原作名
In Search of Memory
状态
已读
评分
⭐⭐⭐⭐⭐
作者
[美] 埃里克·坎德尔
作者(R)
大类
理论类
标签
理论类
认知神经科学
理解人性
书单
开始时间
Apr 19, 2022
读完时间
May 2, 2022
已读页数
550
总页数
550
进度
1
阅读时长
来源
微信读书
📍 任务系统
ISBN
9787505747012
译者(选)
喻柏雅
出版日期
Aug 1, 2019
摘要
BookId
26307930
微读同步状态
已同步
摘抄|Excerpts
阅读原因(或目的)
- 想了解记忆的底层神经机制,从而帮助更好地学习和记忆。
整体书评
点评
认为推荐
强烈推荐,本书既是坎德尔的自传也是认知神经科学的发展史。
坎德尔终其一生都走在探索意识之谜的路上,本文以个人成长经历为主线,中间穿插脑神经科学的发展历史,娓娓道来让人欲罢不能,成长经历中每一次关键抉择时对问题的深度、全面思考和果断的抉择,让我看到了身为科学家的严谨、深入的治学之道。
最开始阅读本书是希望了解记忆的底层神经元乃至分子机制(即记忆的第一性原理),从而来确认现在各种记忆法的底层原理是否可靠,并帮助自己更好地进行学习和记忆。坎德尔不愧为诺贝尔奖级别的大师,抽丝剥茧般地揭开隐藏在大脑深处的记忆之谜,阅读本书真是一场酣畅淋漓的智识之旅。
重点摘要
3 美国的求学生涯
[插图]
图3-3 中枢神经系统。
哪怕只是看着一个脑的黏土模型,也很难不去思索弗洛伊德所说的自我、本我与超我分别位于脑中何处。作为一名敏锐的脑解剖学家,弗洛伊德曾在著作中反复提到精神分析与脑生物学的关联。例如,弗洛伊德在1914年的文章《论自恋》中写道:“我们必须记得,我们所有关于心理学的现行观点有朝一日都可能会找到其器质性亚结构。”
7 简单与复杂的神经系统
马歇尔和他的同事发现,触觉的内部表征呈现空间上的有组织性:身体表面相邻部位的表征在大脑里也挨在一起。
大脑皮层的四个脑叶。额叶是支配社会判断、活动的计划和组织、语言的某些方面、运动控制以及被称作工作记忆的一种短时记忆的神经环路的一部分。顶叶接收有关触摸、压力和身体周遭空间的感觉信息并帮助把这些信息整合成连贯一致的知觉。枕叶参与视觉加工。颞叶参与听觉加工和语言与记忆的某些方面。
8 不同的记忆,不同的脑区
认为寻找记忆的生物学基础可能是理解高级心理过程的一个有效途径。我很清楚学习和记忆是精神分析和心理治疗的核心。毕竟很多心理问题都是习得的,而精神分析的基本原理是所有习得的东西都可以被忘却。更广义地说,学习和记忆是我们特有身份的核心,是它们使得我们成为我们。
在接下来的几十年里,有关大脑的理论都围绕着加尔与弗劳伦斯各自追随者之间的争论进行。直到19世纪下半叶,这个问题才由来自巴黎的皮埃尔·保罗·布洛卡和来自德国布雷斯劳的卡尔·韦尼克两位神经学家给出了解答。在研究患有特定语言缺陷,或称作失语症的病人时,布洛卡和韦尼克做出了一些重要发现。这些发现共同书写了人类行为研究史上最激动人心的一章——对语言这一复杂认知能力的生物学基础的最初洞见。
与弗劳伦斯不同,布洛卡和韦尼克不是通过正常大脑来检验加尔的理论的,他们研究的是病理状态下的大脑——当时的医生称之为“自然的实验”。
M.进行了研究,而每次她走进房间向他问好时,他都无法记起她。他辨认不出自己的近照或者镜中的自己,因为他记得的那个自己还是手术之前的样子。他对自己外貌的变化没有记忆:从他做完手术之后的五十多年里,他的自我身份一直处于冻结状态。米尔纳曾这么描述H.M.:“他不能学到哪怕一丁点儿新知识。他活在与过去捆绑在一起的今天,一个孩童般的世界里。你可以说他的个人史在手术完成的那一刻就停止了。”
通过对H.M.的系统研究,米尔纳提炼出了有关复杂记忆的生物学基础的三个重要原理。第一,记忆是一种独特的心理功能,它与其他知觉、运动和认知能力截然有别。第二,短时记忆和长时记忆能够被分开存储。
外显记忆和内隐记忆在不同的脑区得到加工并存储。对人、物、地点、事实和事件的外显记忆短期内存储在前额叶。这些记忆在海马体中转化为长时记忆,然后存储在皮层中与各种感觉所牵涉的部位相同的区域,也就是最初加工相应感觉信息的那些脑区。对技能、习惯和条件作用的内隐记忆存储在小脑、纹状体和杏仁核。
很多学习经历既要用到外显记忆也要用到内隐记忆。实际上,经常的重复可以将外显记忆转化为内隐记忆。开始学习骑自行车时我们需要有意识地注意自己的身体和车,而最后骑车会变成一项自动化、无意识的活动。
9 寻找一个理想系统来研究记忆
学习和记忆的细胞机制不在于神经元自身的特性,而在于它接收的信息并与其所属神经环路中其他细胞交流的连接。
在很多情况下,一个人不能仅仅基于冰冷的事实来做决定——事实往往并不充分。一个人最终还是要相信自己的无意识、自己的直觉、自己的创造力。
10 学习的神经性模拟
记忆并不依赖于神经细胞自身的性质,而是依赖于神经元之间连接的性质以及它们如何加工收到的感觉信息。
我假定不同形式的学习导致不同模式的神经活动,而且这些活动模式的每一种又以独特的方式改变突触连接的强度。当这种改变一直持续下去,就产生了记忆存储。
我的上述想法得益于我在思考如何开启海兔实验时获悉的一项新发表的研究。1961年,密歇根大学安娜堡分校的罗伯特·杜蒂做出了一个关于经典条件作用的重要发现。他把一个弱电刺激施加到狗脑中支配视觉的区域,发现视觉皮层的神经元产生了电活动,但狗没有移动。另一个施加到运动皮层的电刺激导致了狗爪的移动。在这两种刺激多次配对出现之后,只需单独施加弱刺激就会诱发狗爪的移动。于是杜蒂清楚地证明了,脑中的经典条件作用不需要动机②:它只需要两个刺激的配对。
这是朝着学习的还原论取向迈出的一大步,但我想要开发的学习的神经性模拟还需要走出另外的两步。
脑中的经典条件作用不需要动机②:它只需要两个刺激的配对。
11 增强突触间的连接
从这个意义上说,习惯化就是学会将反复发生的刺激识别为安全的,可以忽略。
14 突触随经验而改变
在习惯化过程中,感觉神经元的一个动作电位引发了运动神经元更弱的突触电位,导致了交流效能的降低;而在敏感化过程中,前者引发了运动神经元更强的突触电位,导致了交流效能的提高。
大脑的天赋相似,区别在于后天的学习行为和环境对大脑的塑造。体育健将通过大量的体育锻炼强化了特定运动的神经环路,音乐家通过大量的乐器演奏练习强化了乐器演奏的神经环路,而科学家通过大量的学习、研究和思考强化了理性分析的神经环路。
有机体许多行为的潜能是先天内置于大脑的,并在很大程度上受到遗传和发育控制;然而,一个生物的环境和学习能够改变这些预先存在的通路的效能,从而导致行为通过新的模式表达出来。
有机体许多行为的潜能是先天内置于大脑的,并在很大程度上受到遗传和发育控制;然而,一个生物的环境和学习能够改变这些预先存在的通路的效能,从而导致行为通过新的模式表达出来。
康德称这些模板为先验知识,它们决定了感觉经验如何被接收和被理解。
神经环路的解剖图谱是康德式先验知识的一个简单例子,而神经环路中特定连接强度的变化则反映了经验的影响。
突触连接强度的持续改变是学习与短时记忆的细胞机制。
学习可能就是把突触可塑性的各种基本形式组合成更为复杂的新形式的过程,就像我们使用字母表来组成单词一样。
前面有提到,为什么大脑中神经元之间的信号传递通过的是比较低速的化学突触传递而不是高速的动作电位传递,因为化学传递式的突触能够改变和调控强度,这为学习和记忆提供了基础机制。如果全都是电突触,那么神经元组成的网络就是一成不变的,也就不存在学习能力(改变网络的能力)
化学传递较之于电传递的根本优势:它具有介导各种形式的学习及记忆存储的能力。
化学传递较之于电传递的根本优势:它具有介导各种形式的学习及记忆存储的能力。
记忆的根本特征之一是它的形成具有阶段性。短时记忆持续数分钟,而长时记忆持续许多天甚至更久。行为学实验表明,短时记忆会自然地逐渐转化为长时记忆,而且它是通过重复来做到这一点的,所谓“熟能生巧”。
这本书让我看的欲罢不能的原因,除了本身故事化和科学化的叙述穿插,使得行文可读性大大增加之外。作者会在每章讲述自己的新发现,以及新发现所带来的新的疑问,想知道这些问题的答案或者事情的后续发展,就得继续往下读。每章后的连续提问,就是“欲知后事如何?且听下回分解。”
可是练习是怎样起作用的?训练如何能让短时记忆转化为牢固且自我维持的长时记忆?这一过程是发生在同一位点—感觉与运动细胞之间的连接处—还是需要一个新位点?
