海馬體(Hippocampus)負責記憶和學習,日常生活中的短期記憶

海馬體(Hippocampus),又名海馬回、海馬區、大腦海馬,海馬體主要負責記憶和學習,日常生活中的短期記憶都儲存在海馬體中,如果一個記憶片段,比如一個電話號碼或者一個人在短時間內被重複提及的話海馬體就會將其轉存入大腦皮層,成為永久記憶。人有兩個海馬,分別位於左右腦半球。它是組成大腦邊緣系統的一部分,擔當著關於記憶以及空間定位的作用。2003年6月,美國哈佛大學(Harvard University)與紐約大學(NYU)科學家共同發現了大腦海馬區的運轉機制。借著研究海馬區神經元的活動情形,研究人員發現大腦敘述性記憶形成的方法。而這個發現對於證明海馬區記憶學習的可塑性,也提供了最有力的證據。人類大腦儲存記憶的能量是否存在上限?我們為何能記住那麼多事,還不會把它們混淆起來?這些問題一直令科學家們為之著迷。根據發表在PNAS上的一篇論文,挪威科技大學的研究人員測試了老鼠記住若干相似位置的能力。研究人員讓七隻大鼠在十一個相似房間里跑來跑去。當自由跑動的大鼠在房間里到處尋找巧克力時,研究人員記錄了海馬體CA3位置細胞的活性。這些位置細胞在大鼠處於特定位置時才激發。研究人員發現,儘管這些房間非常相似,但大鼠仍然為每個環境建立了相互獨立的記憶。「我們發現這些房間的記憶沒有重疊,所有記憶都是完全獨立的,」第一作者Charlotte Alme說。「這說明大腦有著非常強的儲存能力,能夠為不同位置建立獨特的記憶或地圖。正因如此,我們才能區別非常類似的記憶,不會產生混淆。」領導這項研究的是今年的諾貝爾獎得主Edvard I. Mosera和May-Britt Moser夫婦。

海馬區是是位於大腦顳葉內的一個區域的名稱,日常生活的記憶片段——短時記憶就儲存在海馬區中,並通過重複和強化將部分片段轉變為永久性記憶。因此,它的損傷可能會使人無法保存新事,甚至難以回憶舊事。   海馬區的存在只是告訴我們:曾經給你帶來歡樂、痛苦、幸福、壓抑的那些回憶並不是與靈魂綁定永不磨滅的,它更像是一盒3000片的大拼圖,會丟失,也會留下一塊不再完整的空白。   《別相信任何人》里的克麗絲便是擁有這一大片空白的人。十八年前的一次事故重傷了她的腦神經——我不確定是否是她的海馬回受到傷害,失去了將短時記憶轉化為永久性記憶的機能,她的記憶僅能保存24個小時。每個清晨醒來,枕邊人是她本該稱之為丈夫的陌生人,鏡子中是自己瞬間蒼老二十年的面孔,不知道自己是誰,為什麼落得如此下場,也沒有任何能用以支撐自己的回憶。一天過去,入夢,第二天醒來又是一個全然陌生的自己。   在周而復始的驚恐和失落中她只能選擇相信本——她陌生的丈夫,和一本小小的日記——記錄她24小時、48小時、72小時前的記憶,而可惜的是,扉頁上有她自己的筆跡「不要相信本」。   在記憶深邃的汪洋中唯一能抓住的兩根救命稻草,居然自相矛盾。   故事從此展開,克麗絲在心理醫生納什的幫助下回憶起了和本共度美好時光的片段,那的確是屬於自己的確實回憶,值得熱淚盈眶;但日記本上親手記錄的點滴又在暗示著本對她過往的刻意隱瞞。一邊是從海馬區中挽救的記憶,一邊又是日記本中虛無的憑證,克麗絲就是這樣小心翼翼地踏著記憶的碎片向前走去。   這本書最出色之處就是主體以克麗絲的日記構成,而這本日記恰恰又包含著實體的確定性和內容的不確定性,讀者對日記里的克麗絲投以同情,但又時刻對那個克麗絲抱持著懷疑,深怕曲終人散自己也陷入了記憶編織的陷阱。待到日記終結的那一日,我們從噩夢中醒來,來發現原來這種現實和偽現實的矛盾不僅才能在於書中克麗絲的心中,也悄無聲息地紮根在我們心裡。   