2020-03-01 23:03:28 佚名

元池喜

記憶依賴於神經元之間突觸連接模式的建立

記憶如果追溯到細胞結構甚至分子水平，儲存在的許多大腦結構神經元之間連接——突觸，甚至可以依賴單個分子來維持長期穩定。記錄記憶需要調整神經元之間的連接，每一個記憶都調整大腦中神經元的一小部分（人類的大腦中總計有千億個神經元），改變神經元之間突觸。突觸通過輸送和接收神經遞質（神經遞質是特殊的化學物質），可以在神經元之間傳遞信號。改變現有突觸的強度，或者增加新突觸或移除舊突觸，對記憶形成至關重要。

2000年的諾貝爾生理學或醫學獎得主紐約哥倫比亞大學的神經學家Eric Kandel在微觀尺度上做了許多研究來闡明記憶的工作方式：短期記憶——那些持續幾分鐘的記憶——涉及到相對快速和簡單的化學變化，使其高效工作。長期記憶——大腦要建立一種持續數小時、數天或數年的記憶，神經元必須合成新的蛋白質，並擴大改變神經元突觸，使神經遞質傳送更有效地運行。在大腦中，不同的記憶記憶會產生不同的“神經元集”，任何刺激都會產生一種特定的神經元活動模式，回憶一段記憶需要重新激活一組特定的神經元。

記憶只儲存在大腦，不同的類型記憶被儲存在不同大腦區域

外顯記憶（發生在你身上的事，情節記憶）以及一般的事實和信息（語義記憶）主要儲存在三個大腦區域：海馬體，新大腦皮層和杏仁核。內隱記憶（無法用語言描述，不需要意識或有意回憶，如運動記憶，學會自行車以後騎車就不需要回憶）存儲於基底神經節和小腦，短期工作記憶主要依賴於前額皮質層。

睡眠對記憶形成很重要

在睡眠過程中，海馬體會回放最近的事件：在慢波睡眠階段期間，在經歷過程激活的海馬神經元會被再次激活，以時間壓縮的形式一遍又一遍重新體驗經歷，幫助更新大腦皮層需要存儲的記憶。這個重放只發生在睡覺的時候，因此如果缺乏睡眠，可能無法發讓大腦鞏固記憶。

科學閏土

以最簡單的短時記憶來說，只需要三個細胞就可以構建一個記憶網絡。

在多細胞生物中，細胞體的分化、分工非常精細化。比如紅細胞、肌肉細胞、淋巴細胞等等，各司其職。

神經細胞主要的分工是，有的走上前線，成為感覺神經細胞，就像我們視網膜上有感光細胞，其實是起到偵察兵的作用；有的退到後方，成為了中樞神經細胞，中樞神經細胞聯合又形成了神經網絡。神經網絡一方面連接感覺神經細胞以獲取信息，一方面操控肌肉細胞以控制身體的運動，擔任參謀部和司令部的作用。

一個感覺神經細胞，一個可以自我刺激的中間神經細胞，一個肌肉細胞，三位一體，這就可以構成一個記憶網絡。

這個神經網絡的工作原理也很簡單：

先是感覺神經細胞，將感知的運動信息傳給中間神經細胞，中間神經細胞處理信息後，就可以發出指令，刺激肌肉細胞收縮。與此同時，如前所述，中間神經細胞有自我刺激功能，會不斷進行自我刺激，從而持續發出指令，保持肌肉細胞的持續收縮。

打個比方說吧，這就像是一個機械式的八音盒。

感覺神經細胞發送信息，就好像人用手去擰八音盒的旋鈕。有自我刺激功能的中間神經細胞，就好像八音盒裡的發條，而肌肉細胞就是八音盒外殼上的公主小人兒。旋鈕擰緊後，人的手也就可以拿開了。但此後，因為繃緊的發條會保持一段時間的能量輸出，那麼盒子上的公主，也就是肌肉細胞，也就可以保持旋轉舞動的狀態。

這個系統的特點就在於，人的手拿開了，但盒子還在輸出。也就是說，即便外界刺激消失了，系統仍能持續做出反應！

這，就是最初的短期記憶能力。當然，這個系統還是太簡單，不過複雜都是簡單疊加、層累起來的。記憶功能也不例外。

齊文刀

我們的大腦僅1.5公斤，稠密潮溼，神經組織錯綜複雜，在大腦中所有經歷被處理成各種信息，儲存在神經網絡間，在我們需要這些信息時被找回

記憶可以被分為四種

①圖像記憶

對接觸過的事物記憶

②邏輯記憶

對公式，規律，理論的記憶

③運動記憶

對做過動作，運動的記憶

④情緒記憶

快樂，悲傷的記憶

隨著對大腦的深入研究，科學家發現在大腦中有一個環形結構的內皺組織與大腦皮層相連，也就是海馬體，當海馬體受損時，人會有很嚴重的記憶問題。

當我們經歷一些事情時，這些記憶會散佈於大腦的各個部分，當我們把這些記憶聯繫起來時，就用到了海馬體，海馬體的作用相當於搜索引擎，把大腦所有的記憶聯繫起來，以便我們在需要時，直接找到

