我们的脑在学习时有自己的一套规则,比如必须要不断实践、不断强化才会记住;要先学会简单的才能学会难的;要经过多镒失败才能掌握学习的规律; 记忆事物时不是特别精确,有很大的灵活性. 提 记忆力的捷径就是了解脑学习和记忆的规则,有针对性地采取适当的学习方法,这样才能做到事半功倍。 海马的神经细胞:轴突和树突 1 红灯停,绿灯行 我的老家养着一只狗。这只狗除了早晨散步外,其余的时间都是在门前的狗窝里度过的。在我忙着工作的时候,它终日无所事事,闲散地度过一整天。对它而言,为数不多的乐事大概就是进餐了。只要我在厨房朝它喊一声“要吃什么东西吗”,它就会非常兴奋,高兴得活蹦乱跳。在我拿给它食物的时候,它早就垂涎欲滴地等在一边了。但是我一看到这只活蹦乱跳、可爱的小狗,就总想刁难它一下。我不会立刻把食物给它,而是命令它“伸出手来”。小狗会按照我的命令将一只前爪伸出来,然后它就会得到作为奖赏的食物了。自从这只狗来到我家,这就成了一个老规矩了。 在整个过程中,这只狗共记忆了几件事情。比如,当问到“要吃什么东西吗”,它的嘴里就会流出口水。狗已经记住这句话意味着“可以立刻得到食物”,所以它会对这种声音产生反应,流出 lZl水。这就是大家所知道的条件反射。此外,这只狗还记住了要得到食物就必须伸出“手”来。大家都知道,狗具有记忆能力。像这样,为了能够获得食物,它能够进行与食物毫无关系的动作。因为“伸手”也是作为与食物有关的记忆而产生的行为,所以这一行为也属于条件反射。 狗具有记忆能力 由此,我们可以思考一下,其实除了狗这种动物之外,我们人类的行为大多也是在条件反射下完成的。课堂或会议的过程中会举手;看到蟑螂的时候会不由得大声喊叫;当交通信号灯变红的时候,不会去走人行横道;遇到可怕的老师或严厉的上司的时候,会毕恭毕敬地 去打招呼。这些都是条件反射的表现,而条件反射是依赖记忆进行的。毋庸置疑,没有过去的记忆,就不会产生条件反射。也就是说,充分利用条件反射研究记忆是非常有效的手段。 条件反射共分两大类。狗流口水等生理学的反射被称为古典条件反射。而像“伸手”等与食物毫不相干的反射行动被称做自发条件反射。利用这两种反射行为进行记忆实验的历史非常久远,前者是 1 887年苏联的心理学家巴甫洛夫进行的,后者则是 l938年英国的心理学家斯金纳进行的。此外,巴甫洛夫在 1904年荣获了诺贝尔医学.生理学奖。 当然,在这两种条件反射里面,对我们生活更为重要的是自发条件反射。要适应外界的环境变化,生存下去,自发条件反射是不可或缺的,所以本书将对自发条件反射进行详细说明。充分理解大脑学习能力的性质是增强记忆力的捷径,所以希望大家能够好好理解。 2失败是成功之母 脑研究者们经常会把老鼠作为对象来研究记忆。可能有的读者会产生这样的疑问——记忆力最优秀的动物当属人类,,为什么不用人作为实验对象呢?其实,利用老鼠进行实验有一些优点。比如,和人类相比,老鼠在记忆方面相对纯粹一些。老鼠的记忆大多是基于本能,所以不会像人类那样被“今天很累”、“真麻烦”、“早点完吧”等感觉因素所左右。在鼠类中,“没有定性”、“情况不稳定”的情况比较少,比如,老鼠不会出现“昨天还记得,今天就忘了”的现象;也不会出现这只老鼠记得,而其他老鼠不行等情形。在研究记忆这种抽象的、难以把握的对象时,非常重要的一点就是,那些成为实验障碍的因素越少越好。正是由于这个原因,在我们的研究室中主要将老鼠作为实验对象。 图 21 自发条件反射 图 21表现的就是利用老鼠进行自发条件反射实验的方法。图中的箱子叫做斯金纳箱。这个箱子设有这样的构造——蜂鸣器一响,压下拉杆,食物就会出来。虽然只是一个简单的实验,但是比起第一章所介绍的水迷宫实验来,它还是一个高难度的课题。