書的結尾,海馬區和日記本中間那道無形的屏障終於消失,失去的記憶和挽回的記憶湊成了完整的拼圖。而有趣的是與該書題目相反,使克麗絲堅持到最後的力量並非是那句「別相信任何人」,而恰恰因為她心中始終縈繞著愛她的人和她愛的人的羈絆,這種信任終於衝破所有虛偽的表象,無所畏懼地帶領她走向真實的記憶。   就像老狼歌里唱的那樣:「一萬個美麗的未來,都抵不上一個溫暖的現在。」人性對真實的嚮往,真的令人驚嘆。 海馬體和杏仁體將喜歡和討厭組合在一起杏仁核與其它皮質下中樞一樣,也是植物神經中樞,它能調節機體呼吸、心血管、胃腸道等的功能,尤其是情緒刺激伴隨的植物神經反應受杏仁核直接調控。海馬回在睡眠中進行著消除不要的記憶,將需要的記憶保留下來的作業。海馬回的旁邊有名為「杏仁核」的組織,是使海馬回記憶「喜好或厭惡」的器官。例如看到像蛇一般細長的東西,即使無法立即判斷是什麼,但是身體會產生直覺性的反應,向一旁躲開。會有這樣的反應,就是因為杏仁核的緣故。在千鈞一髮之際,杏仁核會立即感覺:「這個令人厭惡!」並做出指令。」我們所有的行動,都是根據杏仁核的「喜好或厭惡」的判斷,以及海馬回的「需要或不需要」的記憶來決定的。頭腦掌管這種感性的部分就稱為「邊緣系統」。另一方面,掌管理性的則是大腦最表面的「新皮質」。大腦的表面有名為皮質的「思考部分」,而兩棲類動物只有一層,因此「不太會思考」。大腦皮層的數目會隨著進化而增加,人類大腦皮層就如地殼般有許多層,因此常「思考過度」。人類有頭和心兩個命令系統,新皮質為頭,邊緣系統為心。分別掌管理性與感性、原則與真意。推測動物是依感性而生存,但人類的社會非常複雜,每個人各依自己的喜好來生存,因此使頭腦進化製造出新皮質,以倫理、道德和世上的規矩來約束人類。例如,為了支撐一家而必須不斷的工作。若是在職場遭遇令人不快的事,邊緣系統就會記憶起來,只要一聽到工作即想到「厭惡!」 但是新皮質卻像鞭策自己般命令:「不要太任性,趕快工作!」於是,自己被撕裂成理性與感性兩部分,因此會發生突然想工作而飛奔趕搭電車的情形。由於形狀和海馬相似,因此被稱為海馬體(Hippocampus)。大腦海馬區(hippocampus)是幫助處理長期學習與記憶聲光、味覺等事件的大腦區域,發揮所謂的「敘述性記憶」(declarative memory)功能。在醫學上,「海馬區」是大腦皮質的一個內褶區,在側腦室底部繞脈絡膜裂形成一弓形隆起,它由兩個扇形部分組成,有時將兩者合稱海馬結構。海馬區的名字來源於這個部位的彎曲形狀貌似海馬。海馬體屬於腦的演化過程中最古老的一部分。來源於舊皮質的海馬體在靈長類以及海洋生物中的鯨類中尤為明顯。相對新皮質的發展,海馬體的增長在靈長類動物中的重要作用是使得其腦容量顯著增長。海馬區 - 機能原理位置示意圖位置示意圖圖冊海馬體主要負責學習和記憶,有點像是計算機的內存,將幾周內或幾個月內的記憶鮮明暫留,以便快速存取。記憶其實就是神經細胞之間的連結形態。然而,儲存或拋掉某些信息,卻不是出自有意識的判斷,而是由人腦中的海馬區來處理。海馬區在記憶的過程中,充當轉換站的功能。當大腦皮質中的神經元接收到各種感官或知覺訊息時,它們會把訊息傳遞給海馬區。假如海馬區有所反應,神經元就會開始形成持久的網路,但如果沒有通過這種認可的模式,那麼腦部接收到的經驗就自動消逝無蹤。日常生活中的短期記憶都儲存在海馬區中,如果一個記憶片段,比如一個電話號碼或者一個人在短時間內被重複提及的話海馬區就會將其轉存入大腦皮層,成為永久記憶。所以海馬區比較發達的人,記憶力相對會比較強一些。存入海馬區的信息如果一段時間沒有被使用的話,就會自行被「刪除」,也就是被忘掉了。