学习与记忆机制16页PPT

当一个强刺激或伤害性刺激存在时，神经系统 对一个弱刺激的反应有可能变大的现象。
强烈的感觉刺激强化了对其它弱刺激的反应， 包括那些在以前不引起反应或只引起轻微反应 的刺激和已经习惯化了的刺激。
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1.2 联合型学习（associative learning）
个体在事件与事件之间建立起某种形 式的联系或预示某种关系的学习。 ▪ 经典的条件反射（classical conditioning）
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学习与记忆之间的关系？
简单地说，学些是获取新信息的过程，其结 果便是记忆。也就是说，在学习了某种东西 后，记忆便形成了，这种学习也许会发生在 信息的单次呈现后，也许是在信息的重复呈 现后。记忆必须是能够在一段时期内维持的 。
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学习和记忆的基本过程：
获得：感知外界事物或接受外界信息的阶段，也就是通过 感觉系统向脑内输入信号的阶段。注意对获得信息的影响 很大。
▪ 外显记忆（explicit memory）
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2.2 非陈述性记忆（non-declarative memory）
▪ 无意识的、含糊的回忆，记忆的内容无法用语言来描述， 多次重复练习，一旦形成不易遗忘。 ▪ 非联合型学习（习惯化和敏感化）形成的记忆 ▪ 联合型学习形成的记忆 ▪ 启动效应 ▪ 程序性记忆
被试几乎每次都能正确报告除了某个声 音指定的那一行字母，正确率约达100%
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存在着一种感觉记忆，它有 相当大的容量，信息保持时 间及其短暂，很快就会消失
如果CS晚于US出现，条件反射不能建立
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1.2.2 操作式条件反射（operant conditioning）
▪ 20世纪初，哥伦比亚大学心理 学家桑戴克（Thorndike）发 现

储存的部位：海马、内侧颞叶、间脑以及它 们之间 形成的神经网络。
Non-declarative memory 13
非陈述性记忆（ Non-declarative memory ）： 非陈述性记忆又称为反射性记忆，主要包括感知觉和运动技巧、程
序和规则的学习信息的记忆。可分为四种类型，即程序记忆、初始 化效应、联合型学习、非联合型学习。
第八章学习与记忆
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（Learning and memory）
1.概述 2.学习和记忆的分类 3.脑内的记忆组织：记忆印迹
的探索
4.记忆的分子机制
一.概述
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1.学习和记忆的概念：
2.研究简史：
学习和记忆的概念
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学习：
是指人和动物获得关于外界 信息的过程。
记忆：
记忆是将获得的信息进行储 存和读出的过程。
经典条件反射（classical conditioning）：19世纪末, Pavlov将条件刺 激（铃声）与非条件刺激（肉）配对，经过多次配对后，狗学会了将铃声
与肉给予联系，当听到铃声时就分泌唾液，这种对条件刺激的习得性反应 称为条件反射。
associative learning
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操作条件反射
（二）Lashley的大鼠迷宫实验：
（三）Hebb的细胞集合学说：
（四）陈述性学习的新皮质定位： 1.猴的颞叶皮质与视觉分辨力关系实验观察： 2.人类颞叶电刺激实验 3.人颞叶大面积切除病例的行为观察
逆行性遗忘症（retrograde amnesia）：是指对脑损 伤前发生的事情的记忆丧失。
顺行性遗忘症（anterograde amnesia） ：是指对脑 损伤后发生的事情不能形成新的记忆。

可以用一条倒U曲线来描述“激发〞与思维表现质量之间的一般 关系
Wired up the arousal system 引起激发的方式
• Variation 变化 • Stimuli that are relevant to a prevailing
physiological or psychological set • 与带倾向性的物理或心理定势相关 • Anxiety 好奇 • Physical exertion 身体兴奋
• The function of sensory register is to sort input information into ‘important’/’reject’ categories.
• 感觉记录的作用是把输入的信息分为‘重 要的’/‘可舍弃的’两类。
Important concepts related to sensory register
• 学习不仅仅是一个信息处理的过程，还包括了 学习者思维逻辑和行为变化等等。
1. Three stages of information process in learning 学习过程中信息处理的三个阶段
• The sensory register (function: selective attention) • 感觉登记〔感觉记忆）（作用：注意选择） • Working memory (function: thinking) • 工作记忆〔作用：考虑） • Long-term memory(function:storage and recall) • 长时记忆〔作用：储存和回想）
Three memory systems in processing input
Input from environment