研究大腦是如何儲存記憶，對未來構建人工智能奠定了基礎

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很有用的冷知識

首先，什麼是記憶？

記憶是人們對信息的保存和再現能力。比如，你看到我們螞蟻科學的logo，再過兩天你又看到這個logo時想到這是螞蟻科學的logo。

那，什麼是信息？

信息，是人們自身認知世界的過程中衍生出的概念。換句話說，信息時人們對事物的描述。你看到螞蟻科學的logo，你發現它形象是個金色的螞蟻，還有幾行字。

但信息是依據主體接受對象而相對存在的用於區分不同客體的信號序列，其形式和量化由載體決定的。簡單再說，你看到螞蟻科學logo，可以數出其中的字的數量，分辨出有一隻金色螞蟻，如果一隻螞蟻看到我們螞蟻科學平臺的logo，它可能會想，這是個鳥玩意兒？

記憶如何形成？

目前主流的記憶機制理論為：“神經元學說”。

記憶是在神經細胞間聯結的動態變化中得到編碼的，換句話來講，記憶可以體現為神經細胞之間聯結的可變性和可塑性。

我們接觸到的各類信息，通過人類的感知系統被轉化為人體內的化學信號和神經電信號。這些信號在腦中再次被編碼成為神經細胞網絡結構。（上一段說的理論）

來一個切實的例子吧：

比如，你今天閱讀到了這篇文章，看到了我們螞蟻科學平臺的logo，光線進入你的眼球，經過晶狀體折射到你的視網膜上，形成了我們logo的倒像，你視網膜上的感光細（視錐細胞和視杆細胞等）胞受到光線刺激，產生神經衝動（電信號），通過與視網膜連接視覺神經被傳導到視覺中樞，神經中樞內的神經元接受到電信號後釋放神經遞質（化學信號）傳遞給另一個神經元，傳來傳去，可能有些神經元因為這個刺激，突觸（神經元之間的鏈接）變得比以前更大，或許產生了新的突觸。可能有許多變化，你因此對我們的logo產生了記憶。

下一次你再看到我們logo的時候，上述過程重演，有些突觸可能會得到更多強化。

之後每當你看到螞蟻或是“螞蟻科學”的字樣，你可能就再一次重複上述過程，不過可能其中傳遞的生化信號可能略有不同，但是你的大腦卻可能因為聯想，由螞蟻想到了“螞蟻科學”。

而由於學習方式的差異、以及所接受信息的差異等等，形成的記憶可以進行一些分類：比如語義記憶、情景記憶等等。

而按照記憶的保留時間長短，又可分為瞬時記憶、短時記憶、長時記憶、永久記憶。

第二張表中已經列出了較為詳細的生理機制。

螞蟻科學

每個人都想擁有一個聰明的腦袋，擁有超強的記憶力，一旦需要哪方面的知識，就可以迅速提取並給出正確的答案。

不管是學生，還是出來社會工作了，都是對記憶有要求，都需要用到大量的記憶。比如說，公司領導交代你一件重要事情，你把它忘記了，導致公司損失了一個大客戶；你跟領導在開會，會議結束後你既然不知道領導講了什麼，佈置了什麼工作等等，這些都是非常不好的現象。那有的人就辯解說，我的記憶差，我有什麼辦法呢？

其實，每個人都可以成長記憶方面的高手，擁有很強的記憶能力的。這不是在說大話，是有科學根據的，只是你們缺乏對大腦的認知，不清楚它有什麼具體功能，不清楚它在記憶東西的時候是怎麼分工的，除了死記硬背，你別無其他辦法了，這樣導致的結果就是記不住，記不久。

有人就問：平時記東西不都是用自己的腦袋去記嗎，難道還有兩個腦袋可以用？大腦在記東西的時候，不都是自動記憶嗎？我也沒有什麼辦法去控制它啊？

首先，先來介紹下大腦的記憶原理。

大腦是分為左腦和右腦兩部分。左腦負責語言、文字、邏輯和分析等功能，右腦則負責圖像、聲音、想象力和創造力等。當需要記憶某一個東西的時候，首先是經過右腦處理形成一張圖像，接著再把圖像信息傳給左腦進行加工，轉換成文字信息加以儲存。

接著，來看看大腦記憶需要哪些流程，又是怎樣分工的？

第一步：攝取信息。

攝取信息主要包括兩個途徑，一個看，一個聽。你看到的，你聽到的就是你可以瞭解的信息。不管是看還是聽，第一步都是要觀察。觀察、通讀和理解是攝取信息的三部曲。觀察主要是要信息究竟是文字、聲音、數字還是圖片，要對信息有個大概的瞭解；通讀就是要把信息完整瀏覽一遍，這樣就可以避免有些陌生字或者不熟悉的信息遺忘掉；理解就是把信息轉為成自己熟悉內容。理解是基礎，只有理解了，才能記得牢，記得久。很多人在背古詩詞的時候，背的快，也忘得快，這是為什麼呢？因為沒有理解。只有理解了，在結合我們的記憶法，才能達到事半功倍的效果。