而存入大腦皮層的信息也並不就是永久,如果你長時間不使用該信息的話,大腦皮層也許就會把這個信息給「刪除」掉了。有些人的海馬區受傷後就會出現失去部分或全部記憶的狀況。這全取決於傷害的嚴重性,也就是海馬區是部分失去作用還是徹底失去作用。海馬區 - 機理記憶其實就是神經細胞之間的聯結形態。然而,儲存或拋掉某些信息,卻不是出自有意識的判斷,而是由人腦中的海馬區來處理。海馬區在記憶的過程中,充當轉換站的角色。當大腦皮質中的神經元接收到各種感官或知覺訊息時,它們會把訊息傳遞給海馬區。假如海馬區有所反應,神經元就會開始形成持久的網路,但如果沒有通過這種認可的模式,那麼腦部接收到的信息就自動消逝無蹤。海馬區 - 發現研究海馬區在人腦的位置海馬區在人腦的位置圖冊從20世紀50年代起,科學家就已經注意到大腦海馬區與記憶間的關係。卻一直無法把記憶與海馬區間的神經活動相聯結。如果切除掉海馬區,那麼以前的記憶就會一同消失。但是「海馬區的神經細胞又是如何把信息固定下來的」這個問題一直沒能解決。科學家發現一些分子參與到了記憶的形成。此外,神經細胞突觸的形成也與記憶相關聯。但是,科學家對於記憶的運作機制的了解還不夠——而這一機制對於理解人類自身是非常重要的。[1]發現大腦敘述性記憶形成的方法2003年6月,美國哈佛大學(Harvard University)與紐約大學(NYU)科學家共同發現了大腦海馬區的運轉機制。借著研究海馬區神經元的活動情形,研究人員發現大腦敘述性記憶形成的方法。而這個發現對於證明海馬區記憶學習的可塑性,也提供了最有力的證據。[2]睡眠充足能促進海馬區發育2012年9月,日本研究人員宣布,睡眠越充足的孩子,其大腦中與記憶和感情有關的海馬區的體積越大,大腦發育得越好。日本東北大學教授瀧靖之率領的研究小組從2008年4月開始的4年里,對290名5歲至18歲的未成年人的睡眠時間和海馬區體積進行了調查。結果發現,與只睡6小時的孩子相比,每天睡眠達10小時以上的孩子海馬區的體積要大10%左右。此前有研究顯示,抑鬱症和阿爾茨海默氏症等疾病的患者,海馬區的體積往往會變小。瀧靖之說:「在年輕時養成充分睡眠的生活習慣,使海馬區發育得足夠大,將有可能降低罹患上述疾病的風險。」[3]大腦海馬區受損影響想像力海馬區海馬區英國科學家研究發現,大腦海馬區受損的人除記憶力不好之外,想像能力也會變差。海馬區受損者被要求想像未來的一次朋友見面或聖誕晚會,或者想像自己身處海灘、酒吧之中,但他們報告說,自己無法在大腦中形成具體形象,取而代之的是一堆分離的圖像碎片。研究人員認為,這可能是因為海馬區負責為大腦提供構建各類形象的環境。[4]「創造」記憶2012年9月,據Discover Magazine近日報道,幾位神經科學家在《自然·神經科學》的在線版報告,他們在大鼠大腦海馬體的切片上切片中植入了人工記憶。這幾位研究者通過用電流刺激嚙齒動物的大腦細胞,使它們產生了一些類似記憶的神經細胞活動,這些記憶會存在大約10秒左右。這是研究者第一次在沒有大腦的情況下創造了記憶。 參與本次研究的神經科學家Ben Strowbridge在一次新聞發布會上說。「這次的研究為未來的研究鋪平了道路,幫助研究者確定到底是哪一條大腦迴路讓我們形成了短期記憶。」海馬體是哺乳類動物的中樞神經系統中的腦的部分(大腦皮質)中被最為詳細研究過的一個部位。在解剖學以及組織學上,海馬具有一目了然的明確構造。海馬內部有形成形態美觀的層面。也就是神經細胞的細胞體與其神經網區域呈層狀排列。海馬,是被稱作「海馬區」(hippocampal region)的大腦邊緣系統的一部分。