记忆并非储存在大脑的某单一位置,而是遍布整个大脑和全身。任何大脑部位的切除都不会导致完全失忆,某些器官移植案例显示受赠人能够获得捐赠者部分记忆。
大脑皮层是记忆的储存地,分为行为记忆和认知记忆。行为记忆涉及大脑皮层运动相关区及其下基底神经节、红核、黑质、小脑间的特定神经回路,如行走、骑车、游泳的过程。认知记忆则分为瞬时、短期和长期记忆,其中瞬时记忆由外界或内部信息刺激引发,短期记忆与海马、杏仁核等大脑结构相关,长期记忆则是基于短期记忆,在大脑中形成复杂的回路,与大脑前额皮质和颞回相连。
尽管科学家已经破译了遗传密码,但记忆信息储存的具体部位仍是一个谜。在学习记忆过程中,神经突触功能和结构的变化是关键。当前主流观点认为记忆信息储存在神经回路和突触结构中。在学习记忆时,神经元形态和突触联系会发生可塑性变化,形成突触传递的长时程增强现象。任何影响突触结构可塑性和长时程增强的因素都会影响记忆的形成。
人工神经网络模型在40年代初被提出,模拟了神经冲动的“全或无定律”及神经系统处理信息的原理,用于实现联想式学习功能。1984年Kohonen提出的模型用3000个阈器件组成,具有短程侧抑制和长程兴奋性联系,实现了二维网络的联想学习功能。该模型在人脸识别等应用中展现出强大能力。随着神经网络会议的召开,研究深入到理论模型、系统与网络结构及应用等领域,涉及人工智能、认知心理学、心理语言学、神经心理学、计算神经科学等众多相关领域。
然而,人脑智能与机器智能不同。人工神经网络一旦有元器件损坏,功能模块将出现故障。大脑中的神经元在坏死后,功能可得到补偿,很少影响大脑的整体功能。大脑在学习记忆过程中,相关脑区的神经元结构和功能会随外界信息整合而变化,细胞内蛋白质和RNA分子含量也发生较大变化。因此,大脑记忆的储存部位不简单地局限于神经回路和突触结构。我们可能需要考虑基因DNA分子在记忆信息储存中的作用。
大脑中的海马区域负责短期记忆的存储。它是记忆储存的关键部分之一。
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