,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,第,12,章 学习和记忆,人随经历而改变，不同的遭遇和生长环境通过改变神经系统左右着我们的行为。,你认为是这样吗？,第12章 学习和记忆人随经历而改变，不同的遭遇和生长环境通过,第一部分：学习的性质,1.,知觉学习：识别曾知觉过和刺激的能力，主要通过知觉联合皮层完成,2.,刺激反应学习：对特有的刺激进行特定的反应的能力。,经典条件反射：,Hebb,法则（,使用频繁的突触联系会变得更紧密，可理解为突触的特点是用进废退。,1949,）。,操作（工具性）条件反射,第一部分：学习的性质1.知觉学习：识别曾知觉过和刺激的能力，,3.,运动性学习：学习一种新的行为反应,4.,关系性学习：学习刺激之间相互关系,空间学习（位置）,情景学习（次序）,观察学习（别人的活动与自身活动的关系）,3.运动性学习：学习一种新的行为反应,第二部分 学习与突触可塑性,1966年罗莫首先报道:高频短阵刺激突触前神经元后，在突触后神经元上纪录到的电位会增大，而且会维持相当长的时间。长时程增强,第二部分 学习与突触可塑性1966年罗莫首先报道:高频短阵刺,全细胞记录,EPSP/EPSC,主要来自,AMPA,受体介导的电流；,IPSC,主要来自,GABA,A,受体介导的电流。,电压钳模式记录电流,电流钳模式记录电压,全细胞记录EPSP/EPSC主要来自AMPA受体介导的电流；,EPSP,是由对,Na,+,和,K,+,都通透的,谷氨酸门控离子通道,开放所形成,Return,EPSP是由对Na+和K+都通透的谷氨酸门控离子通道开放所形,IPSP,是由对,Cl,-,通透的,GABA,和,Glycine,门控离子通道开放所形成,Fig.7,IPSP是由对Cl-通透的GABA和Glycine门控离子通,穿质纤维通路,苔藓纤维通路,Schaffer,侧支纤维通路,穿质纤维通路苔藓纤维通路Schaffer侧支纤维通路,罗莫的实验,电刺内嗅区皮层向海马结构发出的穿通回路时，在海马齿状回可记录出细胞外的诱发反应。,如果电刺激由约,100,个电脉冲组成，在,1,10,秒内给出，则齿状回诱发性细胞外电活动在,5,25,分钟之后增强了,2.5,倍，说明电刺激穿通回路引起齿状回神经元突触后兴奋电位的,LTP,，因而这些神经元单位发放的频率增加。,后来他们又报道，海马齿状回神经元突触电活动的,LTP,现象可持续数月的时间。,海马切片上的,LTP,符合,Hebb,原则,他们认为，由短暂电刺激穿通回路所引起的三突触神经回路持续性变化，可能是记忆的重要基础。,罗莫的实验电刺内嗅区皮层向海马结构发出的穿通回路时，在海马齿,生理心理学第12章-学习和记忆ppt课件,长时程增强或抑制,Long-term potentiation,Long-term depression,长时程增强或抑制Long-term potentiation,突触可塑性,突触效能的长时增强或降低，即,LTP/LTD,统称为,synaptic plasticity。,通路专一性,持续性,协同性,经验或活动历史依赖性,突触可塑性突触效能的长时增强或降低，即LTP/LTD统称为s,NMDA,受体,谷氨酸是最主要的兴奋性神经递质,谷氨酸受体：,离子型受体-,NMDA,AMPA,和,Kainate,代谢型受体-,mGluR1-mGluR5,NMDA,受体（神经递质和电压依赖性）：,去极化导致镁离子从通道中移去,谷氨酸位点结合谷氨酸,以上两上条件同时满足时离子通道才会打开,NMDA受体谷氨酸是最主要的兴奋性神经递质,NMDA,受体的组成,由四个亚单位组成。