15 个性的生物学基础
综上所述,这两类研究似乎证实了记忆存储至少存在两个阶段的观点:持续数分钟的短时记忆会通过一个需要合成新蛋白质的巩固过程转化成稳定的长时记忆,后者可以持续几天、几星期甚至更久。
短时记忆造成的是突触功能的变化,它会增强或减弱已经存在的连接;长时记忆则需要解剖学变化。重复的敏感化训练使得神经元长出新的终端,形成长时记忆,而习惯化使得神经元撤销已有的终端。因此,通过造成深刻的结构性变化,学习能够让不活跃的突触变得活跃,或者让活跃的突触变得不活跃。
通过练习可以改变大脑,但如研究所说,应该不会增加神经元,那么训练而增加出来的区域应该就是多出来的突触连接区了。
一个身体部位在皮层中的表征面积取决于它的使用强度和复杂性。
一个身体部位在皮层中的表征面积取决于它的使用强度和复杂性。
神经系统的可塑性—神经细胞改变突触强度甚至数量的能力—是学习与长时记忆背后的机制。
一个诺贝尔获得者,细胞神经科学家的一生,一样也会有坎坷和起落,读来令人唏嘘不已。
这时我总会由衷感激专心投入研究工作带给我的那份宁静。工作上富有挑战性的探索和我揭示的惊人洞见,使我得以逃离日常生活中无法挽回的痛苦现实。
16 分子与短时记忆
我们已经知道记忆源自神经环路中突触的变化:短时记忆来自功能性变化而长时记忆来自结构性变化。
短时记忆的功能性变化指突触电位的强度改变(对应的底层机制应该是刺激导致的突触释放的囊泡数量或频率改变)。而长时记忆来自结构性变化(结构性变化指神经元之间建立了新的突触连接或消亡了旧的连接。
短时记忆来自功能性变化而长时记忆来自结构性变化
离子通道型受体
代谢型受体
代谢型受体和环腺苷酸可能是把感觉神经元内慢突触电位与谷氨酸释放的增强以及最终短时记忆的形成连接到一起的神秘中介
所有的生命,包括构成我们思想和记忆的基质,都是由相同的构件组成。
斯蒂夫·库夫勒和约翰·尼科尔斯出版了《从神经元到脑》,这本书强调了细胞取向的重要性。他们用细胞生物学来解释神经细胞如何工作以及它们如何在脑中形成环路
突触电位和慢突触电位的区别
突触电位通常指的是突触后神经元的膜内外电位差,既可以表述为“突触后(运动)神经元内的”突触电位,比如本行末尾;也可以表述为“两个神经元之间的”突触电位,比如本段首句。它们指的是同一个电位,而不同于此处新发现的“突触前(感觉)神经元内的”突触电位,后文通常称之为“慢突触电位”
突触电位通常指的是突触后神经元的膜内外电位差,既可以表述为“突触后(运动)神经元内的”突触电位,比如本行末尾;也可以表述为“两个神经元之间的”突触电位,比如本段首句。它们指的是同一个电位,而不同于此处新发现的“突触前(感觉)神经元内的”突触电位,后文通常称之为“慢突触电位”
18 记忆的基因
但在每一类细胞中,都会有些基因只在特定时间表达,而另外一些基因则在对来自身体内部或环境的信号做出反应时被打开或者关闭。有一天晚上,我突然灵光一现:学习不就是一组来自环境的感觉信号么!是感觉信号的不同类型或模式导致了不同形式的学习。
哪一类信号调控基因的活动?基因是如何被打开和关闭的?雅各布和莫诺在细菌中发现,一些基因是通过其他基因来开关的。这使得他们对效应基因与调控基因做出了区分。效应基因编码介导特定细胞功能的效应蛋白,比如酶和离子通道。调控基因编码被称作基因调控蛋白的蛋白质,它们控制效应基因的开关。
效应基因和调控基因。调控基因总是表达并转录调控蛋白质,而效应基因的开关由调控蛋白质来控制。那相同DNA的细胞又是如何分化成不同细胞的呢?关联在于环境,因为环境不同,环境中不同的分子会影响调控蛋白的活性,从而控制效应基因的转录。这也就实现了同一套遗传密码的细胞,在不同环境下可以分化成完全不同的细胞,这是多细胞生物的基础。
效应基因编码介导特定细胞功能的效应蛋白,比如酶和离子通道。调控基因编码被称作基因调控蛋白的蛋白质,它们控制效应基因的开关。
效应基因编码介导特定细胞功能的效应蛋白,比如酶和离子通道。调控基因编码被称作基因调控蛋白的蛋白质,它们控制效应基因的开关。
调控子有两种形式—阻遏子和后来发现的激活子
基因功能能够受到细胞外(比如不同糖类)和细胞内(第二信使信号比如环腺苷酸)的信号传导分子调控以响应环境需要,这一发现对我而言是革命性的。
长时增强效应LTP,是长时记忆中最重要的机制之一。
长时增强
长时增强
19 基因与突触的对话
我们在1986年发表于《自然》的概念性综述《长时记忆的长与短》中总结了我们的观点。在这篇论文中我们提出,如果基因表达是一个突触上的短时记忆转化为长时记忆所必需的,那么被学习所刺激的突触必须以某种方式发送信号到细胞核,来告诉细胞核打开某种调控基因。在短时记忆中,突触使用细胞内的环腺苷酸和蛋白激酶A来增强神经递质的释放。戈莱特和我假设在长时记忆中,这种激酶从突触转移到了细胞核,在那里它以某种方式激活了对基因表达进行调控的蛋白质。
“熟能生巧”的重复敏感化训练的功能之一,是让适当的信号以激酶形式移动到细胞核。
仅仅是向感觉神经元的细胞核注入被蛋白激酶A磷酸化的CREB,就足以打开导致突触连接长时程易化的基因。
那超忆症是否是因为某个CREB调控基因的缺失,导致新突触生长无法抑制?