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• 飞机落在了树木上；树木上挂满了无数的信封； 打开信封里面都是耳环；耳环上挂着一个水桶； 水桶里有个小孩在唱歌；手上还举着篮球；被切 开后里面全是腊肠；腊肠变成了星星；星星都长 者一个蒜头鼻子；鼻子上长满了牛角；牛角上开 满了鲜花；每朵鲜花都戴者钻石项链；项链上挂 着一棵大白菜；在白菜上跑着加长汽车；冲进了 一望无际的大海；大海上有一所学校；学校里装 着海尔空调；空调上放着明晃晃的菜刀；菜刀是 北京生产的。
说一说
• 请你回答：在你的学习活动中，你认为是及时复 习有利于提高学习效率，还是以后某个阶段集中 复习有利于提高学习效率？你平时是怎么安排复 习的，学习效果怎么样？
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请你归纳 ：
• 记忆的第三个诀窍：
及时复习，经常复习，是提高记忆效率的重要方法
探索与体验四：
• 1、下面这组数字，请你看一遍，看看能记住多少
• 1-笔-嗅神经的笔是一支神笔，它能嗅出几十种不 同的气味，
• 2-鸭-视神经，在做实验时我将鸭子的视神经切断 了，它真的就看不见东西了，
• 3-螃蟹-动眼神经，我养的一只小螃蟹的两只大眼 像红宝珠在一动一动的，
• 4-钢锯-滑车神经，我用钢锯将弟弟的滑车轴锯断 了，看他还怎么玩，
• ……。
• 生：
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方法三
有一种记忆方法叫归类记忆法。请同学们跟老师 用这种方法记下组图片：
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归类线索：
以上十二样物品可以分成四类来记忆：
三种动物：
猫、猪、猫头鹰
三件日常用具： 梳子、剪子、叉
三件圆的东西： 苹果、球、月亮
三样都有木的东西：旗杆上的旗帜、房子、树
试试回忆
三种动物： 三件日常用具： 三件圆的东西： 三样都有木的东西：

学习与记忆的关系
要点一
总结词
学习与记忆相互关联，记忆在学习过程中起着关键作用。
要点二
详细描述
学习是一个有意识或无意识的过程，它涉及到信息的获取 、处理和存储。记忆则是在学习过程中积累和保存信息的 关键机制。通过记忆，人们能够回忆起过去学过的知识和 经验，并在当前情境中加以应用。记忆在学习过程中起着 至关重要的作用，它不仅影响人们的学习效果，还影响人 们的思考、决策和行为。
02
CATALOGUE
学习与记忆的生理机制
大脑的结构与功能
大脑分区
大脑由多个区域组成，每个区域 都有特定的功能。例如，额叶负 责决策和规划，颞叶处理听觉信 息，顶叶处理触觉和空间信息。
神经元与突触
大脑中的神经元通过突触相互连接 ，形成复杂的网络。突触是神经元 之间信息传递的关键部位。
大脑的可塑性
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《学习与记忆》ppt课件
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目 录
• 学习与记忆的基本概念 • 学习与记忆的生理机制 • 学习与记忆的过程 • 学习与记忆的影响因素 • 学习与记忆的应用
01
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学习与记忆的基本概念
学习的定义
总结词
学习是指个体通过经验获得并保留新知识和新技能的过程。
详细描述
学习是一个持续不断的过程，它涉及到个体对外部环境刺激的感知、处理和反应。通过学习，人们能够获得新的 知识和技能，这些知识和技能可以在未来的生活和工作中得到应用。学习不仅包括知识的获得，还包括技能和行 为的习得。
短期记忆
短期记忆是学习与记忆过程中的 一个重要环节，它负责将感觉记 忆中的信息进行加工和整理，以
便于进一步的处理和存储。