这种训练重复多次,老鼠仍然无法掌握操纵斯金纳箱的方法。那么,老鼠究竟是如何学习的呢 ?我们进行了仔细观察,发现了一个非常有趣的事实。 对老鼠而言,还是平生第一次看到斯金纳箱。斯金纳箱没有出口。眼前的拉杆到底发挥着什么样的作用,它还一无所知,就连按压拉杆的动作也不会。突然间,蜂鸣器响了。这时,老鼠碰巧压了一下拉杆,美味的食物就从里面出来了。第一次纯属偶然。但是,这种偶然现象接二连三发生之后,老鼠就会注意到“按压拉杆”和“得到美食”之间的因果关系了。到此为止,这是学习的第一个阶段。 达到这个阶段时,老鼠为了得到食物就会一个劲地按压拉杆。但是,即使按压拉杆也未必就能够获得美食。因为蜂鸣器不响的时候,即使去压拉杆,食物也不会出来。反复经历多次失败之后,老鼠最终意识到这个事实。这样,它理解了蜂鸣器和拉杆之间的因果关系之后,老鼠的自发学习才算告一段落。经过了数十次乃至数百次的失败之后,老鼠才最终记住了这一程序。在这个过程之中,老鼠经历了很多次的失败。“这样也不是”、 “那样也不对”——种种失败之后,老鼠才发现蜂鸣器和拉杆之间的关系。也就是说,获得一次成功是需要经历多次失败的。反过来说,没有这种多次失败的体验,是无法进行正确记忆的。所谓记忆就是通过失败和反复来形成并进行强化的。 这和电脑有很大的不同。电脑一次就能够完全记忆下来,并且能够正确地记忆。脑却不同。要得出正确答案,多次的尝试和失败是非常必要的。失败之后,在此基础上,考虑下一步怎么做,然后再经历又一次的失败..脑的记忆就好比所谓的“注销法”一样。在“这个不对,那个错误”的过程中脑会进行各种各样的尝试。 脑所记忆的是努力和毅力。读到这里,可能会有一些读者觉得很沮丧,“原来就是这样啊”、“一点都不快乐”。事实确实如此。但是,通过这个自发条件反射的课题,可以加速老鼠的学习,这是一种步骤分解的方法。在我的研究室里,当用自发条件反射的课题对老鼠进行实验的时候,采取分阶段记忆的方法。突然将老鼠放人斯金纳箱里面,按下蜂鸣器,让它去记忆其中的因果关系,是不那么容易实现的。所以,首先要让老鼠牢牢记住——和蜂鸣器无关,只要按下拉杆,食物就会出来。接下来,将食物与蜂鸣器联系起来。这样,老鼠的学习过程就会大大加快。这种方法不是同时记住两个事情,而是分成不同步骤来进行记忆,学习效率也就相应得到了提高。 这一点和电脑有所不同。即使有多个程序,电脑也可以通过一次保存来完全记忆,并且非常准确。而另一方面,脑不断进行尝试,经历失败,但如果不按照步骤逐一进行的话,是不会达到很好的记忆效果的。这样看来,大家一定会觉得电脑相对来说比较优秀,甚至会懊恼我们的脑为什么会采取注销法这么愚笨的学习方法。我们在考试的过程中,经常会因想不起本来已经记住的东西而懊恼不已。但是,脑的这个性质是有着深层原因的。,我们必须充分理解这个原因,这一点非常重要。 3 敷衍塞责的脑 在这里,我们故意刁难一下正在学习自发条件反射课题的老鼠,变换一下蜂鸣器的音高。比如,在训练的时候,让老鼠听到的音为 do。然后,突然将蜂鸣器的声音变为稍高一些的 sol音。那么,将会发生什么样的事情呢?实验结果表明,老鼠同样会对蜂鸣器发出的 sol音产生条件反射,去按压拉杠。这样看来,老鼠只是对“蜂鸣器发出的声音”产生条件反射,无论是do音还是 sol音都没有关系。 相比之下,电脑的情况则有所不同。对电脑而言,do和sol是截然不同的。 do的频率是 sol的 1.5倍。因此,假如将“d0音一响就按拉杆”的信息告知电脑的话,电脑在 sol音响起的状态下是不会产生任何反应的。所以,和电脑相比,人脑的记忆比较粗略,不够精确,因为它无法区分 do和 sol等不同的音。 