实际上,两种CREB彼此对抗的调控作用为记忆存储提供了一个阈限,确保只有重要的、对生活有帮助的经验得到学习。
实际上,两种CREB彼此对抗的调控作用为记忆存储提供了一个阈限,确保只有重要的、对生活有帮助的经验得到学习。
一个高度情绪化的状态,比如车祸引发的状态,也能够绕开常规限制进入长时记忆。在这种情况下,大量的MAP激酶分子会被足够快速地运送到细胞核,让所有的CREB-2分子失活,使得蛋白激酶A更容易激活CREB-1并将这一经验直接转入长时记忆。这可能是所谓闪光灯记忆的原理,它让人栩栩如生地回忆起充满情绪性记忆的事件—比如我与米琪的性体验—就像一幅完整的画面迅速且强力地刻入了脑海中。
年龄增长带来的失忆(良性老年性健忘症)的特征则是无法巩固长时记忆。老化带来的这一缺陷,可能不仅反映了激活CREB-1能力的下降,还反映了没有足够的信号来消除记忆巩固时CREB-2所起的抑制作用。
将短时记忆转化为长时记忆的开关在各种学习简单任务的简单动物中都是一样的,这一事实令人振奋,确证了我们认为记忆存储的核心机制在不同物种中是保守的这一信念
短时记忆导致的突触慢电位可能对该突触做了标记,使的后续长时记忆的蛋白指定作用于该突触
我们假设短时记忆引起的一个给定突触的短暂修饰会以某种方式在那个突触上做出标记
我们假设短时记忆引起的一个给定突触的短暂修饰会以某种方式在那个突触上做出标记
它表明即使一个神经元会与不同靶细胞形成上千个突触连接,单个突触还是能够在长时记忆及短时记忆中独立受到修饰。突触长时作用的独立性赋予了神经元非凡的计算灵活性。
长时记忆如何得以在突触中无限期地保持,即便蛋白质在不断降解和更替。显然,一个自行复制的分子能够在突触中无限期地持续,调控局部蛋白质的合成以维持新突触终端的生长。
CPEB的显性构象是已知的首个服务于一项生理功能的朊病毒,具体来说是维持突触易化和记忆存储
不能简单地认为基因是行为的决定者,它还受到环境刺激(比如学习)的影响。
论文说明补充:论文中使用低温电子显微镜以 2.6 埃的分辨率确定CPEB Orb2的活性和原子结构。Orb2 形成了约 75 纳米长的三重对称淀粉样蛋白丝。淀粉样细丝构象会将 Orb2 从转录的阻遏物转变为转录的激活剂,同时自身会变成“种子”,进一步影响其他CREB蛋白从单体构象聚集为低聚体和淀粉样构象。
单体构象抑制记忆相关蛋白质合成而低聚体和淀粉样构象激活记忆相关蛋白质合成
单体构象抑制记忆相关蛋白质合成而低聚体和淀粉样构象激活记忆相关蛋白质合成
20 回到复杂记忆
内隐记忆生物学
内隐记忆通过不由意识控制的固有程式来指导我们
21 突触保留了我们最美好的记忆
作用于注意和强化的神经递质
22 外部世界的大脑图景
大脑是出类拔萃的解决模糊问题的机器!
因为大脑期待将事物辨认成特定的图像(图22-1)。大脑的期待是内置于视觉通路的解剖学和功能性结构中的。这种期待部分源自经验,但更大部分是源自视觉固有的神经环路
认知心理学家提出的第二个假定是,大脑中的这些分析性成果是通过建立外部世界的内部表征—一幅认知地图—并使用它整合来自外部的所见所闻,生成一幅有意义的表象而取得的。然后,这幅认知地图与过去发生的事结合到一起,并受到注意的调节。最后,这些感觉表征被用于组织并协调有目的的行为。
认知神经科学
蒙特卡斯尔的工作揭示出触觉信息是被拆解的,每一种亚感觉都会被独立分析,只有在信息加工的后期阶段才会被重建并整合。蒙特卡斯尔还提出了一个现在已被普遍接受的观点,即这些功能柱形成了皮层信息加工的基本模块。
23 必须付出注意力!
认知心理学的先驱之一康德认为,表征空间的能力内置于我们心智之中。他觉得人类生来就具有建立空间和时间秩序的规则,于是当其他感觉被激发时—无论是被物体、旋律或触摸体验—它们会以特定的方式自发地交织在空间和时间之中。
异我中心的坐标
基于康德式先验知识并预置于脑内的视觉、触觉或嗅觉不同,空间地图带给我们的是一种新型表征,它基于先验知识与学习的结合。
导致长时程增强的一些分子作用确实是长时间保持一幅空间地图所必需的。
外显记忆在编码和回忆时需要选择性注意。
选择性注意被普遍认为是知觉、行动和记忆—有意识经验的统一体—中的一个重要因素。
大脑加工感觉信息的能力比它的感受器探测环境的能力要有限得多。
注意扮演了过滤器的角色:选择一些对象来做进一步加工。很大程度上由于选择性注意的存在,内部表征不会复制外部世界的全部细节,而且人们无法只根据感觉刺激来预测每一个行动反应
深度牵涉进注意相关现象的一条调节通路是由多巴胺介导的。产生多巴胺的细胞聚集于中脑,它们的轴突投射到海马体
注意至少分为两种类型:不随意的和随意的
不随意注意的激活由外部世界刺激的性质而定,按照詹姆斯的说法,它会被“大个的东西、光亮的东西、运动的东西或者鲜血”吸引。另一方面,随意注意,比如在开车时注意道路和交通,是外显记忆的一个特征,它源自内部需求,目的是处理那些并非自动凸显的刺激。
24 红色小药丸
记忆研究将会发展成一门应用科学,有朝一日,我们不断增长的对记忆功能机制的认识会使得我们有能力治疗各种认知障碍。
25 小鼠、人类与精神疾病
新心智科学的根本信条就是所有的心理过程都是生物性的—它们都依赖发生于“我们脑袋里”(按字面意义)的有机分子和细胞过程。因此,这些过程的任何障碍或变化都必定有着生物学基础。
”根据这一观点,情绪是对来自身体状态的信息做出的认知反应,这些身体状态在很大程度上则是由自主神经系统介导的
达马西奥的工作使得学界对于情绪如何产生这个问题达成了共识:首先是对刺激的无意识内隐评估,接着是生理反应,最后出现有意识体验,它可能会持续,也可能不会持续。
情绪的无意识成分主要是通过动物模型得到鉴定,它参与自主神经系统的运作并受到下丘脑的调控。情绪的有意识成分是通过对人脑的研究发现的,它参与由扣带回执行的大脑皮层的评估功能。
不同通路的存在—一条经过皮层而另一条完全绕开皮层—为我们提供了直接证据,证明对恐惧性刺激的无意识评估先于对恐惧的有意识皮层评估
26 治疗精神疾病的新路子
工作记忆,因为它在一个相对很短的时间里把即时的知觉整合起来并将这些知觉与过往经验已经形成的记忆进行关联,这是在计划和执行复杂行为时的一个基本要素
产生多巴胺的神经元的过度活动,是精神分裂症所有症状(阳性、阴性和认知性)的原因。
在发育过程中过量的D2受体导致小鼠脑中形成持续到成年的变化。这些变化可能是抗精神病药不能改善精神分裂症的认知性症状的原因。
现在我们已经找到了发生在前额叶皮层、由D2受体过量导致的至少一种变化:名为D1受体的另一种多巴胺受体的激活减少。戈德曼–拉奇克早前的实验已经指出,D1受体激活的减少也会导致环腺苷酸的减少,从而引发工作记忆缺陷。
