1、學(xué)習(xí)和記憶Learning and Memory,概念 Concepts,學(xué)習(xí)(Learning)：the process by which we acquire knowledge about the world via the nerve system 人或動(dòng)物通過(guò)神經(jīng)系統(tǒng)獲取新信息和新知識(shí)的神經(jīng)過(guò)程 記憶(Memory)：the process by which that knowledge is encoded, stored and later retrieved 對(duì)所獲取信息的保存和讀出的過(guò)程。,Return,Neuroscience,學(xué)習(xí)：獲取新信息和新知識(shí)的神經(jīng)過(guò)程。 記憶：對(duì)

2、所獲取信息的保存和讀出的過(guò)程。,學(xué)習(xí)與記憶的基本過(guò)程 (Process of Learning and Memory),Acquired or encoded 獲得(識(shí)記或登陸)：感知外界事物或接受外界信息(外界刺激)的階段，也即通過(guò)感覺(jué)系統(tǒng)向腦內(nèi)輸入訊號(hào)學(xué)習(xí)過(guò)程 Consolidated 鞏固：獲取的信息在腦內(nèi)編碼貯存和保持的階段 Retrieved 再現(xiàn)：將貯存于腦內(nèi)的信息提取出來(lái)使之再現(xiàn)于意識(shí)中的過(guò)程回憶過(guò)程,return,Neuroscience,人腦學(xué)習(xí)和記憶功能的神經(jīng)生物學(xué)特性,1.不變量形成 2.信息平行處理 3.結(jié)構(gòu)復(fù)雜，高效低耗能,“不變量形成”示意圖,學(xué)習(xí)和記憶的分類 學(xué)習(xí)

3、的分類 記憶的分類 與學(xué)習(xí)記憶有關(guān)的腦結(jié)構(gòu) 顳葉,間腦,杏仁核,海馬 學(xué)習(xí)記憶的分子機(jī)制 突觸機(jī)制 相關(guān)遞質(zhì),第一部分學(xué)習(xí)和記憶的分類,一.學(xué)習(xí)的類型,非聯(lián)合型學(xué)習(xí)：刺激與反應(yīng)之間不形成明確聯(lián)系 習(xí)慣化： 敏感化（假性條件反射） 聯(lián)合型學(xué)習(xí)：在事件與事件之間建立聯(lián)系 經(jīng)典條件反射： 操作式條件反射：,非聯(lián)想式學(xué)習(xí)模式： 定義：即不需要在刺激和反應(yīng)之間形成某種明確的聯(lián)系，又稱為簡(jiǎn)單學(xué)習(xí)。 實(shí)驗(yàn)動(dòng)物模型：海兔的縮腮反射 習(xí)慣化：當(dāng)一個(gè)不產(chǎn)生傷害性效應(yīng)的刺激重復(fù)作用時(shí)，機(jī)體對(duì)該刺激的反射反應(yīng)逐漸減弱的過(guò)程。 敏感化：是指反射反應(yīng)加強(qiáng)的過(guò)程，如一個(gè)弱傷害性刺激（輕觸皮膚）本身僅引起弱的反應(yīng)，但在強(qiáng)傷害

4、性刺激（夾捏皮膚致痛）作用后弱刺激（輕觸皮膚）的反應(yīng)就明顯加強(qiáng)。（強(qiáng)刺激與弱刺激不需要建立什么聯(lián)系）,習(xí)慣化的特點(diǎn),刺激的重復(fù)可以使反應(yīng)的強(qiáng)度逐漸降低 刺激越弱反應(yīng)下降越快 在一定時(shí)間內(nèi)刺激重復(fù)的次數(shù)越多，反應(yīng)消失的越快和越明顯 習(xí)慣化可以學(xué)會(huì)去除對(duì)許多無(wú)意義的、重復(fù)出現(xiàn)的信息的應(yīng)答。 例子：上課時(shí)酣然入睡 入蘭芝之室，久而不聞其香,敏感化的特點(diǎn),越是強(qiáng)的刺激越易產(chǎn)生敏感作用 敏感化有助于人和動(dòng)物注意避開(kāi)傷害性刺激 例子：一朝被蛇咬，十年怕井繩。,聯(lián)合式學(xué)習(xí),1.定義:指由兩種或兩種以上的刺激所引起的腦內(nèi)兩個(gè)以上的中樞興奮之間形成聯(lián)系的學(xué)習(xí)過(guò)程。 2.聯(lián)想式學(xué)習(xí)的類型： 經(jīng)典條件反射 操作式條