比如,我教给家中饲养的小狗“伸手”的技能。当狗记住了这一指令之后,即便我不说话,当听到别人说“伸手”的时候,它也会伸出前爪,无论是谁发出的声音都没有关系。这样看来,大脑的记忆很不严密,是非常模糊的,或许可以称做模糊记忆吧。实际上,这就是脑记忆的本质。 这种模糊的性质对生命具有极其重要的意义。之所以这么说,是因为我们所处的环境时时刻刻都在发生变化。比方说,初次见面的时候,对方在飘逸的头发上扎着一条串珠丝带,穿着一条深蓝色连衣裙。但是,再见面的时候就不一定会扎同样的丝带,穿同样的裙子,甚至有可能会烫了头发什么的。假如脑将所有的这些特征都进行了精确、严密的记忆的话,第二次见面的时候,就会把这个人当成其他的人了,这可就麻烦了。所以,对记忆而言,模糊和灵活性比起严密精确性来说,更加必要。文字也是一样的(见图 22)。内容相同的文字,不同的人书写,笔迹会有所不同,但是人们还是能够辨认出同一文字内容。关键在于相似。这是由于记忆具有适当的模糊性和灵活性的缘故。记忆所使用的就是注销法——要记住相似之处,就必须删除不相似的地方。 图 22 文字识别“大脑使用手册” 生物要想在不断变化的环境中生存,就必须依靠过去的记忆,在生活中作出各种各样的判断。但随着环境的变化,完全相同的情况是不会再次发生的。所以,记忆保持适当的灵活性是极其必要的。如果记忆非常缜密的话,在不断变化的环境之中,它就会成为无法活用的、毫无意义的知识了。近代语言学之父费尔迪南.德.索绪尔曾说过: “意思和语言只不过反映了产生于人际关系以及社会结构的相对不同的结构。 ”因此,脑的记忆并不是绝对地抽取事物,而是记忆了该范畴的相对连贯的关系。 但是,这并不是说脑不存在缜密的记忆。比如,遗传基因就是具有一定序列的绝对记忆,或者可以称之为本能。天气变暖,从冬眠中醒来的青蛙;7年内形态不断变化的蝉;被黄莺养大之后,飞到南方的杜鹃;乳头放在 E1中,就能够吮吸母乳的婴儿。这些都是所谓的记忆。这种本能的记忆是没有变通性的,因此,它只在一定的环境下发挥作用。雏雁或雏鸭会跟在第一次进入眼帘的、活动的生物后面行走,这就是有名的“印刻”现象。它们会认为第一眼看到的对象是母亲,这就成了它们第一个有意义的记忆。假如在雏雁或雏鸭旁边正好通过的是蛇的话,或许就会发生一场意想不到的悲剧了。 由此看来,记忆具有一定的灵活性对生命而言是至关重要的。并且,从进化论的角度来看,越是低等的动物,缜密记忆的比例就会越高,模糊记忆相对要少一些。那些低等动物即使经历了失败也不会从中吸取教训,结果只能是丢掉了性命,这样的事例屡见不鲜。反过来,我们人类的脑被赋予了非常大的灵活性。所以,经历无数次失败之后,从中吸取教训,灵活处理,就能够获得成功。这是我们脑的一项“权利”。 这样来看,失败或错误是同随机应变的“泛化”这一重要机能相辅相成的,也可以理解为一定程度的必然性。我们一定要改变这样的认识——优秀的脑就是能够正确地记忆任何事物,并永不遗忘。像电脑那样精确无比的脑并不是一个能够发挥作用的脑。人类总是要遗忘和失败的,要弥补这一弱点,人类只有发明电脑和文字。 4 循序渐进地学习 我们刚才讲了,在自发条件反射实验中,老鼠不会区别do音和 sol音。但是我们能够训练老鼠进行区分,只有在 do音时才给它食物。当然,老鼠在 最开始的时候并不会认识到这一点,即使蜂鸣器为sol音的时候,它也会去按压拉杆。但是,经历多次失败之后,老鼠就不会再理会 sol音,而只对 do音产生条件反射。这样,逐渐地,老鼠就能够区分 do音和 sol音了。学习到达这一阶段之后,老鼠也能够将 do和 fa、do和 mi区分开了。即使是 do与升 do这两个音,也有可能区分开来。