感觉性记忆
1
第一级记忆
数秒钟
第二级记忆 数分钟至若干年
第三级记忆
终生
感觉讯号传向大脑，在 皮层感觉区传递的时程
在查找字典上 的某个词时， 对其他的词一 闪而过
特定的神经信息在有关 神经通路中往返传递一 短时间，其化学机制可 能是关键大分子的可逆 性构象变化
查到一个电话 号码，拨完后 即忘
蛋白质合成增加，突触 功能增强及突触结构修 饰等。神经信息影响 mRNA或基因表达
概念 Concepts
学 习 (Learning) ： the process by which we acquire knowledge about the world via the nerve system
人或动物通过神经系统接受外界环境信息而影响自身行为 记忆(Memory)：the process by which that knowledge is
习惯化 敏感化 经典条件反射
动物实验研究学习与记忆的机制
鼠
小鼠是常用实 验动物，而且 也是哺乳动物， 故而有较发达 的神经系统， 因此也常被用 于学习和记忆 方面的研究。
动物实验研究学习与记忆的机制
人脑学习与记忆的机制与原理
记忆的形成原理：
当一个脑神经细胞受到刺激发生兴奋时， 它的突触就会发生 增生或感应阈下降，经常受到刺激 而反复兴奋的脑神经细胞， 它的突触会比其它较少受到刺激和兴奋的脑细胞具有更强的 信号发生和信号接收能力。当两个相互间有突触邻接的神经 细胞同时受到刺激而同时发生兴奋时，两个神经细胞的个突 触就会同时发生增生，以至它们之间邻接的突触对的相互得 到增强，当这种同步刺激反复多次后，两个细胞的邻接突触 对的相互作用达到一定 的强度（达到或超过一定的阈值）， 则它们之间就会发生兴奋的传播现象，就是当其中任何一个 细胞受到刺激发生兴奋时都会引起另一个细胞发生兴奋，从 而形成细胞之间的相互呼应联系，这就是记忆联系

• 工作记忆： 短时记忆的一种特殊形式，动物或人在进行某种 复杂的认知任务操作（如下棋、判断与推理、行 为的计划与组织、语言交流，等等）时，对脑内 “在线”（on-line）或短暂贮存的不同类型的信 息加以整合的过程，，因而也称为操作记忆。 • 参考记忆：
指对整个训练过程中一直不变的一般线索或规则 的记忆。
速度 参与的脑结构
快 大脑皮层及某些特异的 脑区(内侧颞叶及间脑)
突触水平机制
突触前与突触后神经元 同时兴奋的联合机制
•陈述性记忆的神经回路－－需要边缘系统参与
大脑皮层V1→V2, V3, V4 颞下回 边缘系统 内侧颞叶 内侧丘脑 嗅皮层、杏仁复合体和海马 腹内侧额叶
基底前脑胆碱能系统
非陈述性记忆的神经回路－边缘系统及运动系统共同参与
陈述性记忆 含义 进入意识系统，比较具 体，可以清楚描述 非陈述性记忆 无意识成分参与，只涉及刺 激与顺序之间的相互关系， 贮存各个事件之间相互关联 的信息，只有通过顺序性操 作过程才能体现出来 慢 只激活与该项记忆有关的感 觉系统和运动系统 纹状体－－技巧，习惯 简单的经典条件反射－杏仁 核，小脑 突触前神经元的易化机制： 突触前神经元与有关的调制 神经元的联合机制
终生
(一)学习和记忆的典型模式—条件反射 1．条件反射的建立 ⑴经典条件反射(classical conditioned reflex) ⑵操作式条件反射 ( operant conditioned reflex ) 操作式条件反射是动物通过完成一定 的操作所建立起的条件反射
2．条件反射的消退 条件反射建立起来之后，如果反复 应用条件刺激而不给非条件刺激的 强化，条件反射就会逐渐减弱，以 致完全不出现。这种现象称为条件 反射的消退。 条件反射的消退是由于在不强化的 条件下，条件刺激转化成了引起中 枢发生抑制的刺激。 3．条件反射的泛化和分化