MAOI通过减少血清素和去甲肾上腺素的分解,使得突触能够释放更多的这些神经递质来起作用
能有效对抗抑郁症的药物主要作用于脑中两个调节性递质系统,一个是血清素系统,另一个是去甲肾上腺素系统。关于血清素的证据非常清晰,它与人类情绪状态强相关:高浓度的血清素与幸福感相关,低浓度则与抑郁症症状相关。实际上,自杀者的血清素浓度往往极低。
这些引人注目的新发现提出了一个可能性,即抗抑郁药部分是通过刺激海马体中神经元的生成来发挥作用的。
27 生物学与精神分析思想的复兴
许多年来,通过可重复性实验检验其假说的尝试都失败了。实际上,一直以来它产生想法的能力要远胜过它检验想法的能力。
生物学也许能够描绘作为精神分析核心的若干心理过程的生理基础,这个核心包括无意识心理过程、心理决定论(一切行动或行为、一切口误都不是完全随机或任意产生的)、无意识在心理病理学中的角色(即哪怕是迥然相异的心理事件也能通过无意识进行联系)和精神分析本身的疗效。
贝克认知疗法
积极结果使得贝克开发了一个针对抑郁症的系统性短程心理疗法,
积极结果使得贝克开发了一个针对抑郁症的系统性短程心理疗法,
心理治疗所需的正是生物学取向。
事实上,如果心理治疗带来的改变能在很长一段时间内保持,那么就有理由得出结论,不同形式的心理疗法引起了大脑不同的结构性变化,正如其他形式的学习所为。
强迫症能够通过认知行为疗法逆转。它还能通过药物抑制血清素的重摄取而得到逆转。药物和心理疗法逆转的都是尾状核增强的代谢。
杰米森的洞见让我觉得非常迷人之处在于,她把心理治疗视为一次学习的经历,让她可以把她的经验—她的人生故事—拧成一股绳。
猴子和人类一样,其社会性发展存在一个关键期。
程序性记忆与无意识心理过程区分的方法(动力无意识、前意识无意识)
通过我们的知觉及运动技能记忆反映出的程序性(内隐)心理过程,与两种其他类型的无意识心理过程进行区分的方法。后两种无意识心理过程分别是:动力无意识,它代表我们的冲突、性冲动以及压抑的思维和行为;前意识无意识,它与组织和计划相关,已经准备好了通向意识。
通过我们的知觉及运动技能记忆反映出的程序性(内隐)心理过程,与两种其他类型的无意识心理过程进行区分的方法。后两种无意识心理过程分别是:动力无意识,它代表我们的冲突、性冲动以及压抑的思维和行为;前意识无意识,它与组织和计划相关,已经准备好了通向意识。
我们对大部分认知过程都是没有意识的,而只是对这些过程的结果有意识。这一原理似乎也适用于我们对自由意志的有意识感受。
28 意 识
意识的本质以及各种无意识心理过程与有意识思维的关系。
意识的核心,则是人对自我的觉知,以及觉知到自己正在觉知。
意识是我们的一种能力,它不单单用来体验快乐与痛苦,更可以用来留意和思忖这些体验,这种能力适用于即刻的生活并贯穿整个人生。
意识的统一性的确是个难题,但应该不是不可解决的。统一性可以分解。那些两个大脑半球被手术切断分开的病人,具有两个有意识的心智,每个都自有其统一的知觉。
神经元的电活动如何带来我们对那个颜色或乐音的波长的理解
当前的科学研究范式【还原论、客观实验模式】无法研究意识的主观性问题【无法简化、过于主观】。
因为我们目前从事的科学研究对复杂事件持有还原论、分析性的视角,而意识却具有不可简化的主观性,构建这样一个理论超出了我们现在的能力范围
因为我们目前从事的科学研究对复杂事件持有还原论、分析性的视角,而意识却具有不可简化的主观性,构建这样一个理论超出了我们现在的能力范围
而关于主观性(意识)如何由客观的物质(相互连接的神经细胞)的性质造成,科学缺乏解释它的规则。
有一种克服恐惧的方法叫做恐惧清单法,也是通过对恐惧的事项列出清单,然后理性地对恐惧的事物进行全方位分析,从而移出主观焦虑的影响,能够客观地看待和面对。
当刺激留在想象中,而不是被有意识地知觉到时,焦虑在脑中产生的影响最为剧烈。一旦他们有意识地感知到一张恐惧面孔的照片,即便是焦虑型的人也能够准确地评估它是否真的是一个威胁。
当刺激留在想象中,而不是被有意识地知觉到时,焦虑在脑中产生的影响最为剧烈。一旦他们有意识地感知到一张恐惧面孔的照片,即便是焦虑型的人也能够准确地评估它是否真的是一个威胁。
心理病理学反应是由无意识水平上发生的冲突导致的,如果患者能够有意识地面对冲突来源,那么这些反应就可以得到调控。
恐惧的无意识知觉对杏仁核基底外侧核的激活程度与人的基线焦虑水平成正比这一发现,提供了一个诊断焦虑状态和评估各种药物及心理治疗效力的生物标记。
最新的研究中,准备电位已经被提前到了数秒,即被试者做出动作数秒前,就可以通过脑电成功预测被试者的动作。
“准备电位”
“准备电位”
30 从记忆中学习:展望
我想理解感觉系统的无意识加工过程如何发生,以及有意识注意如何指导记忆固化的脑机制。
人类的无意识和有意识心理过程的关系
里佐拉蒂把它们称作“镜像神经元”并认为它们为模仿、认同、共情和模拟发声的能力—这些人际互动的内在心理过程—提供了初步洞见
我进入哈佛时要成为一名历史学家,离开时要成为一名精神分析师,只有放弃这两条路,我才得以跟随我的直觉,觉得必须穿越大脑的细胞通路才能通往真正理解心智的大路。通过跟随我的本能和无意识思维过程,听从在那时还显得遥远而难以捉摸的科学召唤,我被带入了一个无比惬意的人生。
3 美国的求学生涯7 简单与复杂的神经系统8 不同的记忆,不同的脑区9 寻找一个理想系统来研究记忆10 学习的神经性模拟11 增强突触间的连接14 突触随经验而改变15 个性的生物学基础16 分子与短时记忆18 记忆的基因19 基因与突触的对话20 回到复杂记忆21 突触保留了我们最美好的记忆22 外部世界的大脑图景23 必须付出注意力!24 红色小药丸25 小鼠、人类与精神疾病26 治疗精神疾病的新路子27 生物学与精神分析思想的复兴28 意 识30 从记忆中学习:展望点评
3 美国的求学生涯
[插图]
图3-3 中枢神经系统。
哪怕只是看着一个脑的黏土模型,也很难不去思索弗洛伊德所说的自我、本我与超我分别位于脑中何处。作为一名敏锐的脑解剖学家,弗洛伊德曾在著作中反复提到精神分析与脑生物学的关联。例如,弗洛伊德在1914年的文章《论自恋》中写道:“我们必须记得,我们所有关于心理学的现行观点有朝一日都可能会找到其器质性亚结构。”
7 简单与复杂的神经系统
马歇尔和他的同事发现,触觉的内部表征呈现空间上的有组织性:身体表面相邻部位的表征在大脑里也挨在一起。
大脑皮层的四个脑叶。额叶是支配社会判断、活动的计划和组织、语言的某些方面、运动控制以及被称作工作记忆的一种短时记忆的神经环路的一部分。顶叶接收有关触摸、压力和身体周遭空间的感觉信息并帮助把这些信息整合成连贯一致的知觉。枕叶参与视觉加工。颞叶参与听觉加工和语言与记忆的某些方面。