海馬區可分為:齒狀回(dentate gyrus)、海馬、下托(subiculum)、前下托(presubiculum)、傍下托(parasubiculum)、內嗅皮質(entorhinal cortex)。這之中齒狀回、海馬、下托的細胞層為單層,合稱「海馬結構(hippocampal formation)」,其上下夾有低細胞密度層和無細胞層。此外的部位有複數的層面構成。齒狀回與海馬的單層構造對神經解剖學以及電生理學的研究進步作出了貢獻。許多人對海馬區與癲癇發作的關係也有很濃厚的興趣。海馬區在腦中為發作閾值低的部位。因為幾乎所有癲癇患者的發作皆由海馬區所起始,像這類以海馬區為主的發作,有許多的情形是很難以藥物治療的。而且,海馬區中有一部分,尤其是內嗅皮質,為阿爾茲海默氏症最先產生病變的地方,海馬區也顯示出容易因貧血、缺氧狀態而受傷害。20世紀初,開始有科學家認識到海馬對於某些記憶以及學習有著基本的作用。特別是1957年Scoville和Milner報告了神經心理學中很重要的一個病例。這是來自一位被稱為H.M.的病者的報告,H.M.要算是神經心理學的領域之中被檢查得最詳細的人物。由於長期的癲癇癥狀,醫生決定為他進行手術,切除了顳葉皮層下一部份的邊緣系統組織,其中包括了兩側的海馬區,手術後癲癇的癥狀被有效控制,但自此以後H.M.失去了形成新的陳述性長時記憶的能力。這個發現變成了讓許多人想了解海馬區在記憶及學習機制的契機,而成為一種流行,無論在神經解剖學、生理學、行為學等等各種不同領域,都對海馬區做了相當豐富的研究。現在,海馬區與記憶的關係已經為人所了解。美國生物科技網在2003年6月10日報道,美國哈佛大學(Harvard University)與紐約大學(NYU)科學家共同發現了大腦海馬區的運轉機制——大腦海馬區是幫助人類處理長期學習與記憶聲光、味覺等事件(即敘述性記憶)的主要區域。借著研究海馬區神經元的活動情形,研究人員發現大腦敘述性記憶形成的方法。而這個發現對於證明海馬區記憶學習的可塑性,也提供了最有利的證據。從1950年代起,科學家就已經注意到大腦海馬區與記憶間的關係。但卻一直無法把記憶與海馬區間的神經活動相連結。如果切除掉海馬區,那麼以前的記憶就會一同消失。但是「海馬區的神經細胞又是如何把信息固定下來的」這個問題一直沒能解決。科學家發現一些分子參與到了記憶的形成。此外,神經細胞突觸的形成也與記憶相關聯。但是,科學家目前對於記憶的運作機制的了解還不夠——而這一機制對於理解我們自身是非常重要的。紐約大學研究人員利用電極(electrodes),監控學習中的猴子大腦神經活動的情形。之後再用哈佛大學研究人員研發出的「動力評估演算系統」(dynamic estimation algorithms)分析記錄下來的行為與神經信息。在研究進行的過程中,研究人員每天都讓猴子觀看由四個類似物重疊的複雜影像。當猴子從試誤學習中知道各影像的位置時,就可以得到報償。在此同時研究人員觀察猴子海馬體內神經元的活動情形,結果他們發現有的細胞神經活動的改變曲線,與猴子學習的曲線平行。這表示這些神經元與新的聯想記憶形成有關。而由於這些神經活動在猴子停止學習後仍然有持續進行的現象,因此,研究人員推測其中的部分細胞,應該與長期記憶的形成有關。海馬區在解剖學解剖學以及機能構造上都是其它大腦皮質系統的研究樣本。大腦皮質在最近開始被關注與研究,現在已知的關於中樞神經系統的突觸傳導的見解多受益於海馬區的研究。而海馬區的相關知識則多源於齒狀回與海馬的標本。實現「盜夢空間」飲酒也會損傷腦細胞飲酒也會損傷腦細胞圖冊2012年9月麻省理工學院皮考爾學習和記憶研究所的神經科學家馬特·威爾遜表示,他的研究團隊目前正在探索大腦中海馬體是如何將自身經歷的事件編碼儲存成記憶。