,NR1,是公用亚单位，通常和,NR2A,和,NR2B,组成,NMDA,受体。,常见的受体类型,：,NR1,NR1,NR2A,NR2A,NR1,NR1,NR2B,NR2B,NR1,NR1,NR2A,NR2B,NMDA受体的组成由四个亚单位组成。,NMDA,受体拮抗剂,专一性拮抗剂,AP-5(APV),通道阻断剂,MK801,部分拮抗剂,Ketamine(,氯氨酮）,含,NR2A,亚单位的,NMDA,受体的拮抗剂,NVP-AAM077,含,NR2B,亚单位的,NMDA,受体的拮抗剂,Ko256981,NMDA受体拮抗剂专一性拮抗剂AP-5(APV),LTP/LTD,与学习记忆,AP-5,损伤海马依赖的学习记忆；损伤海马,LTP/LTD,NVP-AAM077,损伤,LTP,Ko256981,损伤,LTD,LTP/LTD与学习记忆AP-5损伤海马依赖的学习记忆；损伤,神经信息的检测,突触可塑性产生的机制：,NMDA,受体负责检测神经信息的频率，模式和时序：当一个强激活的突触足以引起神经元的动作电位，此时弱突触活动的突触后树突棘的膜上,NMDA,受体上镁已被驱离，则弱的突触活动即可引起,NMDA,通道打开,导致相应的,AMPA,受体的上膜或内吞,或新的棘突触的产生,或突触前成份的改变（,NO,、释放神经递质的增加）,这种突触效能的可塑性正是神经信息加工处理的基本规律，,需新蛋白质的合成,。,神经信息的检测突触可塑性产生的机制：,LTP/LTD,的表达,突触上更多的,AMPA,受体插入表达为,LTP,突触上,AMPA,受体内吞进膜内表达为,LTD,LTP/LTD的表达突触上更多的AMPA受体插入表达为LTP,高低频、,theta,波活动和时序窗口,100-200Hz导致LTP;1-5Hz导致LTD,theta波于自发theta波的波峰导致LTP;于自发theta波的波谷导致LTD,突触前在40ms内先于突触后兴奋（顺向）导致LTP；突触前在40ms内后于突触后兴奋（逆向）导致LTD,若突触被激活的时候突触后膜正处于超极化或微小去极化的状态，则LTD,高低频、theta波活动和时序窗口100-200Hz导致LT,第三部分 知觉学习,学习如何识别完全陌生的刺激,如何识别熟悉刺激的改变,视觉联合皮层(what腹侧通路、where背侧通路),对某一视觉刺激的识别是通过改变颞下皮层的突触连接，以建立新的神经元环路来实现的，,第三部分 知觉学习学习如何识别完全陌生的刺激,第四部分：经典条件反射,第四部分：经典条件反射,Neuron-circuit of Eyeblink conditioned reflex,三叉神经节,US,眨眼,红核,小脑皮层,颗粒细胞,MN(,运动,神经元）,IO,（下,橄榄核）,蒲肯野,细胞,CS,脑桥,LTD,产生部位,DCN(,小脑深部核团,),非条件反射环路,条件反射环路,Neuron-circuit of Eyeblink con,Neural Pathways underlying Fear Conditioning,Elizabeth A.Phelps1,*Joseph E.LeDoux,2005,与,LA,中的,LTP,有关,Neural Pathways underlying Fea,第五部分 工具性（操作）条件反射,基底神经节,随着习得的行为逐步自动化，它们或传递到基底神经节,破坏尾状核和壳核的猴子，在视觉指导下做出操作性反应的学习能力却受到了破坏,这种学习也与突触可塑性有关：在基底神经节中注入,AP5,可以干扰在简单视觉线索引导下的学习。