8 不同的记忆,不同的脑区
认为寻找记忆的生物学基础可能是理解高级心理过程的一个有效途径。我很清楚学习和记忆是精神分析和心理治疗的核心。毕竟很多心理问题都是习得的,而精神分析的基本原理是所有习得的东西都可以被忘却。更广义地说,学习和记忆是我们特有身份的核心,是它们使得我们成为我们。
在接下来的几十年里,有关大脑的理论都围绕着加尔与弗劳伦斯各自追随者之间的争论进行。直到19世纪下半叶,这个问题才由来自巴黎的皮埃尔·保罗·布洛卡和来自德国布雷斯劳的卡尔·韦尼克两位神经学家给出了解答。在研究患有特定语言缺陷,或称作失语症的病人时,布洛卡和韦尼克做出了一些重要发现。这些发现共同书写了人类行为研究史上最激动人心的一章——对语言这一复杂认知能力的生物学基础的最初洞见。
与弗劳伦斯不同,布洛卡和韦尼克不是通过正常大脑来检验加尔的理论的,他们研究的是病理状态下的大脑——当时的医生称之为“自然的实验”。
M.进行了研究,而每次她走进房间向他问好时,他都无法记起她。他辨认不出自己的近照或者镜中的自己,因为他记得的那个自己还是手术之前的样子。他对自己外貌的变化没有记忆:从他做完手术之后的五十多年里,他的自我身份一直处于冻结状态。米尔纳曾这么描述H.M.:“他不能学到哪怕一丁点儿新知识。他活在与过去捆绑在一起的今天,一个孩童般的世界里。你可以说他的个人史在手术完成的那一刻就停止了。”
通过对H.M.的系统研究,米尔纳提炼出了有关复杂记忆的生物学基础的三个重要原理。第一,记忆是一种独特的心理功能,它与其他知觉、运动和认知能力截然有别。第二,短时记忆和长时记忆能够被分开存储。
外显记忆和内隐记忆在不同的脑区得到加工并存储。对人、物、地点、事实和事件的外显记忆短期内存储在前额叶。这些记忆在海马体中转化为长时记忆,然后存储在皮层中与各种感觉所牵涉的部位相同的区域,也就是最初加工相应感觉信息的那些脑区。对技能、习惯和条件作用的内隐记忆存储在小脑、纹状体和杏仁核。
外显记忆和内隐记忆
外显记忆和内隐记忆在不同的脑区得到加工并存储。对人、物、地点、事实和事件的外显记忆短期内存储在前额叶。这些记忆在海马体中转化为长时记忆,然后存储在皮层中与各种感觉所牵涉的部位相同的区域,也就是最初加工相应感觉信息的那些脑区。对技能、习惯和条件作用的内隐记忆存储在小脑、纹状体和杏仁核。
很多学习经历既要用到外显记忆也要用到内隐记忆。实际上,经常的重复可以将外显记忆转化为内隐记忆。开始学习骑自行车时我们需要有意识地注意自己的身体和车,而最后骑车会变成一项自动化、无意识的活动。
9 寻找一个理想系统来研究记忆
学习和记忆的细胞机制不在于神经元自身的特性,而在于它接收的信息并与其所属神经环路中其他细胞交流的连接。
在很多情况下,一个人不能仅仅基于冰冷的事实来做决定——事实往往并不充分。一个人最终还是要相信自己的无意识、自己的直觉、自己的创造力。
10 学习的神经性模拟
记忆并不依赖于神经细胞自身的性质,而是依赖于神经元之间连接的性质以及它们如何加工收到的感觉信息。
我假定不同形式的学习导致不同模式的神经活动,而且这些活动模式的每一种又以独特的方式改变突触连接的强度。当这种改变一直持续下去,就产生了记忆存储。
我的上述想法得益于我在思考如何开启海兔实验时获悉的一项新发表的研究。1961年,密歇根大学安娜堡分校的罗伯特·杜蒂做出了一个关于经典条件作用的重要发现。他把一个弱电刺激施加到狗脑中支配视觉的区域,发现视觉皮层的神经元产生了电活动,但狗没有移动。另一个施加到运动皮层的电刺激导致了狗爪的移动。在这两种刺激多次配对出现之后,只需单独施加弱刺激就会诱发狗爪的移动。于是杜蒂清楚地证明了,脑中的经典条件作用不需要动机②:它只需要两个刺激的配对。
这是朝着学习的还原论取向迈出的一大步,但我想要开发的学习的神经性模拟还需要走出另外的两步。
脑中的经典条件作用不需要动机②:它只需要两个刺激的配对。
通过配队的关联刺激输入可以产生学习。比如看到蓝色听到红色,就会把蓝色学习为“红”
脑中的经典条件作用不需要动机②:它只需要两个刺激的配对。
11 增强突触间的连接
从这个意义上说,习惯化就是学会将反复发生的刺激识别为安全的,可以忽略。
14 突触随经验而改变
在习惯化过程中,感觉神经元的一个动作电位引发了运动神经元更弱的突触电位,导致了交流效能的降低;而在敏感化过程中,前者引发了运动神经元更强的突触电位,导致了交流效能的提高。
有机体许多行为的潜能是先天内置于大脑的,并在很大程度上受到遗传和发育控制;然而,一个生物的环境和学习能够改变这些预先存在的通路的效能,从而导致行为通过新的模式表达出来。
大脑的天赋相似,区别在于后天的学习行为和环境对大脑的塑造。体育健将通过大量的体育锻炼强化了特定运动的神经环路,音乐家通过大量的乐器演奏练习强化了乐器演奏的神经环路,而科学家通过大量的学习、研究和思考强化了理性分析的神经环路。
有机体许多行为的潜能是先天内置于大脑的,并在很大程度上受到遗传和发育控制;然而,一个生物的环境和学习能够改变这些预先存在的通路的效能,从而导致行为通过新的模式表达出来。
康德称这些模板为先验知识,它们决定了感觉经验如何被接收和被理解。
神经环路的解剖图谱是康德式先验知识的一个简单例子,而神经环路中特定连接强度的变化则反映了经验的影响。
突触连接强度的持续改变是学习与短时记忆的细胞机制。
学习可能就是把突触可塑性的各种基本形式组合成更为复杂的新形式的过程,就像我们使用字母表来组成单词一样。
化学传递较之于电传递的根本优势:它具有介导各种形式的学习及记忆存储的能力。
前面有提到,为什么大脑中神经元之间的信号传递通过的是比较低速的化学突触传递而不是高速的动作电位传递,因为化学传递式的突触能够改变和调控强度,这为学习和记忆提供了基础机制。如果全都是电突触,那么神经元组成的网络就是一成不变的,也就不存在学习能力(改变网络的能力)
化学传递较之于电传递的根本优势:它具有介导各种形式的学习及记忆存储的能力。
记忆的根本特征之一是它的形成具有阶段性。短时记忆持续数分钟,而长时记忆持续许多天甚至更久。行为学实验表明,短时记忆会自然地逐渐转化为长时记忆,而且它是通过重复来做到这一点的,所谓“熟能生巧”。
这本书让我看的欲罢不能的原因,除了本身故事化和科学化的叙述穿插,使得行文可读性大大增加之外。作者会在每章讲述自己的新发现,以及新发现所带来的新的疑问,想知道这些问题的答案或者事情的后续发展,就得继续往下读。每章后的连续提问,就是“欲知后事如何?且听下回分解。”
可是练习是怎样起作用的?训练如何能让短时记忆转化为牢固且自我维持的长时记忆?这一过程是发生在同一位点—感觉与运动细胞之间的连接处—还是需要一个新位点?