在這項突破性的研究中,通過重複播放前幾天老鼠所遭遇的環境音,美國麻省理工學院的科學家成功影響了老鼠們的夢境。人類現實版的盜夢空間的實現也指日可待[5] 。飲酒帶來海馬區損傷人們通常認為每天喝幾杯葡萄酒有益於心血管和大腦的健康,但美國羅格斯大學的研究人員發現飲酒可損傷大腦海馬體,從而導致成人腦細胞的再生量減少40%左右。實驗結果表明,處於醉酒狀態的實驗鼠(相當於成年女性飲酒3至4杯或成年男性飲酒5杯)其大腦海馬體中的神經細胞數量相較於未飲酒的實驗鼠減少了近40%。海馬體是大腦中負責「生產」新神經細胞的組織,此外海馬體還被認為與人類某些學習功能有關[6] 。男性大腦海馬體越大越聰明 女性無關聯2013年3月,美國加州大學神經科學家在西班牙馬德里神經科學家的協助下進行的這項研究指出,女性大腦一般而言較男性小8%,但是女性大腦運作較有效率。研究將焦點放在用來記憶和感情功能的海馬體。研究結果指出,男性海馬體越大,代表神經元數目較多,也就越聰明。研究還指出,女性有較大海馬體與是否變得更為聰明並無關聯。 加拿大多倫多大學最新研究認為,記憶要比之前認為的更為動態和多變。發生在大腦的兩個區域——海馬和皮層之間的重要互動,對形成地點和事件記憶具有不同而互補的作用。研究揭示了大腦中存在不同的記憶形式,編碼也不同,但都能與部分大腦進行互動。加拿大多倫多大學最新研究認為,記憶要比之前認為的更為動態和多變。發生在大腦的兩個區域——海馬和皮層之間的重要互動,對形成地點和事件記憶具有不同而互補的作用。研究揭示了大腦中存在不同的記憶形式,編碼也不同,但都能與部分大腦進行互動。多倫多大學羅特曼研究院的莫里斯·莫斯科維奇博士提出了一種新的理論來解釋這些相互作用,這將進一步加強人們對記憶的理解,或可用於治療和管理那些患有記憶障礙的人士。此項研究結果發表在近日在蒙特利爾召開的加拿大神經協會第八屆年會上。通過研究人類如何在短期和長期內記住事件和地點,以及嚙齒類動物如何在熟悉和陌生的環境中記憶和導航,莫斯科維奇博士發現了「情景記憶」和「語義記憶」之間的差異。「情景記憶」依賴於大腦的海馬區域,是一種具有豐富上下文細節的記憶形式;「語義記憶」則主要依賴於新皮質,這是一種更為一般的記憶形式,記錄原始情景記憶的要點。可重複使用耗材的全新Countess II自動細胞計數儀 免費申請Demo!對動物和人類所進行的研究表明,位於大腦深部的海馬區域,在最近和遙遠情景的記憶中起著核心作用。海馬體損傷患者被證明無法形成新的記憶,但他們保留著以概要、大體形式回憶起早期事件的能力。莫斯科維奇博士研究了豐富的新近記憶如何轉化為更為概要、遙遠的記憶,並提出了「多重跟蹤/轉換理論」。根據此理論,每次一個情景記憶被檢索,海馬體都會將檢索發生時的新的上下文合在一起自動重新編碼。隨著時間的推移,伴隨每一次檢索,多種記憶痕迹就積累起來; 大腦皮層則從這些痕迹中提取相似之處,形成一個廣義記憶,也就是語義記憶。通過這個過程,記憶隨時間而變換,從大多數海馬依賴性的、上下文豐富的記憶轉變為更一般的記憶,也就是捕捉初始情景記憶的要點。莫斯科維奇博士的研究表明,相同的處理方式適用於地點和環境的記憶。最初依賴于海馬體,隨後被變換為無需海馬體參與即可檢索的概要記憶。正如先前認為,海馬體始終參與地點的記憶,新研究則揭示了記憶其實存在不同的形式。空間記憶提供了事件展開的框架,它們彼此相互作用,形成具有空間和事件要點的豐富的情景記憶。
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