但是,假如在老鼠无法区分不同声音的时候,就先对它进行 do与升 do的辨听训练的话,不管花费多长的时间,老鼠都不能分辨出两个音的差异。也就是说,在不能够分辨出差别大的事物的时候,是不可能区分出差异小的事物的。所以,要想了解细微现象的差异,首先要从大的方面上去把握、理解这一事物。看起来似乎要绕很大的圈子,但是要学习 do与升 do之间的区别,就要先去学习与掌握 do和 sol之间的区别。因为脑采取的是一种模糊的记忆方法,所以这种循序渐进的方法是非常重要的。我想,这也符合我们日常生活中的记忆,这一点我们会在第六章里进行说明。在这里,我们用图 23总结一下我们通过记忆生理学得出的结论。 图 23 记忆三原则 5 脑在记忆时发生的变化 我和大家一起从不同的角度对记忆的性质进行了深入的探讨和研究。那么,进一步来讲,大家可以思考一下脑在记忆的时候究竟是如何活动的?通过这个问题,大家可以进入到微观记忆的话题之中。 我们已经知道华盛顿是美国第一任总统。虽然获取这种信息的渠道是因人而异的,但是,不管是谁,都不可能在被告知之前就知道这个知识,没有人天生就知道华盛顿。但是,在这种司空见惯的事实背后,却隐藏着一个非常重要的线索。图 24 华盛顿是谁 请大家看图 24,左边的人处于尚不知道华盛顿为美国第一任总统的状态,右边的人则相反。大家最初的时候都处于左边的状态,但现在已经是右边 的状态了。这种变化是由从出生到现在为止的某个契机引起的,不同的人,契机也不相同。但不管怎样,以前都是左边的状态,现在为右边的状态,这一点是毫无疑问的。当这两种状态变换的时候,人脑一定会产生一定的变化。在尚未记忆和已经记忆的两种状态下,脑一定存在着某些不同。并且,所产生的这些不同也不会转瞬即逝,而是持续地保存在脑中。 换言之,脑具有一种性质——某种契机会引发一定的变化,这种变化会一直保持下去,这被称做脑的可塑性。可塑性是一个比较难的词语。翻开词典,我们可以看到这样的解释:对固体施加外力,因超过其弹性界限而使得该物体变形,即使撤消外力,仍保持其变形状态的现象。也就是说,所谓脑的可塑性就是指脑由于一些因素引发了某种变化,即使这些因素消失,脑仍然能够保持变化后的状态。现实中,我们已经知道了有关华盛顿的情况,所以每次回忆的时候,就没有必要去重新翻看教科书中相应的篇章。那么,脑在记忆的时候,究竟产生了什么样的变化呢?这个问题是了解记忆机制的第一步。 6 人为什么成为人 这种变化究竟是什么呢 ?我想,大家读到这里的时候,一定会去猜想这个问题的答案。脑是由精密的神经线路构成的,脑也是通过使用这一神经线路来管理信息的。也就是说,脑是根据线路的连接情况来决定如何处理信息的。那么神经细胞是如何构筑神经网络的呢?对于脑而言,这是一个极其重要的问题。 此外,未记忆的状态和记忆的状态之间的差别就在于神经线路模式的不同。也就是说,记忆意味着神经细胞的连接方式发生了变化。脑的可塑性是因新神经线路的形成而产生的。从这个意义上讲,记忆状态的变化就在于神经线路。神经线路的变化就是记忆的真实面目。 顺便还要补充一下,用专业术语对记忆进行较为严密的定义的话,则为:记忆就是将神经线路的动力作为运算法则,在重重叠叠的突触空间内,通过复制外界的时间信息、空间信息,将其转换为内部表现的方式。 这一点和电脑的记忆方法有很大的不同。电脑是通过地址的方式来进行记忆的。也就是说,进行记忆的场所是事前安排好的。并且,该场所由很多房间构成,并按照一定的顺序排列,有固定的房间号。记忆的信息被单独放人了这个小房间之中,当记忆重现的时候,电脑会指定相应的房间号码,提取该内容,这是一种高效的方法。由于各个房间之间都是相互独立的,所以在储存或提取的过程中不会发生不必要的错误。 