15 个性的生物学基础
综上所述,这两类研究似乎证实了记忆存储至少存在两个阶段的观点:持续数分钟的短时记忆会通过一个需要合成新蛋白质的巩固过程转化成稳定的长时记忆,后者可以持续几天、几星期甚至更久。
短时记忆造成的是突触功能的变化,它会增强或减弱已经存在的连接;长时记忆则需要解剖学变化。重复的敏感化训练使得神经元长出新的终端,形成长时记忆,而习惯化使得神经元撤销已有的终端。因此,通过造成深刻的结构性变化,学习能够让不活跃的突触变得活跃,或者让活跃的突触变得不活跃。
一个身体部位在皮层中的表征面积取决于它的使用强度和复杂性。
通过练习可以改变大脑,但如研究所说,应该不会增加神经元,那么训练而增加出来的区域应该就是多出来的突触连接区了。
一个身体部位在皮层中的表征面积取决于它的使用强度和复杂性。
神经系统的可塑性—神经细胞改变突触强度甚至数量的能力—是学习与长时记忆背后的机制。
一个诺贝尔获得者,细胞神经科学家的一生,一样也会有坎坷和起落,读来令人唏嘘不已。
这时我总会由衷感激专心投入研究工作带给我的那份宁静。工作上富有挑战性的探索和我揭示的惊人洞见,使我得以逃离日常生活中无法挽回的痛苦现实。
16 分子与短时记忆
我们已经知道记忆源自神经环路中突触的变化:短时记忆来自功能性变化而长时记忆来自结构性变化。
短时记忆的功能性变化指突触电位的强度改变(对应的底层机制应该是刺激导致的突触释放的囊泡数量或频率改变)。而长时记忆来自结构性变化(结构性变化指神经元之间建立了新的突触连接或消亡了旧的连接。
短时记忆来自功能性变化而长时记忆来自结构性变化
离子通道型受体
代谢型受体
代谢型受体和环腺苷酸可能是把感觉神经元内慢突触电位与谷氨酸释放的增强以及最终短时记忆的形成连接到一起的神秘中介
所有的生命,包括构成我们思想和记忆的基质,都是由相同的构件组成。
斯蒂夫·库夫勒和约翰·尼科尔斯出版了《从神经元到脑》,这本书强调了细胞取向的重要性。他们用细胞生物学来解释神经细胞如何工作以及它们如何在脑中形成环路
突触电位通常指的是突触后神经元的膜内外电位差,既可以表述为“突触后(运动)神经元内的”突触电位,比如本行末尾;也可以表述为“两个神经元之间的”突触电位,比如本段首句。它们指的是同一个电位,而不同于此处新发现的“突触前(感觉)神经元内的”突触电位,后文通常称之为“慢突触电位”
突触电位和慢突触电位的区别
突触电位通常指的是突触后神经元的膜内外电位差,既可以表述为“突触后(运动)神经元内的”突触电位,比如本行末尾;也可以表述为“两个神经元之间的”突触电位,比如本段首句。它们指的是同一个电位,而不同于此处新发现的“突触前(感觉)神经元内的”突触电位,后文通常称之为“慢突触电位”
18 记忆的基因
但在每一类细胞中,都会有些基因只在特定时间表达,而另外一些基因则在对来自身体内部或环境的信号做出反应时被打开或者关闭。有一天晚上,我突然灵光一现:学习不就是一组来自环境的感觉信号么!是感觉信号的不同类型或模式导致了不同形式的学习。
哪一类信号调控基因的活动?基因是如何被打开和关闭的?雅各布和莫诺在细菌中发现,一些基因是通过其他基因来开关的。这使得他们对效应基因与调控基因做出了区分。效应基因编码介导特定细胞功能的效应蛋白,比如酶和离子通道。调控基因编码被称作基因调控蛋白的蛋白质,它们控制效应基因的开关。
效应基因编码介导特定细胞功能的效应蛋白,比如酶和离子通道。调控基因编码被称作基因调控蛋白的蛋白质,它们控制效应基因的开关。
效应基因和调控基因。调控基因总是表达并转录调控蛋白质,而效应基因的开关由调控蛋白质来控制。那相同DNA的细胞又是如何分化成不同细胞的呢?关联在于环境,因为环境不同,环境中不同的分子会影响调控蛋白的活性,从而控制效应基因的转录。这也就实现了同一套遗传密码的细胞,在不同环境下可以分化成完全不同的细胞,这是多细胞生物的基础。
效应基因编码介导特定细胞功能的效应蛋白,比如酶和离子通道。调控基因编码被称作基因调控蛋白的蛋白质,它们控制效应基因的开关。
调控子有两种形式—阻遏子和后来发现的激活子
基因功能能够受到细胞外(比如不同糖类)和细胞内(第二信使信号比如环腺苷酸)的信号传导分子调控以响应环境需要,这一发现对我而言是革命性的。
长时增强
长时增强效应LTP,是长时记忆中最重要的机制之一。
长时增强
19 基因与突触的对话
我们在1986年发表于《自然》的概念性综述《长时记忆的长与短》中总结了我们的观点。在这篇论文中我们提出,如果基因表达是一个突触上的短时记忆转化为长时记忆所必需的,那么被学习所刺激的突触必须以某种方式发送信号到细胞核,来告诉细胞核打开某种调控基因。在短时记忆中,突触使用细胞内的环腺苷酸和蛋白激酶A来增强神经递质的释放。戈莱特和我假设在长时记忆中,这种激酶从突触转移到了细胞核,在那里它以某种方式激活了对基因表达进行调控的蛋白质。
“熟能生巧”的重复敏感化训练的功能之一,是让适当的信号以激酶形式移动到细胞核。
仅仅是向感觉神经元的细胞核注入被蛋白激酶A磷酸化的CREB,就足以打开导致突触连接长时程易化的基因。
实际上,两种CREB彼此对抗的调控作用为记忆存储提供了一个阈限,确保只有重要的、对生活有帮助的经验得到学习。
那超忆症是否是因为某个CREB调控基因的缺失,导致新突触生长无法抑制?
实际上,两种CREB彼此对抗的调控作用为记忆存储提供了一个阈限,确保只有重要的、对生活有帮助的经验得到学习。
一个高度情绪化的状态,比如车祸引发的状态,也能够绕开常规限制进入长时记忆。在这种情况下,大量的MAP激酶分子会被足够快速地运送到细胞核,让所有的CREB-2分子失活,使得蛋白激酶A更容易激活CREB-1并将这一经验直接转入长时记忆。这可能是所谓闪光灯记忆的原理,它让人栩栩如生地回忆起充满情绪性记忆的事件—比如我与米琪的性体验—就像一幅完整的画面迅速且强力地刻入了脑海中。
年龄增长带来的失忆(良性老年性健忘症)的特征则是无法巩固长时记忆。老化带来的这一缺陷,可能不仅反映了激活CREB-1能力的下降,还反映了没有足够的信号来消除记忆巩固时CREB-2所起的抑制作用。
将短时记忆转化为长时记忆的开关在各种学习简单任务的简单动物中都是一样的,这一事实令人振奋,确证了我们认为记忆存储的核心机制在不同物种中是保守的这一信念
我们假设短时记忆引起的一个给定突触的短暂修饰会以某种方式在那个突触上做出标记
短时记忆导致的突触慢电位可能对该突触做了标记,使的后续长时记忆的蛋白指定作用于该突触
我们假设短时记忆引起的一个给定突触的短暂修饰会以某种方式在那个突触上做出标记
它表明即使一个神经元会与不同靶细胞形成上千个突触连接,单个突触还是能够在长时记忆及短时记忆中独立受到修饰。突触长时作用的独立性赋予了神经元非凡的计算灵活性。
长时记忆如何得以在突触中无限期地保持,即便蛋白质在不断降解和更替。显然,一个自行复制的分子能够在突触中无限期地持续,调控局部蛋白质的合成以维持新突触终端的生长。
CPEB的显性构象是已知的首个服务于一项生理功能的朊病毒,具体来说是维持突触易化和记忆存储
不能简单地认为基因是行为的决定者,它还受到环境刺激(比如学习)的影响。
单体构象抑制记忆相关蛋白质合成而低聚体和淀粉样构象激活记忆相关蛋白质合成
论文说明补充:论文中使用低温电子显微镜以 2.6 埃的分辨率确定CPEB Orb2的活性和原子结构。Orb2 形成了约 75 纳米长的三重对称淀粉样蛋白丝。淀粉样细丝构象会将 Orb2 从转录的阻遏物转变为转录的激活剂,同时自身会变成“种子”,进一步影响其他CREB蛋白从单体构象聚集为低聚体和淀粉样构象。
单体构象抑制记忆相关蛋白质合成而低聚体和淀粉样构象激活记忆相关蛋白质合成
20 回到复杂记忆
内隐记忆生物学
内隐记忆通过不由意识控制的固有程式来指导我们
21 突触保留了我们最美好的记忆
作用于注意和强化的神经递质
22 外部世界的大脑图景
大脑是出类拔萃的解决模糊问题的机器!