① 也与短时记忆转入长时记忆有关。 ——局限性的损伤丘脑内侧部会发生遗忘症，称丘脑 性健忘 ② 帮助搜索记忆仓库，读出记忆信息。
丘脑性健忘与海马性健忘的区别:
海马损伤后，不能再形成新的长时记忆。 丘脑损伤后，只要多花费几倍的时间，仍能 形成长时记忆，遗忘的速度也正常。
三、学习记忆的神经机制
前额叶层的作用
1. 与短时记忆和情绪反应有关 2. 能使不同想法的深度和抽象性增强 • 预言； • 计划未来； • 延迟对感觉输入采取行动，在执行前考虑行 动的后果； • 解决复杂的数学、法律、哲学等问题； • 控制行为与道德规范一致。
(二) 颞叶联合皮层 颞叶的作用：
① 优势半球颞叶的Wernicke’s 区是不同感觉解译区的汇 合部位
长 时 习 惯 化 时 感 觉 与 运 动 神 经 元 传 递 有 效 性
短时习惯化时突触前膜Ca2+通道失活示意图
⑵ 海兔缩腮反射的敏感化及其神经机制 ——强刺激尾部后，用弱刺激喷水管皮肤引起缩腮反射明 显↑，即敏感化 —— 敏感化的产生是由于易化型中间N元，经轴-轴突触， 对感觉N元的突触传递产生的易化作用所致
1. ACh • 主要与短时记忆和近期记忆有关 • 口服胆碱可改善学习记忆 2. 去甲肾上腺素 • 可能与信息的贮存和再现有关。 • 安非他明能增强记忆的保持 3. 血管升压素 • 对记忆的保持有增强作用 • 临床用于治疗老年记忆减退，效果良好 4. GABA • 对记忆的保持有抑制作用
—— 刺激海兔喷水管皮肤时，会引起缩腮反应，称缩鳃防 御反射。
⑴ 海兔缩腮反射的习惯化及其神经机制
——连续弱刺激喷水管皮肤→缩鳃反应逐渐↓，即习惯化
—— 习惯化的产生是连续刺激导致突触传递逐渐减弱所致 —— 一次连续给15个刺激可持续数分钟，称短时习惯化 —— 经四个训练日可持续三周以上，称长时习惯化 —— 短时习惯化与突触前膜Ca2+通道失活→递质释放↓有 关

经典条件反射
条件刺激（CS）：铃声 （conditioned stimulus）
非条件刺激（US）：食物 （unconditioned stimulus）
经典条件反射
CS（铃声）
不引起唾液分泌
US（食物）
引起唾液分泌
CS+US经过一定时间的训练（学习）后， CS便引发出一种新的反应叫条件反应。这 时CS预示着US即将到来。
对空间定位的记忆也具有陈述记忆的特 性。
非陈述记忆概念
◆神经系统整合分析的结果通过传出神 经调节效应器的功能活动.
◆兴奋的本质是动作电位,它是可兴奋细胞 的细胞膜传导的电信号.
◆神经元间/神经元与效应器间信息的 传递需通过突触
◆突触(synapses) :是神经元与神经元间 特化的相接触部位，是信息传递和整 合的关键部位。
◆化学性突触的结构
突触前膜 突触间隙 突触后膜
学习与记忆及其细胞分子机制
一.学习与记忆的生理学基础 二.学习与记忆概述 三.学习与记忆的细胞分子机制
一.学习与记忆的生理学基础
学习与记忆是高级神经活动
学习：人和动物获得外界信息的神经过程 记忆：人和动物将学习到的信息贮存和读出的 神经过程
神经调节的基本方式是反射
膝 跳 反 射
◆躯体感受器受到刺激，机体会产生感觉.
操作式条件反射
操作：压杠杆
联 系
奖励
强化刺激：食物
压杠杆的频率：饥饿程度
操作条件反射
驯兽表演，驯 兽员能让动物作出 规定的动作。
经典条件反射和操作条件反射的 建立遵循相似的原则
刺激的同步性： 经典：US必须紧跟CS 操作：强化刺激必须紧跟操作
记忆的分类( ) 根据人脑对信息贮存与回忆的方式分两类

31、只有永远躺在泥坑里的人，才不会再掉进坑里。——黑格尔 32、希望的灯一旦熄灭，生活刹那间变成了一片黑暗。——普列姆昌德 33、望是人生的乳母。——科策布 34、形成天才的决定因素应该是勤奋。——郭沫若 35、学到很多东西的诀窍，就是一下子不要学很多。——洛克
学习与记忆的结构基础
11、用道德的示范来造就一个人，显然比用法律来约束他更有价值。—— 希腊
12、法律是无私的，对谁都一视同仁。在每件事上，她都不徇私情。—— 托马斯
13、公正的法律限制不了好的自由，因为好人不会去做法律不允许的事 情。——弗劳德
14、法律是为了保护无辜而制定的。——爱略特 15、像房子一样，法律和法律都是相互依存的。——伯克