记忆的生理心理学基础进展.ppt

第十二章第十二章 记记 忆忆 的的 生生 理理 心心 理理 学学 基基 础础进展：进展：进展：进展：记忆理论由单一理论发展为多重记忆理论；记忆理论由单一理论发展为多重记忆理论；60-7060-70年代将记忆分为短时记忆与长时记忆，以海马作为主要记忆年代将记忆分为短时记忆与长时记忆，以海马作为主要记忆功能脑结构，用痕迹理论来解释记忆的生理基础；功能脑结构，用痕迹理论来解释记忆的生理基础；8080年代后发展为多重记忆理论，以大脑皮质、边缘系统等作为记忆年代后发展为多重记忆理论，以大脑皮质、边缘系统等作为记忆功能的脑结构，用多重编码理论解释记忆的生理基础功能的脑结构，用多重编码理论解释记忆的生理基础 第一节第一节 记忆的痕迹理论（单一理论）记忆的痕迹理论（单一理论） 理论主要观点：理论主要观点：记忆分为短时记忆与长时记忆记忆分为短时记忆与长时记忆短时记忆的脑机制为神经回路中生物电反响震荡，长时记忆的神短时记忆的脑机制为神经回路中生物电反响震荡，长时记忆的神经生物学基础是生物化学与突触形态的变化经生物学基础是生物化学与突触形态的变化一、短时记忆的反响回路一、短时记忆的反响回路一、短时记忆的反响回路一、短时记忆的反响回路（一）理论观点（一）理论观点（一）理论观点（一）理论观点认为短时记忆的脑机制为脑内神经回路中生物电反复自动去极化认为短时记忆的脑机制为脑内神经回路中生物电反复自动去极化兴奋作用所造成的反响振荡，其兴奋作用所造成的反响振荡，其后效应为可能后效应为可能很快消退，也可因外很快消退，也可因外条件促成脑内逐渐发生着化学的或结构的变化而转为长时记忆。

条件促成脑内逐渐发生着化学的或结构的变化而转为长时记忆 （二）实验研究（二）实验研究（二）实验研究（二）实验研究 1 1、3030年代：年代：年代：年代： 精神分裂症电休克治疗：精神分裂症电休克治疗：精神分裂症电休克治疗：精神分裂症电休克治疗：精神分裂症病人反复发生癫痫后分裂症状会好转，于是出现精神分裂症病人反复发生癫痫后分裂症状会好转，于是出现了临床上用电休克法治疗精神分裂症，但是发现在治疗中病人除出现癫痫大发作和全身性了临床上用电休克法治疗精神分裂症，但是发现在治疗中病人除出现癫痫大发作和全身性抽搐外，同时出现逆行性遗忘症（早年事件记忆良好，但电休克之前较短时间发生的事件抽搐外，同时出现逆行性遗忘症（早年事件记忆良好，但电休克之前较短时间发生的事件出现选择性遗忘）出现选择性遗忘） 解释：解释：解释：解释：可能是在强烈的电抽搐后造成反响回路的阻断或消失，打断了反响电路引起可能是在强烈的电抽搐后造成反响回路的阻断或消失，打断了反响电路引起的生化改变的过程但的生化改变的过程但1h1h以上的反响电路连续振荡引起了回路的化学变化，形成了稳以上的反响电路连续振荡引起了回路的化学变化，形成了稳定的长时记忆痕迹，不再受电休克的影响。

定的长时记忆痕迹，不再受电休克的影响 2 2、5050年代年代年代年代孤立切除皮层法：孤立切除皮层法：孤立切除皮层法：孤立切除皮层法：伯恩斯（）于伯恩斯（）于19581958年，对动物大脑皮层行环切手术（保留血供，年，对动物大脑皮层行环切手术（保留血供，垂直水平的神经纤维全部切断）然后，对孤立皮层外加电刺激，诱发这些神经元单垂直水平的神经纤维全部切断）然后，对孤立皮层外加电刺激，诱发这些神经元单位发放发现施以适当强度的点刺激且持续位发放发现施以适当强度的点刺激且持续3030分钟之久，分钟之久， 其局部可产生反响振荡现其局部可产生反响振荡现象如果施以更强刺激，则局部全部细胞电脉冲立即同时停止回路的反响振荡消失象如果施以更强刺激，则局部全部细胞电脉冲立即同时停止回路的反响振荡消失了解释：解释：解释：解释：强电流造成神经细胞产生不应期，从而中断了原有的振荡，使短时记忆痕迹消强电流造成神经细胞产生不应期，从而中断了原有的振荡，使短时记忆痕迹消失其研究支持了短时记忆的反响回路学说其研究支持了短时记忆的反响回路学说 3 3、7070年代：年代：年代：年代： 动物电抽搐记忆研究：鲁宾斯和麦尔（动物电抽搐记忆研究：鲁宾斯和麦尔（ and and ）用动物先行主动回避训练，再对其电抽搐，）用动物先行主动回避训练，再对其电抽搐，然后再检验其对电抽搐前习得行为的记忆情况，发现电抽搐与习得行为训练间隔较短时，然后再检验其对电抽搐前习得行为的记忆情况，发现电抽搐与习得行为训练间隔较短时，会对习得行为产生影响，但间隔时间较长（会对习得行为产生影响，但间隔时间较长（1h1h以上）时，不产生影响。