第二步：處理信息。

攝取完信息後，接著就是要處理信息。處理信息有兩步，一是化繁為簡。將複雜的信息簡單化，找到關鍵的詞和字，把一些不重要的信息過濾掉，留下一些有用的信息；二是出圖像。前面我有說過，為什麼你總是記不住東西呢？因為你記文字的時候就是文字，數字就是數字。其實，只有將那些文字數字聲音轉換成圖像，我們才能更好更準的記住他們。

第三步：儲存信息。

儲存信息一定是要儲存圖像，而非文字、數字等。在儲存之前，我們要先了解下信息的整體架構，我們說過，數字有數字的記憶方法，文字有文字的記憶方法。只有根據目標類別來，我們才能使用好正確的記憶方法來記住他們。

第四步：提取信息。

提取信息跟攝取信息不一樣。攝取信息就好比去菜市場買菜，先去買自己想吃的菜；而提取信息就好比上菜一樣，做好的了。提取信息是記憶最關鍵的一環，提取信息的速度和準確度關乎記憶的好壞，提取信息快，記得就好；提取信息慢，證明記憶過程還是出現問題。

這四個步驟：攝取、處理、儲存和提取是構成記憶的四個流程，缺一不可。我們在攝取完信息後，就需要進行處理；處理完之後要及時儲存起來，在需要的時候便迅速提取出來。

在記任何東西的時候，都是要按照這個流程來進行記憶。任何人都不要因為過去自己的記性不好而氣餒，要知道，你不是記不住，只不過你是瞭解大腦，還沒掌握記憶的方法和技巧。

娛樂8卦新鮮事

什麼是記憶？

1904年，德國生物學家理查德·西蒙（Richard Semon）提出了一個觀點，指出記憶的痕跡是由一組不連續的大腦細胞連接之後拼湊起來的。他將這種想象中的生理迴路稱為“engram”，即“記憶痕跡”。在之後的時間裡，記憶痕跡在科幻小說和“山達基”（scientology）體系中一直有著頑強的生命力。

然而，證實記憶痕跡的存在還需要等到後來光遺傳學（optogenetics）技術的發展。正是有了用光激活的“鑷子”，科學家才得以對記憶痕跡迴路進行精細的剖析。2012年，日本生物學家利根川進利用光遺傳學技術，在麻省理工學院的實驗室裡首次揭示了記憶痕跡的真實存在。

在前年4月發表的一篇論文中，利根川進的實驗室又揭示了記憶痕跡如何在大腦海馬產生，然後上傳、存儲到大腦皮層的詳細過程。對記憶保存細節的解析，為扭轉記憶失敗或記憶過於活躍提供了新的思路和方法。

“在原理上，這項研究揭示了我們應該如何處理那些在創傷後壓力症（PTSD）中變得過於活躍的細胞，”澳大利亞昆士蘭腦神經科學研究所的主管Pankaj Sah說，“某種程度上，發現這些非常完整的記憶可以如此離散，實在是令人意外。”

記憶如何形成？

目前主流的記憶機制理論為：“神經元學說”。

記憶是在神經細胞間聯結的動態變化中得到編碼的，換句話來講，記憶可以體現為神經細胞之間聯結的可變性和可塑性。

來一個切實的例子吧：

下一次你再看到我們logo的時候，上述過程重演，有些突觸可能會得到更多強化。

而由於學習方式的差異、以及所接受信息的差異等等，形成的記憶可以進行一些分類：比如語義記憶、情景記憶等等。

而按照記憶的保留時間長短，又可分為瞬時記憶、短時記憶、長時記憶、永久記憶。

記憶痕跡

關於記憶的儲存位置，你已經明瞭了許多，但是腦科學家們仍要打破砂鍋問到底：記憶到底儲存在一整團細胞、單個細胞還是蛋白質裡？

現階段的腦科學界還存在不同的理論。一種理論認為，大腦中的每一個細胞存在特異性的反應。比如有看見漂亮姑娘就激動的神經細胞，也有看到爹媽就活躍的另一個細胞。這些對於不同概念起反應的細胞，叫做概念細胞。

然而，另一種流行的觀點反駁道：拿顯微鏡看向神經元內部，只有不同的蛋白質、酶、小分子物質，並不能找到你老師的面孔。所以，細胞並不是像儲物櫃般存儲記憶的，而像一層層鋪開的網，記憶儲存在不同細胞的聯結之中。這種細胞的聯結被叫做記憶痕跡。兩種觀點都有支持它們的相關研究，但後者有更多的支持者與追求者， 2015年在Neuron上發表的相關文章稱，這是記憶痕跡的時代。

希望各位讀者可以瞭解記憶進而戰勝記憶，鍛鍊強度高的記憶系統，提升學習及工作效率。加油！