第二節　與記憶有關的生理單元

隨著腦神經生理學的發展，有關記憶的研究越來越深入。研究表明，記憶不單單是和大腦皮層中的某些部位有密切的關系，同時和人的大腦中的某些生理單元也有著很緊密的關系。其中包括刺激痕跡、突觸結構、反響回路、核糖核酸以及腦內代謝物。

刺激痕跡是指大腦在受到外界各種信息的刺激之后，會產生一種具有電流性質的痕跡，這種痕跡會在經過多次強化之后，產生化學性質和組織上的變化，最終形成記憶的烙印。這種記憶痕跡和烙印，并不是固定在特定的部位，它是活動的。也就是說，刺激痕跡是形成記憶的基礎。雖然這種說法并沒有說明記憶的本質，但是觀點本身是有一定的道理的。

突觸結構的變化是長時記憶的生理基礎。曾經有人做過一個實驗：將一窩剛生下的小白鼠分成兩組，一組在有各種設備和玩具、內部非常豐富的環境中飼養，另一組則放在沒有任何設備和玩具、貧瘠的環境中飼養。一個月之后，發現在內部豐富的環境中飼養的小白鼠大腦皮層的重量和弧度增加得會多一些，突觸數目也增加很多，大腦中和記憶有關的化學物質濃度很高，學習行為很好。正是因為這個實驗的結果，人們才認為突觸結構的變化是長時記憶的生理基礎。

反響回路是指神經系統中，皮層和平層下組織之間存在的某種閉合的神經環路。當外界信息輸入到大腦中之后，會對大腦產生一定的刺激，這種刺激會作用于環路的某一部分，使回路產生神經沖動。但是，在信息不再向大腦中輸入之后，也就是刺激停止之后，神經沖動卻并沒有停止，而是繼續在回路中往返傳遞一段時間，而這段時間恰好就相當于短時記憶在大腦中儲存的時間。因此，這種反響才被稱為短時記憶的勝利基礎。有研究者通過實驗的方式來支持這種說法。研究者把白鼠分成兩組，分別是實驗組和控制組。首先是要讓控制組建立起躲避反應，即把控制組放在一個窄小的臺子上，讓它總想著跳下來，同時臺子下面通電，只要白鼠跳下來，就會被電流刺激，逼迫它跳回高臺。經過一段時間的訓練之后會發現，白鼠在臺子上待的時間越來越長。這說明在反復的刺激后，白鼠形成了“臺子下面有電”的記憶。這時候再次破壞白鼠的記憶，可以采用電擊等方式，待到白鼠恢復正常后，重新進行之前的實驗，發現它在臺子上的時間依然較長，這就說明白鼠的長時記憶沒有被破壞。隨后讓實驗組的白鼠也形成躲避反應，并立即讓它進入電休克狀態，在恢復正常之后重新進行實驗，發現它會立即從臺子上向下跳，這說明白鼠失去了記憶。這種事實就說明電休克可能破壞了躲避反應的回路，產生了遺忘。所以說，反響回路是短時記憶的生理基礎。

刺激作用下神經元突觸的變化

核糖核酸是記憶的物質基礎。隨著分子生物學興起，人們對大腦活動過程中，生物大分子所起的作用的研究，取得了較大的進展，這就為在分子水平上揭示記憶之謎打下了基礎。研究人員發現，因為學習和記憶引起的神經活動，會改變與之相關的那些神經元內部核糖核酸的細微化學結構，這就說明個體記憶經驗是由神經元內的核糖核酸的分子結構來承擔的。為了證明這個觀點，研究人員做了兩個實驗：一個是瑞典神經生物化學家海登訓練小白鼠走鋼絲，成功之后對小白鼠進行解剖，發現小白鼠大腦內和平衡活動有關的神經元的核糖核酸含量增加明顯；另一個實驗是將抑制核糖核酸的化學物質，注射到動物腦內，會發現動物的學習能力會顯著減退或完全消失。

乙酰膽堿對突觸部位的化學變化有很大影響，它是由外界刺激之后的神經細胞的軸突末梢分泌的。它和游離鈣發生反應，從而保證了神經沖動傳遞的通暢。這就說明，突觸部位鈣的堆積，會導致記憶力的衰退。還有研究表明，大腦中的五羥色胺擁有量的多少對記憶力有一定的影響，五羥色胺的水平下降，記憶力水平就會發生變化。