因为大脑期待将事物辨认成特定的图像(图22-1)。大脑的期待是内置于视觉通路的解剖学和功能性结构中的。这种期待部分源自经验,但更大部分是源自视觉固有的神经环路
认知心理学家提出的第二个假定是,大脑中的这些分析性成果是通过建立外部世界的内部表征—一幅认知地图—并使用它整合来自外部的所见所闻,生成一幅有意义的表象而取得的。然后,这幅认知地图与过去发生的事结合到一起,并受到注意的调节。最后,这些感觉表征被用于组织并协调有目的的行为。
认知神经科学
蒙特卡斯尔的工作揭示出触觉信息是被拆解的,每一种亚感觉都会被独立分析,只有在信息加工的后期阶段才会被重建并整合。蒙特卡斯尔还提出了一个现在已被普遍接受的观点,即这些功能柱形成了皮层信息加工的基本模块。
视觉皮层的分层抽象和处理与CNN的分层处理相似,每层进行不同维度的抽象,然后统一知觉物体并进行模式识别,差别在于人并不识别进入眼镜的所有像素,而是注意力过滤器所关注到的那部分。
这些科学家的研究证实了格式塔心理学的推断,即我们的知觉是精确且直接的这一信念其实只是一种认知错觉。大脑并不是简单地通过感觉接收原始数据并忠实地复制出来,相反,各个感觉系统首先分析并拆解这些原始输入信息,然后根据其内置连接和规则来重建它们—这些都符合伊曼努尔·康德的洞见!
不是金字塔结构,而是网状结构。
不论是在视觉还是其他任何系统中,都不存在一个所有其他皮层区域只对它报告的皮层区域。总之,皮层必须采用一种不同的策略来生成整合的视觉图像。
23 必须付出注意力!
认知心理学的先驱之一康德认为,表征空间的能力内置于我们心智之中。他觉得人类生来就具有建立空间和时间秩序的规则,于是当其他感觉被激发时—无论是被物体、旋律或触摸体验—它们会以特定的方式自发地交织在空间和时间之中。
异我中心的坐标
自我中心坐标是第一人称视角。而异我中心坐标是第三人称视角。前者在我们锁定声音来源时用到,后者在我们在队列中锁定自己位置时用到(我在第几行第几列,谁的左边谁的后面)
异我中心的坐标
基于康德式先验知识并预置于脑内的视觉、触觉或嗅觉不同,空间地图带给我们的是一种新型表征,它基于先验知识与学习的结合。
不通过感觉刺激输入,那位置细胞是如何进行表征的呢?还是要依赖感觉输入吧,只不过是视觉,听觉等多种感觉的联合处理
位置细胞不是通过感觉刺激来开启的。
导致长时程增强的一些分子作用确实是长时间保持一幅空间地图所必需的。
外显记忆在编码和回忆时需要选择性注意。
选择性注意被普遍认为是知觉、行动和记忆—有意识经验的统一体—中的一个重要因素。
大脑加工感觉信息的能力比它的感受器探测环境的能力要有限得多。
注意扮演了过滤器的角色:选择一些对象来做进一步加工。很大程度上由于选择性注意的存在,内部表征不会复制外部世界的全部细节,而且人们无法只根据感觉刺激来预测每一个行动反应
注意力过滤器和注意力转换器
注意扮演了过滤器的角色:选择一些对象来做进一步加工。很大程度上由于选择性注意的存在,内部表征不会复制外部世界的全部细节,而且人们无法只根据感觉刺激来预测每一个行动反应
深度牵涉进注意相关现象的一条调节通路是由多巴胺介导的。产生多巴胺的细胞聚集于中脑,它们的轴突投射到海马体
注意至少分为两种类型:不随意的和随意的
不随意注意的激活由外部世界刺激的性质而定,按照詹姆斯的说法,它会被“大个的东西、光亮的东西、运动的东西或者鲜血”吸引。另一方面,随意注意,比如在开车时注意道路和交通,是外显记忆的一个特征,它源自内部需求,目的是处理那些并非自动凸显的刺激。
这里的随意不能理解为中文的随意(随便)的意思,不然就或反过来了。 随意注意指的是自我控制的注意,随意应该理解为 随着自我意识 注意 和 不随着自我意识注意。
不随意注意的激活由外部世界刺激的性质而定,按照詹姆斯的说法,它会被“大个的东西、光亮的东西、运动的东西或者鲜血”吸引。另一方面,随意注意,比如在开车时注意道路和交通,是外显记忆的一个特征,它源自内部需求,目的是处理那些并非自动凸显的刺激。
所以对于几何这类纯理论,由于空间认知的差异,男生要强于女生?
