记忆的分类与存储

我的记忆都是如何存储在我的脑海的呢？我刚刚记录下的电话号码，我脑海中会浮现出的旋律，我多年以前的经历，对于记忆来说，他们都是一样的么？...



我们一般把获取新记忆的方式称为学习。也就是说，学习是获取新信息的过程，而学习的结果就是记忆。学习和记忆的过程可以假设为三个主要的阶段：

1.    编码：编码是对输入信息的处理和储存，它分为两个阶段：获取与巩固。获取是对感觉通路和感觉分析阶段的输入信息进行登记。巩固是生成一个随时间的推移而增强的表征。

2.    存储是获取和巩固的结果，代表了信息的长久记录

3.    提取是通过利用所存储的信息创建意识表征或执行习得的行为，如自动化动作



先来讲讲记忆的分类。从时间的角度，我们可以将记忆分为感觉记忆，短时记忆，长时记忆和永久记忆。

感觉记忆只能维持几毫秒到几秒钟，一般是指一些没有注意但是却能在几秒内回忆起来的信息，例如没有在听某人说话，但是在短时间内被询问还能够复述出来。这类的记忆被认为是以短时神经痕迹的方式在感觉皮质存储。

而与其相似的短时记忆，是能够记住几秒到几分钟的记忆。例如当我们要查到一个新电话时，我们会记住号码然后拨打，之后就会忘记这个信息。短时记忆的形成比感觉记忆要多了注意，有了一个关注和记忆的过程。关于这两种记忆，1968年Atkinson和Shiffrin建立了一个模块模型，他们认为信息在每个接管都有可能会遗失，遗失的原因可能是衰退或者干扰。他们认为记忆具有不同的阶段，感觉记忆加入注意就能进行短时储存，而短时记忆经过复述就能够形成长期记忆。

作为短时记忆概念的一个扩展，我们还涉及到了工作记忆的概念。它代表一种容量有限的，在短时间内保存信息，并且对这些信息进行心理处理的过程。它既可以是感觉记忆的感觉输入，也可以是从长时记忆中提取。这是英国心理学家Alan Baddeley和 GrahamHitch提出的一种新的模型，这种模型可以克服简单的短时记忆不能够解释清楚的短时间对信息的维持和加工，他们的模型有三种成分，分别是中央执行系统和两个参与不同类型信息的复述的子系统（语音和视觉）。它的出现填补了短时记忆和长时记忆之间的空白，并且允许不同类型的信息在短时间内以不同的方式编码。与短时记忆相对的，长时记忆是能够存储几天甚至几年的记忆。在长时记忆中也有不同的分类，主要分为陈述性记忆和非陈述性记忆。陈述性记忆使我们通过有意识的过程而接触（或访问）的知识。比如说我们可以回忆起的生命中比较重要的事件，一般称为情节记忆，还有可能是与我们生活中的事件无关但是有关世界知识，一般称为语义记忆。一般的语义记忆并不伴随情节记忆。非陈述性记忆指的是我们无法通过有意识的过程而接触的知识，其中包括：程序性记忆，例如自动化技能（某些运动如何进行等）和认知技能（如何阅读等）；知觉表征系统，指的是在感知系统中能够启动的先前的经验；经典条件反射；非联想性学习，也就是不包含两种刺激的关联单引发行为变化的过程。

他们之间的关系如下图。



在上文中我们提到了感觉记忆是作为以短时神经痕迹的方式在感觉皮质存储，那么其他的记忆都是以何种形式存储的呢？

短时记忆被认为是特定的神经信息在有关神经通路中往返传递一段时间，其中的化学机制可能是关键大分子的可逆性构象变化，例如磷酸化与脱磷酸化。

而长时记忆的存储就涉及到大脑的分区了。在上个月的公众平台中有一系列的大脑简史的连载，其中有详细介绍了大脑的结构，下面就结合这些内容讲述一下与记忆相关的部分。内侧颞叶（颞叶的内部，左右半球之间的区域）被认为参与了陈述性记忆和情景记忆。内侧颞叶内部被称为大脑的边缘系统，包括海马，杏仁核，扣带回，丘脑，下丘脑，乳头体和其他的器官。其中有许多区域都设计到记忆的处理。

海马：是用于记忆，尤其是在从短时记忆转换到长时记忆和控制空间记忆和行为中起到了很重要的作用。海马是少数能在大脑内产生新的神经细胞的区域之一，虽然这种功能会被压力控制的糖皮质激素削弱。

杏仁核：杏仁核也在处理和记忆情绪反应和社会行为和性行为中起来了主要的作用。
而海马体对记忆的存储是如何实现的呢？

目前有许多对于该问题的解释，但是想要完全解释可能还要在未来继续发掘。加拿大神经心理学家DonaldHebb的理论可以提供对这个问题的初步解释。他认为短时记忆的活动过程只持续短暂的一段时间，而长时记忆则涉及神经系统结构上的改变，所以能够较持久。这两种记忆具有不同的神经生理机制。

我们首先知道，脑部有大量的神经元彼此连接，他们能够互通信息。一旦神经元a被激活，就依次传递到b、c、d……最后又返回神经元a，如此循环，形成神经回路，往返于皮质的不同区域，也可以通往皮质下的结构（如丘脑、海马）。任何心理过程都可以看作某特定神经回路的活动。回路的活动由感觉刺激所引起，在刺激消除后会持续一段短暂的时间。这个短暂的活动属于回路的反响。反响回路可以使神经活动在一段时间里循环和“自我维持”，以引发巩固过程。反响回路可能是短时记忆的生理基础。而如果两个神经元间的一个突触一再被激活且大约在同时向突触后神经元传递神经冲动，突触的结构或化学成分就会发生改变。此时，一种更复杂的机制称为长时程增强（long-termpotentiation）就起作用，在这个过程中，受到重复强烈电刺激的海马体神经回路会激发更为敏感的海马细胞，导致这种作用能持续数周甚至更长的时间，这可能就是长时学习和保持的机制。研究表明，如果破坏长时程增强作用（比如通过不同的药物），就会破坏学习和记忆。因此海马在形成长时记忆中起着重要的作用，海马损伤病人在将短时记忆的信息转入长时记忆的过程中有相大的困难。

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