另一方面,记忆在大脑中是存储在神经线路中的。实际上,相同的神经细胞也可以被不同的记忆所利用,为什么会这样呢 ?这是因为如果一条神经线路只能存储一条记忆的话,所存储的记忆就非常有限了。这样就只能记忆与神经线路数目相同的信息了。所以,为了确保记忆容量,脑必须全盘筹划,随机指派神经细胞。 图 25脑自由使用神经线路 这样,同一个神经线路会有不同的信息同时?昆居、储存其中。当然,这样储存下来的信息之间就会产生相互作用。人类记忆之所以模糊的原因大概就源于这里吧。人类经常会产生错觉或错误,并且,记忆会随着时间的流逝发生变化,变得模糊不清。记忆模糊的元凶就在于脑自身的“宿命”——不得不重复使用神经线路。 但是,反过来说,我也希望大家能够理解这一点,这一性质恰好赋予了大脑以“人性”。因为脑所储存的信息之间相互作用可以使得完全不同的事物产生联系,这也就是我们所进行的行为——联想。并且,各种信息之间的相互联系,或许还可以形成完全不同的新生事物,即创造。我们进行想象、思考或创造的行为都要归功于神经线路中所储存的信息之间能够产生相互作用。当然,这种机能是以精确著称的电脑无法比拟的。人之所以为人的根源就在于脑储存了模糊、混杂的记忆。 7 路线图还是时刻表 所谓记忆就是神经线路的变化。换言之,记忆就是建立起新的神经线路模式。那么,要形成新的神经线路,脑要具备什么样的结构呢?图 26就列举了 3种形成新神经线路的方法。 图 26 生成新的神经线路 第一个假说就是通过神经细胞的增殖形成新的神经线路的方法。神经细胞 A为进,B为出,这两个细胞通过突触形成A→B的组合。接着,繁殖出新的神经细胞 C,形成了新的神经线路C→B。 第二个假说就是生成新的突触的方法。假设有 A、B、C三个神经细胞,最初只有神经线路A→B,后来 A与 C形成了新的神经线路 A→C。这就是所谓的“发芽”现象。 第三个假说是突触的传达效率提升的方法。从表面来看,神经细胞的数目以及突触的数目都没有发生变化,但神经细胞之间的信号传导更为容易。如果用电路来打比方的话,可以看做是由于电阻减小,电流更易流动的现象,这是一种比较难的方法。平常由于电阻总是比较大,传导效率比较差,突触几乎没有得到利用。假如电阻减小,信息能够更加顺利地传导的话,从整体来看,就可以认为是形成了新的线路。总之,突触的机能得到了强化。这种方法被称为突触可塑性。 如果将神经线路比做公车线路的话,增殖和发芽就相当于在原有线路的基础上,增加了新的线路,设立了新站。突触可塑性则可以看做在本来没有充分利用的路线上,增加了公车数目,换乘车站得到了充分利用。也就是说,路线图可以替换为增殖和发芽;时刻表可以替换为突触可塑性。 8 一位哲学家的记忆 刚才我们列举了 3种假说。那么要形成新的神经线路,脑需要具备什么样的结构呢 ?我们先谈一下第一个假说中的增殖结构。具有增殖能力的神经细胞是海马齿状回的颗粒细胞,这种神经细胞在大脑中的数量极为有限。当然,我们可以充分认定齿状回中所利用的就是这种方法。但是在脑的其他部位中,不会因神经细胞的增加而形成新的线路,所以不能说这是一般的方法。其他两种假说就是发芽和突触可塑性。在这两种方法里面,脑究竟使用的是哪一种呢 ?我们想象一下日常的亲身体验,大概就可以明白了。比方说,打电话的时候,我们可以一边看电话簿、记忆电话号码,一边拨电话。这个时候,记忆电话号码的时间是以秒为单位的。另一方面,最新的研究表明,突触发芽需要一个相对较长的时间——一般来说为几十分钟到数日。也就是说,从时间的观点来看,发芽不是一个合格的记忆机制。但是,脑的神经细胞中确实存在发芽这一现象,要保持更长时间的、更稳定的记忆,而非短暂、快速的记忆,或许就同这种现象有关了。