脑成像结果显示,男人和女人在思考空间时激活的脑区不同:男人激活的是左侧海马体而女人激活的是右侧顶叶和右侧前额叶皮层。这些研究指出了同时优化两种策略对群体效率具有潜在的益处。
24 红色小药丸
记忆研究将会发展成一门应用科学,有朝一日,我们不断增长的对记忆功能机制的认识会使得我们有能力治疗各种认知障碍。
很伟大的理念,开启人类进化的新篇章
记忆研究将会发展成一门应用科学,有朝一日,我们不断增长的对记忆功能机制的认识会使得我们有能力治疗各种认知障碍。
25 小鼠、人类与精神疾病
新心智科学的根本信条就是所有的心理过程都是生物性的—它们都依赖发生于“我们脑袋里”(按字面意义)的有机分子和细胞过程。因此,这些过程的任何障碍或变化都必定有着生物学基础。
”根据这一观点,情绪是对来自身体状态的信息做出的认知反应,这些身体状态在很大程度上则是由自主神经系统介导的
达马西奥的工作使得学界对于情绪如何产生这个问题达成了共识:首先是对刺激的无意识内隐评估,接着是生理反应,最后出现有意识体验,它可能会持续,也可能不会持续。
先有本能反应,然后才有情绪意识
达马西奥的工作使得学界对于情绪如何产生这个问题达成了共识:首先是对刺激的无意识内隐评估,接着是生理反应,最后出现有意识体验,它可能会持续,也可能不会持续。
情绪的无意识成分主要是通过动物模型得到鉴定,它参与自主神经系统的运作并受到下丘脑的调控。情绪的有意识成分是通过对人脑的研究发现的,它参与由扣带回执行的大脑皮层的评估功能。
不同通路的存在—一条经过皮层而另一条完全绕开皮层—为我们提供了直接证据,证明对恐惧性刺激的无意识评估先于对恐惧的有意识皮层评估
26 治疗精神疾病的新路子
工作记忆,因为它在一个相对很短的时间里把即时的知觉整合起来并将这些知觉与过往经验已经形成的记忆进行关联,这是在计划和执行复杂行为时的一个基本要素
产生多巴胺的神经元的过度活动,是精神分裂症所有症状(阳性、阴性和认知性)的原因。
在发育过程中过量的D2受体导致小鼠脑中形成持续到成年的变化。这些变化可能是抗精神病药不能改善精神分裂症的认知性症状的原因。
大脑已经被改变了,药物只能阻止之后的影响,但无法修复已经产生的缺陷。
在发育过程中过量的D2受体导致小鼠脑中形成持续到成年的变化。这些变化可能是抗精神病药不能改善精神分裂症的认知性症状的原因。
现在我们已经找到了发生在前额叶皮层、由D2受体过量导致的至少一种变化:名为D1受体的另一种多巴胺受体的激活减少。戈德曼–拉奇克早前的实验已经指出,D1受体激活的减少也会导致环腺苷酸的减少,从而引发工作记忆缺陷。
MAOI通过减少血清素和去甲肾上腺素的分解,使得突触能够释放更多的这些神经递质来起作用
能有效对抗抑郁症的药物主要作用于脑中两个调节性递质系统,一个是血清素系统,另一个是去甲肾上腺素系统。关于血清素的证据非常清晰,它与人类情绪状态强相关:高浓度的血清素与幸福感相关,低浓度则与抑郁症症状相关。实际上,自杀者的血清素浓度往往极低。
这些引人注目的新发现提出了一个可能性,即抗抑郁药部分是通过刺激海马体中神经元的生成来发挥作用的。
27 生物学与精神分析思想的复兴
许多年来,通过可重复性实验检验其假说的尝试都失败了。实际上,一直以来它产生想法的能力要远胜过它检验想法的能力。
生物学也许能够描绘作为精神分析核心的若干心理过程的生理基础,这个核心包括无意识心理过程、心理决定论(一切行动或行为、一切口误都不是完全随机或任意产生的)、无意识在心理病理学中的角色(即哪怕是迥然相异的心理事件也能通过无意识进行联系)和精神分析本身的疗效。
积极结果使得贝克开发了一个针对抑郁症的系统性短程心理疗法,
贝克认知疗法
积极结果使得贝克开发了一个针对抑郁症的系统性短程心理疗法,
心理治疗所需的正是生物学取向。
事实上,如果心理治疗带来的改变能在很长一段时间内保持,那么就有理由得出结论,不同形式的心理疗法引起了大脑不同的结构性变化,正如其他形式的学习所为。
强迫症能够通过认知行为疗法逆转。它还能通过药物抑制血清素的重摄取而得到逆转。药物和心理疗法逆转的都是尾状核增强的代谢。
杰米森的洞见让我觉得非常迷人之处在于,她把心理治疗视为一次学习的经历,让她可以把她的经验—她的人生故事—拧成一股绳。
猴子和人类一样,其社会性发展存在一个关键期。
通过我们的知觉及运动技能记忆反映出的程序性(内隐)心理过程,与两种其他类型的无意识心理过程进行区分的方法。后两种无意识心理过程分别是:动力无意识,它代表我们的冲突、性冲动以及压抑的思维和行为;前意识无意识,它与组织和计划相关,已经准备好了通向意识。
程序性记忆与无意识心理过程区分的方法(动力无意识、前意识无意识)
通过我们的知觉及运动技能记忆反映出的程序性(内隐)心理过程,与两种其他类型的无意识心理过程进行区分的方法。后两种无意识心理过程分别是:动力无意识,它代表我们的冲突、性冲动以及压抑的思维和行为;前意识无意识,它与组织和计划相关,已经准备好了通向意识。
我们对大部分认知过程都是没有意识的,而只是对这些过程的结果有意识。这一原理似乎也适用于我们对自由意志的有意识感受。
28 意 识
意识的本质以及各种无意识心理过程与有意识思维的关系。
意识的核心,则是人对自我的觉知,以及觉知到自己正在觉知。
意识是我们的一种能力,它不单单用来体验快乐与痛苦,更可以用来留意和思忖这些体验,这种能力适用于即刻的生活并贯穿整个人生。
意识的统一性的确是个难题,但应该不是不可解决的。统一性可以分解。那些两个大脑半球被手术切断分开的病人,具有两个有意识的心智,每个都自有其统一的知觉。
神经元的电活动如何带来我们对那个颜色或乐音的波长的理解
因为我们目前从事的科学研究对复杂事件持有还原论、分析性的视角,而意识却具有不可简化的主观性,构建这样一个理论超出了我们现在的能力范围
当前的科学研究范式【还原论、客观实验模式】无法研究意识的主观性问题【无法简化、过于主观】。
因为我们目前从事的科学研究对复杂事件持有还原论、分析性的视角,而意识却具有不可简化的主观性,构建这样一个理论超出了我们现在的能力范围
而关于主观性(意识)如何由客观的物质(相互连接的神经细胞)的性质造成,科学缺乏解释它的规则。
当刺激留在想象中,而不是被有意识地知觉到时,焦虑在脑中产生的影响最为剧烈。一旦他们有意识地感知到一张恐惧面孔的照片,即便是焦虑型的人也能够准确地评估它是否真的是一个威胁。
有一种克服恐惧的方法叫做恐惧清单法,也是通过对恐惧的事项列出清单,然后理性地对恐惧的事物进行全方位分析,从而移出主观焦虑的影响,能够客观地看待和面对。
当刺激留在想象中,而不是被有意识地知觉到时,焦虑在脑中产生的影响最为剧烈。一旦他们有意识地感知到一张恐惧面孔的照片,即便是焦虑型的人也能够准确地评估它是否真的是一个威胁。
心理病理学反应是由无意识水平上发生的冲突导致的,如果患者能够有意识地面对冲突来源,那么这些反应就可以得到调控。
恐惧的无意识知觉对杏仁核基底外侧核的激活程度与人的基线焦虑水平成正比这一发现,提供了一个诊断焦虑状态和评估各种药物及心理治疗效力的生物标记。
“准备电位”
最新的研究中,准备电位已经被提前到了数秒,即被试者做出动作数秒前,就可以通过脑电成功预测被试者的动作。
“准备电位”
30 从记忆中学习:展望
我想理解感觉系统的无意识加工过程如何发生,以及有意识注意如何指导记忆固化的脑机制。
人类的无意识和有意识心理过程的关系
里佐拉蒂把它们称作“镜像神经元”并认为它们为模仿、认同、共情和模拟发声的能力—这些人际互动的内在心理过程—提供了初步洞见
我进入哈佛时要成为一名历史学家,离开时要成为一名精神分析师,只有放弃这两条路,我才得以跟随我的直觉,觉得必须穿越大脑的细胞通路才能通往真正理解心智的大路。通过跟随我的本能和无意识思维过程,听从在那时还显得遥远而难以捉摸的科学召唤,我被带入了一个无比惬意的人生。
点评
强烈推荐,本书既是坎德尔的自传也是认知神经科学的发展史。
坎德尔终其一生都走在探索意识之谜的路上,本文以个人成长经历为主线,中间穿插脑神经科学的发展历史,娓娓道来让人欲罢不能,成长经历中每一次关键抉择时对问题的深度、全面思考和果断的抉择,让我看到了身为科学家的严谨、深入的治学之道。
最开始阅读本书是希望了解记忆的底层神经元乃至分子机制(即记忆的第一性原理),从而来确认现在各种记忆法的底层原理是否可靠,并帮助自己更好地进行学习和记忆。坎德尔不愧为诺贝尔奖级别的大师,抽丝剥茧般地揭开隐藏在大脑深处的记忆之谜,阅读本书真是一场酣畅淋漓的智识之旅。