5、件反射,經(jīng)典的條件反射,俄國(guó)生理學(xué)家巴甫洛夫 19世紀(jì)末 兩種刺激： 非條件刺激US：能引起可測(cè)量反應(yīng)的刺激 條件刺激CS: 正常情況下不引起可測(cè)量反應(yīng)的刺激 條件反射：通過(guò)訓(xùn)練，對(duì)條件刺激建立起的有規(guī)律的反應(yīng)。,巴甫洛夫和實(shí)驗(yàn)室,條件反射實(shí)驗(yàn)的裝置,經(jīng)典條件反射,1.狗吃食物分泌唾液非條件反射 （食物 非條件刺激US) 2. 鈴聲食物分泌唾液 3.鈴聲分泌唾液條件反射 （鈴聲 條件刺激CS ）,形成條件反射的基本條件： 條件刺激與非條件刺激在時(shí)間上的結(jié)合（強(qiáng)化） 特點(diǎn)： CS-US相隔短暫的時(shí)間，順序的多次重復(fù)出現(xiàn)（區(qū)別于敏感化）,條件反射的消退和自然恢復(fù),消退：條件反射建立以后，如果反復(fù)應(yīng)

6、用CS而不給予US，條件反射就將減弱，最后完全不會(huì)出現(xiàn)。 原因：并不是條件反射的喪失，而是中樞把原來(lái)引起興奮性的信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)楫a(chǎn)生抑制性效應(yīng)的信號(hào)。 條件反射的自然恢復(fù)：如果實(shí)驗(yàn)停止一段時(shí)間，消退的條件反射還可能再出現(xiàn)。,條件反射的內(nèi)、外抑制,內(nèi)抑制：條件反射建立后，如果延長(zhǎng)CS的作用時(shí)間，幾次之后，條件反射出現(xiàn)的時(shí)間會(huì)越來(lái)越遲，越來(lái)越弱，最終不再出現(xiàn)。 外抑制：條件反射建立后，如果在CS出現(xiàn)的同時(shí)或稍前一點(diǎn)給予另一種強(qiáng)刺激，條件反射不再發(fā)生。,條件反射的泛化與分化,泛化（概化）：在條件反射形成的初期，不僅CS刺激可以引起反射，與CS近似的刺激也能引起同樣的反射。 分化：泛化現(xiàn)象出現(xiàn)后，若只在CS

7、出現(xiàn)時(shí)給予食物強(qiáng)化，而近似刺激出現(xiàn)時(shí)則不給予食物強(qiáng)化，一段時(shí)間后，CS仍保持陽(yáng)性效應(yīng)，而近似刺激則出現(xiàn)陰性效應(yīng)。,操作式條件反射,特點(diǎn)： 動(dòng)物必須通過(guò)自己完成某種運(yùn)動(dòng)或操作后才能得到強(qiáng)化。即刺激與反應(yīng)之間的聯(lián)合，并在腦內(nèi)伴隨著聯(lián)想的出現(xiàn)。 類型： 正性強(qiáng)化趨向性條件反射 負(fù)性強(qiáng)化回避性條件反射,例子：把饑餓的大鼠放入試驗(yàn)箱內(nèi)，箱內(nèi)設(shè)置一個(gè)杠桿，當(dāng)動(dòng)物踩到杠桿即可獲得食物。開(kāi)始時(shí)動(dòng)物隨機(jī)地壓杠桿，經(jīng)訓(xùn)練后饑餓的大鼠踩杠桿的頻率大大提高。壓杠桿的速率代表大鼠饑餓程度。動(dòng)物壓杠桿后獲得食物獎(jiǎng)勵(lì)，這是一種操作式條件反射。也可用傷害性刺激如電擊來(lái)建立操作式條件反射。動(dòng)物壓杠桿時(shí)立即斷電而終止傷害性刺激的

8、作用。,操作式條件反射,又叫：工具性條件反射 一個(gè)動(dòng)作與一種有益、有害刺激聯(lián)系起來(lái)。,Y迷宮,經(jīng)典條件反射是條件刺激和非條件刺激之間形成了某種聯(lián)系 操作式條件反射是操作和強(qiáng)化刺激間形成了聯(lián)系。,3. 聯(lián)想式學(xué)習(xí)的特點(diǎn)： 環(huán)境條件中變化著的動(dòng)因在時(shí)間上和空間上接近，造成腦內(nèi)2個(gè)或多個(gè)中樞興奮性同時(shí)變化，從而形成腦內(nèi)中樞的暫時(shí)聯(lián)系。（如刺激-反應(yīng)的聯(lián)系，無(wú)關(guān)刺激-非條件刺激的結(jié)合，操作與強(qiáng)化刺激之間的關(guān)系）,人類條件反射和兩種信號(hào)系統(tǒng)學(xué)說(shuō),二 記憶的類型,(一)按持續(xù)時(shí)間分類 短時(shí)記憶：短暫的，容量有限的，需要不斷重復(fù)的記憶。 長(zhǎng)時(shí)記憶：持久的，容量很大的，不需要復(fù)述的記憶。,信息,短時(shí)記憶,長(zhǎng)時(shí)