以上）时，不产生影响 结论结论：电抽搐对短时记忆的干扰作用不仅破坏或消除记忆痕迹，而且在记忆痕迹上附加：电抽搐对短时记忆的干扰作用不仅破坏或消除记忆痕迹，而且在记忆痕迹上附加了叫强的了叫强的“ “噪音噪音” ”掩盖了它，使短时记忆的痕迹无法提取和识别掩盖了它，使短时记忆的痕迹无法提取和识别二、长时记忆的生化基础二、长时记忆的生化基础二、长时记忆的生化基础二、长时记忆的生化基础 （一）理论观点（一）理论观点（一）理论观点（一）理论观点 长时记忆的神经生物化学基础是生物化学物质（长时记忆的神经生物化学基础是生物化学物质（RNARNA或或PrPr）的变化 （二）实验研究二）实验研究二）实验研究二）实验研究 1 1、6060年代：年代： RNARNA理论：理论：海登（海登（H.Hyden,1960H.Hyden,1960）首次报道了记忆与）首次报道了记忆与RNA(RNA(核糖核酸核糖核酸) )关系的实验结果及关系的实验结果及其理论设想提出动物学习行为巩固后其理论设想提出动物学习行为巩固后 脑内脑内RNARNA含量含量RNARNA分子的化学组分也发生改分子的化学组分也发生改变开创了记忆物质转移的动物实验，变。

开创了记忆物质转移的动物实验，19701970年后，这种实验才冷落下来年后，这种实验才冷落下来 2 2、7070年代以来：年代以来：年代以来：年代以来：开始探讨长时记忆与开始探讨长时记忆与PrPr代谢的关系：代谢的关系：（1 1）PrPr合成干扰法合成干扰法合成干扰法合成干扰法：用蛋白质合成抑制剂干扰蛋白质合成，用蛋白质合成抑制剂干扰蛋白质合成，考查动物的记忆障碍考查动物的记忆障碍2 2）特殊）特殊）特殊）特殊PrPr合成分析法（放射免疫定量分析法）：合成分析法（放射免疫定量分析法）：合成分析法（放射免疫定量分析法）：合成分析法（放射免疫定量分析法）： 在记忆形在记忆形成时，分析动物脑内出现了哪些特殊蛋白质，或哪些蛋白质的合成时，分析动物脑内出现了哪些特殊蛋白质，或哪些蛋白质的合成最活跃成最活跃 结果结果结果结果1 1：抑制剂只影响长时记忆，而不影响短时记忆说明对抑制剂只影响长时记忆，而不影响短时记忆说明对于长时记忆痕迹的形成，合成新的蛋白质是必需的；于长时记忆痕迹的形成，合成新的蛋白质是必需的；结果结果结果结果2 2：动物记忆形成后，分子量小的糖蛋白或酸性蛋白质动物记忆形成后，分子量小的糖蛋白或酸性蛋白质（S100S100和和14-3-214-3-2等）代谢快、更新快。

其在动物出生后等）代谢快、更新快其在动物出生后1010天海马天海马CA3CA3区含量迅速增加区含量迅速增加三记忆痕迹的脑形态学基础三记忆痕迹的脑形态学基础三记忆痕迹的脑形态学基础三记忆痕迹的脑形态学基础 （一）理论观点：（一）理论观点：（一）理论观点：（一）理论观点： 认为长时记忆的神经细胞学基础是突触或细胞形态的变化认为长时记忆的神经细胞学基础是突触或细胞形态的变化 包括三方面的含义：包括三方面的含义：包括三方面的含义：包括三方面的含义： 突触前变化：包括神经递质的合成、储存、释放等环节；突触前变化：包括神经递质的合成、储存、释放等环节； 突触后变化：包括受体密度、受体活性、离子通道蛋白质和细胞内信使的变化；突触后变化：包括受体密度、受体活性、离子通道蛋白质和细胞内信使的变化； 形态结构变化：包括突触的增多和增大形态结构变化：包括突触的增多和增大 （二）实验研究：（二）实验研究：（二）实验研究：（二）实验研究： 方法：方法：方法：方法：比较不同生活环境、学习能力和脑结构变化的关系比较不同生活环境、学习能力和脑结构变化的关系 结果：结果：结果：结果：在优越环境中成长的大白鼠大脑发育良好，神经元树突分支多、突触体在优越环境中成长的大白鼠大脑发育良好，神经元树突分支多、突触体积增大、脑内胆碱乙酰化酶和胆碱脂酶量均高。