这种情况也完全适用于增殖现象。大概这种长期记忆是同发芽、增殖现象相关联吧。 最后剩下的假说就是突触可塑性。这种现象只是使突触的阻力发生变化,所以这一行为是瞬间进行的。实际上,包括我在内的现代脑科学研究者都认为突触可塑性是形成记忆或学习基础的最主要的机制。 这里,我还想介绍一个文献资料,就是哲学家笛卡儿在300多年前写的《情念论》。他在这本著作中写了一部分有关记忆的内容。那个时代别说动作电位或突触了,就连神经细胞也尚未发现。他在书中这样写道: 心在回想某件事情的时候..精气会在脑的各个处所流动,直到遇见所要回忆的对象的残留痕迹为止。但是,这种痕迹只不过是由于搜寻对象出现之后,精气由此流出的脑气孔。结果,当精气到达的时候,这一痕迹就会再次同样打开,这和其他的气孔相比会变得极为容易。所以遇到这一气孔的精气……就会告知心——该对象就是心所要回想的。 这是一段颇具笛卡儿风格的、比较令人费解的文章。在当时尚未了解神经细胞实质的时代背景下,人们肯定更难理解这篇文章。但是,现在我们已经非常清楚神经细胞的具体情况了,这篇文章也就能够非常容易地解读了,比如可以将精气看做动作电位,将气孔看做突触。 当我们回想某件事情的时候,为了搜寻脑中所储存的过去的记忆 (痕迹),动作电位会被传送到脑的各个地方。所谓痕迹就是动作电位通过的突触。这样,当动作电位到达的时候,该突触的活动就变得极其容易了。所以,该突触所储存的记忆正是当前所要回想的事物。 换句话说,笛卡儿所说的就是某一特定的突触较易活动的现象,也就是记忆。这会不会是突触可塑性呢?自苏格拉底以来,很多的哲学家都曾论及记忆这个话题,但是涉及本质并采用一种与现代科学相通的思辨方式来说明的人,我想只有笛卡儿。突触的可塑性被认为同记忆有关,下面让我们再进一步思考一下这个问题。 9 赫伯法则 如果突触可塑性真的和记忆存在一定关系的话,我们就可以从反面人手,从记忆本身的性质对突触可塑性进行一定程度的讨论。那么,我们首先假定突触可塑性为脑记忆的基础,大家可以考虑一下这种组织结构会具有什么样的性质。 首先,大家思考一下迄今为止我们所记忆的对象是怎样的事物 100呢?如果现在我们回想一下往事,想起的一定都是一些比较特别的事情,比方说印象深刻的或者无论如何都要记住的事情。而那些可记可不记的事情大概就不会留存在记忆中了。这样看来,人们通常记住的只是印象深刻或者自己希望记住的事物,这是记忆的基本性质。如果只是呆呆地发愣的话,是不会留下什么记忆的。反过来,假如学生在考试前拼命地学习,把看到的东西全都一丝不漏地记了下来的话,脑的存储室在短短的几分钟之内就会全部填满。脑的容量就是这样的。 所以,只记忆需要记住的东西——记忆的这个性质绝不是一件令人悲观的事情。对于应该记忆以及不该记忆的事物进行精挑细选,这是有效利用有限记忆容量的起码条件。换言之,只有当“应该记忆”的强烈信号到来的时候,脑才会进行记忆。当然,我们认为突触可塑性也具备这样的性质。只有当一定程度的强烈信号到来的时候,才会产生突触可塑性,这种性质就被称做协力性(见图 27—1)。 突触存在着一定的临界值(记忆所必须的最小刺激量),脑只选择超过临界值的强烈信号进行记忆。 图 27 赫伯法则 所以,我们的脑如果不想去记的话,就不可能记住。反过来说,我们想要去记的时候才能记住。比方说,不会产生这样的事情,本来你要去记“华盛顿”,却不知道为什么错误地将教科书前一页所写的“拿破仑”记了下来。我们只会确切记忆那些希望记住的事物,这也是记忆的基本性质之一。 突触可塑性如图 27—2所示。通常来说,一个神经细胞约有 l万多个信息输入 l:3。但这里进行了简化,只列举了 A、B两个。