,帕金森氏症,感觉联合皮层,运动联合皮层,基底神经节和丘脑,第五部分 工具性（操作）条件反射基底神经节感觉联合皮层运动联,与强化有关的神经环路,中脑边缘系统（发自中脑腹侧被盖区，到达杏仁核、海马及伏隔核）的多巴胺神经元在强化中起重要作用,中脑皮质系统（发自中脑腹侧被盖区，到达前额叶、海马及边缘系统）的多巴胺神经元在强化中起重要作用,内侧前脑束,与强化有关的神经环路中脑边缘系统（发自中脑腹侧被盖区，到达杏,被盖,被盖,止于伏隔核的中脑边缘通路对电刺激的强化效应至少起了部分作用、在成瘾药物的强化中也起着重要角色,腹侧被盖、内侧前脑束、伏隔核的自我刺激实验（电兴奋或注入多巴胺或安非他明），而这一作用被多巴胺受体阻断剂所阻断。,微透析发现：强化电刺激、注射安非他明时，伏隔核中多巴胺会释放，天然强化物（水、食物、性伴侣）时，该区也会释放多巴胺,给人类被试呈现强化刺激时（如可能获得金钱），其伏隔核兴奋,给年轻异性恋男性呈现美丽女性照片时，他们会按压杠杆，而当他们看到这些图片时，伏隔核活动增加。,止于伏隔核的中脑边缘通路对电刺激的强化效应至少起了部分作用、,来自三个部位的纤维可能在强化中起到作用：杏仁核、外侧下丘脑、及前额叶皮层，它们可能与觉察强化性刺激和激活多巴胺神经元有关。,来自三个部位的纤维可能在强化中起到作用：杏仁核、外侧下丘脑、,第六部分 关系性学习,柯萨可夫记忆障碍,：,1887,年俄国精神病学家柯萨可夫，将长期酗酒而造成的记忆障碍特点归结为：遗忘加虚构。,人们对自己记忆力的自知之明，称为元记忆。柯萨可夫记忆障碍患者除了一般记忆外，元记忆也发生了障碍。,第六部分 关系性学习柯萨可夫记忆障碍：,脑震荡与逆行性遗忘症,脑震荡后，首先出现短时的逆行性遗忘，无法回忆受伤的原因和经过，几天后会缓解。一般不会出现远事记忆障碍。,有时还会出现顺行性遗忘，持续一断时间后，会自然好转。不会象海马损伤那么严重，仍可形成某些孤立的新的长时记忆，尤其是对重要的事情仍可形成记忆。,脑震荡与逆行性遗忘症脑震荡后，首先出现短时的逆行性遗忘，无法,海马损伤导致的顺行性遗忘症,病人,H.M,患有顽固癫痫，因此切除了大脑两侧的内侧颞叶和海马。,术后，病人智能正常、近事和远事记忆正常，发音、理解能力正常，可以完成知觉学习、条件反射学习、运动性学习（非陈述性记忆）,但他不能形成新的陈述性长时记忆，对一些重大事情经过多次重复后，方可形成一些似是而非的记忆。也失去方向感。,海马和内侧颞叶损伤形成的顺行性遗忘症,海马损伤导致的顺行性遗忘症病人H.M患有顽固癫痫，因此切除了,H.M,在描述自己的处境时，曾经这样说：“每天我的内心是寂寞的，有过什么欢乐？有过什么悲伤？此刻我在自问，我曾做过什么错事或者说过什么错话吗？你们看，此刻一切事情在我看来都是明明白白的，但刚才发生了什么？这就是我所忧虑的。就象从梦中醒来一样，我就是记不得。”,这种损伤时，受损的是掌握各种知觉记忆间关系的能力。,H.M在描述自己的处境时，曾经这样说：“每天我的内心是寂寞的,生理心理学第12章-学习和记忆ppt课件,生理心理学第12章-学习和记忆ppt课件,海马与空间记忆,双侧海马受损会导致空间记忆严重破坏，（一例右侧旁海马皮层受损患者无法找到自己的房间，除非通过数经过的门口数可绑在他床头柜上的一个红毛巾）,Morris,水迷宫,人记忆或寻找路径进海马激活，其海马激活程度与被试成绩准确度相关。,伦敦的士司机后部海马比对照组大，其体积与从事时间长短正相关。,大鼠海马中发现位置细胞，位置细胞放电反应的是动物“认为”的位置（,P304,）。,这一学习与,NMDA,受体及,LTP,有关,海马与空间记忆双侧海马受损会导致空间记忆严重破坏，（一例右侧,