积增大、脑内胆碱乙酰化酶和胆碱脂酶量均高 结论：结论：结论：结论：神经递质、神经调质、神经肽、神经激素（神经递质、神经调质、神经肽、神经激素（ADHADH）和激素（）和激素（ACTHACTH）等，）等，对记忆都有一定的影响，但不是特异性的，都有许多其他生理心理效应对记忆都有一定的影响，但不是特异性的，都有许多其他生理心理效应第二节第二节第二节第二节 海马的记忆功能海马的记忆功能海马的记忆功能海马的记忆功能 海马位于侧脑室下角的底壁功能复杂，不仅与学习记忆有关、还参与注意、海马位于侧脑室下角的底壁功能复杂，不仅与学习记忆有关、还参与注意、感知觉信息处理、情绪和运动等多种生理心理过程的调节机制感知觉信息处理、情绪和运动等多种生理心理过程的调节机制 一、海马的形态与功能特点一、海马的形态与功能特点一、海马的形态与功能特点一、海马的形态与功能特点 沈政生理心理学沈政生理心理学沈政生理心理学沈政生理心理学 P155 P155 图图图图6-26-2 1 1、 形态结构：分为形态结构：分为形态结构：分为形态结构：分为4 4个区域个区域个区域个区域：CA1 ,CA2 , CA3 , CA4CA1 ,CA2 , CA3 , CA4。

CA1 ,CA2 CA1 ,CA2位于背侧，位于背侧，CA3 ,CA4CA3 ,CA4位于腹侧位于腹侧 2 2、海马结构及功能区：、海马结构及功能区：、海马结构及功能区：、海马结构及功能区：包括海马、齿状回、侧脑室下脚、胼胝体上回、束状包括海马、齿状回、侧脑室下脚、胼胝体上回、束状回 3 3、纤维联系：、纤维联系：、纤维联系：、纤维联系： （1 1）接受海马结构纤维）接受海马结构纤维齿状回齿状回终止于终止于CA3 ,CA4CA3 ,CA4 （2 2）海马）海马CA3 ,CA4CA3 ,CA4发出纤维发出纤维终止于终止于CA1 ,CA2CA1 ,CA2经穹隆达下丘脑乳头体、丘脑经穹隆达下丘脑乳头体、丘脑前核和外侧核前核和外侧核 4 4、海马递质：、海马递质：、海马递质：、海马递质：谷氨酸、谷氨酸、_氨基丁酸氨基丁酸(GABA)(GABA) 二、海马的两个记忆回路二、海马的两个记忆回路二、海马的两个记忆回路二、海马的两个记忆回路 1 1、帕帕茨环路、帕帕茨环路、帕帕茨环路、帕帕茨环路（Papaz circuitPapaz circuit）：）：）：）： 3030年代发现的边缘系统的主要回路年代发现的边缘系统的主要回路年代发现的边缘系统的主要回路年代发现的边缘系统的主要回路 沈政生理心理学沈政生理心理学沈政生理心理学沈政生理心理学 P156 P156 图图图图6-3A6-3A 海马海马海马海马穹隆穹隆乳头体乳头体乳头丘脑束乳头丘脑束丘脑前核丘脑前核扣带回扣带回海马海马 该回路被认为是情绪体验的生理基础。

该回路被认为是情绪体验的生理基础该回路被认为是情绪体验的生理基础该回路被认为是情绪体验的生理基础 2 2、三突触回路、三突触回路、三突触回路、三突触回路（Trisynaptic circuitTrisynaptic circuit） 6666年代年代年代年代 ，罗莫（），罗莫（），罗莫（），罗莫（）沈政生理心理学沈政生理心理学沈政生理心理学沈政生理心理学 P156 P156 图图图图6-3B6-3B 嗅区皮层轴突嗅区皮层轴突嗅区皮层轴突嗅区皮层轴突与齿状回颗粒细胞树突形成与齿状回颗。