假设现在一个超过可生成突触可塑性临界值的强烈信号从神经细胞 A处进入,而神经细胞 8则处于尚未活动的状态。按照记忆的性质,此时只有 A处会产生突触可塑性,8处突触不会受到任何影响。突触可塑性只在应该产生的突触处产生,不会影响到无关的其他突触。这一性质就被称做输入特异性。换言之,要想准确记忆希望记忆的事物,协力性和输入特异性是必不可少的两个性质。 但是,记忆还有一个不可忽视的性质。那就是联合性。我们在记忆事物的时候,经常会利用某些联系进行记忆。比方说,要记忆教科书上的华盛顿。如果仅仅去记“华盛顿”的话是毫无意义的。只有记住他是“美国第一任总统”才可以称得上是一种有意义的记忆。一般而言,每个记忆都不是相互独立的,而是相互联系的。比方说,我曾在某旅游景点偶遇同一楼层的学生。这一情景记忆同诸多无法解析的事物紧密联系在一起,并构成了一个完整的记忆。此外,看到话梅流下口水——这种单纯的条件反射也是联合学习的一个例子。我们就是这样把某一事物同其他事物联系起来进行记忆的。 另一方面,我们不能否认一个事实—将各个事物之间联系起来就能够比较容易地进行记忆。 “华盛顿”只是一个文字的排列,没有任何意义,如果单是记忆这个名词的话,很快就会忘了。但是,如果与“这个人是美国第一任总统、取得过伟大的功绩”这一事实联系起来的话,就会帮助我们进行记忆了。此外,谐音也是通过联系来帮助记忆的一个典型例子。换言之,如果善于联系的话,即便记忆该事物的信号处于临界值以下,也能够将其记住。 让我们看一下图 27—3。尚未达到临界值的较弱信号从 A进入。这之前当然没有突触可塑性产生,但是假如从 8处进入强烈信号的话, A也会产生突触可塑性了。像这样,B对A处突触可塑性的产生起到了一种辅助增强作用。结果,A事物与 B事物就通过该突触联系在一起了。如果用线路来打比方的话,这种情况同公车从不同路线驶入的情况相似,这种性质被称做联合性,这是联合学习的基础。 实际上,半个多世纪以前的 l949年,一位名叫赫伯的心理学家就已经发现了这些性质。如果突触可塑性同记忆相关的话,就会具有协力性、输入特异性以及联合性这 3种性质,这被称做赫伯法则,这一法则对后来的脑科学研究产生了巨大的影响。 10 是梦境还是现实 到这里,我们所谈的内容似乎有些繁琐,不妨作一下整理。第四章里,我们首先从大的方面介绍了记忆这一事物所具有的基本性质。由此,我们知道了记忆是储存在神经线路之中的。由于神经线路的相互作用,记忆具有粗略、模糊的性质。 记忆模糊的性质是生命得以存续、发展的一个重要条件。我们还了解到,要保持记忆的这种模糊性,脑采取了一种注销法。并且,从进化论的角度来说,越是高等的动物,记忆的模糊率越高。实际上,从我自身的研究经验来看,老鼠能够记住新的事物,但由于模糊率较低,记忆会更为精确一些。老鼠的记忆同人类相比,或许同电脑更为接近一些。正是由于这个原因,一旦保存下来的记忆就很难发生变化,所以也就比较难以适应新的环境。这大概就应了一句俗语“百岁之雀,不忘舞技”。 此外,我们还了解到这种模糊记忆正是孕育高度思考与创造力的源泉。之后,我们通过进一步的深入考察,了解到要将记忆输送到神经线路之中,突触可塑性是非常必要的。然后,我们又认识了突触可塑性,并引出了赫伯法则。现在剩下的问题是,脑中确实存在满足赫伯法则的突触可塑性吗?突触可塑性这一假说会不会只是假说而已呢 ? 脑可以记忆,所以突触可塑性是一定存在的。此后,怀着这种坚定信念的神经科学家们又踏上了探索突触可塑性的未知旅程。这种信念变为现实的那一天终将到来。
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