9、記憶,鞏固,記憶的基本形式 Ways of Memory,First Order Memory,Sensory Memory,外 界 信 息 輸 入,遺忘,（信息丟失）,注意,不 重 復(fù),遺忘,Second Order Memory,重復(fù),Third Order Memory,可能 遺忘,再現(xiàn),終生 不忘,Short-term Memory,Long-term Memory,不 注 意,Neuroscience,按時(shí)程進(jìn)行分類,感覺(jué)記憶： 也稱感覺(jué)登記或瞬時(shí)記憶，是指當(dāng)客觀刺激停止作用后，感覺(jué)信息在一個(gè)極短的時(shí)間內(nèi)保存下來(lái)。 特點(diǎn) 具有鮮明的形象性 信息保留時(shí)間極短 記憶容量較大 記憶痕跡容易

10、衰退,第一級(jí)記憶： 感覺(jué)記憶和長(zhǎng)時(shí)記憶的中間階段，保持時(shí)間大約為5秒到2分鐘。 特點(diǎn)： 信息保持的時(shí)間很短 記憶容量有限 信息可被意識(shí)到 信息可通過(guò)復(fù)述轉(zhuǎn)入長(zhǎng)時(shí)記憶,第二級(jí)記憶： 指信息經(jīng)過(guò)充分和有一定深度的加工后，在頭腦中長(zhǎng)時(shí)間保留下來(lái)。 特點(diǎn)： 記憶容量無(wú)限 信息保持的時(shí)間很長(zhǎng) 第三級(jí)記憶（終生記憶）： 特點(diǎn)： 信息可保留終生,記憶時(shí)程及其特點(diǎn)的比較,Return,記憶的類型,(二)按記憶的儲(chǔ)存和回憶方式分類 陳述性記憶：事實(shí)或事件 非陳述性記憶：技巧，習(xí)慣，以及學(xué)習(xí)的結(jié)果 兩者區(qū)別：是否能用語(yǔ)言描述 建立及消退過(guò)程,陳述性記憶和非陳述性記憶的差別,.陳述性記憶(declarative m

11、emory )：指對(duì)事實(shí)及其相互關(guān)系的記憶. 又稱外顯記憶或明晰性記憶。 可通過(guò)語(yǔ)言傳授而一次性獲得，如：課堂上學(xué)習(xí)得各種課本知識(shí)和日常生活常識(shí)。 特點(diǎn)：進(jìn)入意識(shí)系統(tǒng)，比較具體，可以清楚地描述。,Neuroscience,. 非陳述性記憶(non-declarative memory)：是具有自主或反射性質(zhì)的記憶，又稱內(nèi)隱性記憶或程序性記憶。 即如何做事情的記憶，包括知覺(jué)技能、認(rèn)知技能和運(yùn)動(dòng)技能的記憶。 特點(diǎn)：沒(méi)有意識(shí)成分參與，只涉及刺激順序的相互關(guān)系，貯存各個(gè)事件之間相關(guān)聯(lián)的信息，只有通過(guò)順序性的操作過(guò)程才能體現(xiàn)出來(lái)。幾乎不能用語(yǔ)句表達(dá)出來(lái)。,例子：體育技巧，樂(lè)器演奏 學(xué)習(xí)游泳之前，通過(guò)閱讀

12、有關(guān)書(shū)籍，記住了某些動(dòng)作要領(lǐng)陳述性記憶； 不斷練習(xí)，把知識(shí)變成了運(yùn)動(dòng)技能，真正學(xué)會(huì)了在水中游泳非陳述性記憶 再如，打籃球或者排球，你所知道的規(guī)則和方法是儲(chǔ)存在陳述性記憶中的，但你擅長(zhǎng)遠(yuǎn)投和攔網(wǎng)，這些運(yùn)動(dòng)技巧則儲(chǔ)存在程序性記憶中。,陳述式記憶與非陳述式記憶的區(qū)別,記憶的類型,(三)按記憶具體內(nèi)容分類 形象記憶 邏輯記憶 情感記憶 運(yùn)動(dòng)記憶,三.學(xué)習(xí)記憶障礙,(一)遺忘癥： 記憶的嚴(yán)重喪失。 原因：腦震蕩、慢性酒精中毒、腦部炎癥、腫瘤、中風(fēng) 等。 類型： 逆行性遺忘 順行性遺忘,逆行*,順行*,TIME,順行性遺忘：不能形成新的記憶,逆行性遺忘：過(guò)去的記憶丟失,(二)智能不足 智能不足者學(xué)習(xí)基本學(xué)業(yè)技巧的障礙 起因：可能是生物的、心理社會(huì)的、社會(huì)文化的或上述這些因素的某種