密相連。海馬體受損的人常常伴有嚴重的記憶問題,因此自20世紀50年代以來,科學家們就將記憶研究的焦點投到海馬體上。

  英國萊斯特大學科學家最新發(fā)現(xiàn),通過對海馬體及其周邊大腦區(qū)域的研究,他們對新記憶的形成有了大概的了解。在癲癇病人接受大腦外科手術(shù)時,科學家們利用這一難得的機會,記錄了單個人類大腦細胞工作時產(chǎn)生的氣泡和裂紋??茖W家發(fā)現(xiàn),如果一個病人的腦神經(jīng)會為某個特定名人,如克林特-伊斯特伍德而著迷瘋狂,那么一旦在美國自由女神像前遞給他一張克林特的照片,該病人的腦神經(jīng)就可被“訓練”成看到自由女神像就會作出反應(yīng)。由此可見,海馬體中的單個腦細胞,在形成新的聯(lián)想記憶中發(fā)揮著重要作用。

  但是,包裹海馬體外層的大腦皮層也非常重要,它的體積比海馬體大許多,能夠執(zhí)行從感知世界到運動四肢等海量工作任務(wù)。當我們經(jīng)歷某一特定事件,如去海邊旅行時,大腦皮層中的不同區(qū)塊就會被調(diào)動起來,幫助我們處理不同記憶元素:認識朋友、傾聽海鷗和感受微風。于是,眾多的經(jīng)歷碎片就會散布于大腦皮層。想要記住這些經(jīng)歷,大腦就需要進行一些索引歸檔,以便日后將它們檢索找回??茖W家們普遍認同,大腦的這個索引歸檔工作是由海馬體完成的。

  匈牙利神經(jīng)學家喬治-布扎克在2006年出版的《大腦的節(jié)奏》一書中指出:“如果將大腦皮層想像為一個巨型圖書館,那么海馬體就是其中的圖書管理員。”正如胡亂堆放在長長書架上的一些書,白天在海邊沙灘游玩的細節(jié)記憶會雜亂地散落在大腦皮層,海馬體的作用就是將這些游玩細節(jié)關(guān)聯(lián)起來,索引歸檔,以便游玩的記憶細節(jié)能像編好索引的書一樣,在需要時隨時找到。

  借助功能性磁共振成像,科學家們對大腦內(nèi)部進行了深入研究,以窺探大腦的歸檔系統(tǒng)是如何運作的。他們的研究成果發(fā)表于最新一期的《自然通信》雜志上。

  英國倫敦大學學院的艾丹-霍納博士進行了一項實驗,他讓實驗參與者學習并記住一些虛構(gòu)情節(jié),利用腦掃描儀首次收集到有力證據(jù),證明人腦海馬體中存在“完成模式”。完成模式指的是某一現(xiàn)象背后的聯(lián)想機制,即某個記憶的特定場面——也許是聞到空中的鹽的氣息——會勾起潮水般涌來的其它場面的回憶。

  霍納博士解釋說:“如果你的某個記憶場景中同時有埃菲爾鐵塔、一位朋友以及一個粉紅氣球,那么如果某天我給你一張埃菲爾鐵塔的照片,那么你回想起的不僅是你的那位朋友,還會有那個粉紅氣球。”在使用腦掃描儀對實驗參與者進行測試的過程中,霍納博士觀測到了大腦皮層中與記憶有關(guān)的不同部分,與海馬體之間有著交互作用。

  整個大腦活動的過程中顯示出“完成模式”——大腦皮層與海馬體之間的關(guān)系類似于布扎克教授比喻的圖書館和圖書管理員的關(guān)系?;艏{博士解釋說:“如果我給你一個位置,我就能讓你找明確地檢索到這個人,此外,我們還看到與該事件有關(guān)物體的區(qū)域被激活。所以說,即使這個物體與任務(wù)無關(guān),你也無需去檢索它,我們?nèi)匀粫肫疬@個物體。我們發(fā)現(xiàn),這個‘物體’區(qū)域的激活程度與海馬體的反應(yīng)有關(guān),這意味著是海馬體在實施這種完成模式,檢索所有的回憶部分。

  在我看來,海馬體的作用就像是一個索引,將所有事件關(guān)聯(lián)起來,然后迅速檢索歸檔。如果讓大腦皮層來關(guān)聯(lián)這些記憶碎片,那效率就是非常之低了。很顯然,如果我們要回憶起一生中僅發(fā)生過一次的某次事件,大腦皮層是無法勝任這一檢索任務(wù)。通過觀察大腦皮層與海馬體,我們認為海馬體與回憶息息相關(guān)。我們所能做的就是說,看哪,(海馬體中的)這些細胞學習得真快啊。”

  人類的記憶是一個神奇美好,但又容易出錯的系統(tǒng)。盡管它非常難以捉摸,但科學最終會將我們大腦記錄生活的方式條分縷析??茖W家認為,研究構(gòu)建某種記憶儲存將為未來構(gòu)建人工智能機器奠定基礎(chǔ)。

  記憶在哪里產(chǎn)生的

  “我們在大腦神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)層面發(fā)現(xiàn)了記憶活動。”在進行了2年半的實驗研究后林龍年說,這個神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)層面的首個記憶研究成果,可能會對將來人類發(fā)現(xiàn)大腦秘密提供一把鑰匙。大腦中的神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)活動直接決定人類行為。目前世界上對人腦的研究在底層的基因分子層面和突觸(神經(jīng)元連接點)、神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)以及行為層面同步展開。

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