大脑为什么会产生记忆？

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科学家认为记忆与大脑中的某种化学物质有关。记忆是人脑对经验过事物的识记、保持、再现或再认，它是进行思维、想象等高级心理活动的基础。人类记忆与大脑海马结构、大脑内部的化学成分变化有关。

大脑是如何产生记忆的？这个问题非常复杂，科学家们研究了1个多世纪，到现在为止也是略知一二。一些科学家认为,记忆与大脑中的某种化学物质有关。一些美国科学家曾做过这样的实验,他们把老鼠放在一个有明室和暗室的笼子里,喜欢黑暗的老鼠总是躲在暗室里。科学家多次电击这些老鼠,把它们训练得害怕黑暗。然后再把这些老鼠脑子里的化学物质提出来,注射到正常老鼠的脑子里,结果这些老鼠也变得害怕黑暗了。

视觉、听觉、味觉、触觉等任何信息传到大脑后都形成电信号（跟现实生活中的电流不同，大脑中的电信号是带负电的纳离子的间歇流动，大脑中充满着纳离子，科学家还研究发现河豚毒素的作用原理就是它能阻塞这种纳离子的流动，因而具有剧毒），然后在神经元不同的网络中通行而形成记忆。

能形成记忆的最基本的原因是：大脑的神经元网络具有可塑性，这是人脑与电脑的本质区别，电脑没有可塑性。这种可塑性科学家已经证实它的真实存在，不是推测。理论上来讲:一个死去的人，如果保持大脑的物理状态不发生变化，任何长时间之后，通过对大脑施加电流，通过还原技术，完全可以复原这个人活着时候的图画，也就是知道他的人生经历！

为什么有得记忆是长久的，有的记忆是短暂的？比如：我记得今天早晨的早餐，但2个月之前某天的早餐我不记得，但是年前的工作年会那天的早餐我却记得。这是因为大脑的神经元网络的可塑性，分两种，一种是过N小时后回复原始状态的可塑性，一种是固化的可塑性（固化是因为大脑中可以合成一种氨基酸，它能固化神经元网络）。这种固化在什么情况下产生？就是在人印象深刻的时候。大脑中的电信号，每秒钟的传输速度为100m，对于印象深刻的信息，大脑会反复不断的在同一神经元回路中传输，而这种传输有一种特性，传输的次数越多，传输起来越容易，当达到一定程度的时候，就会激发神经元细胞核中的部分基因片断，这部分基因指导合成上面所讲的固化神经网络的氨基酸。这就形成了固化的可塑性，因此形成了长久记忆。

是不是说长久记忆形成之后就不会忘记？不是这样的。因为大脑中还有一种氨基酸，专门慢慢的破坏这种可塑性，它的目的就是使神经元网络恢复原始状态，所以人脑不会因为记忆太多而容纳不下，重要的、印象深刻的，固化的可塑性最难被恢复。

电脑能形成记忆是利用了数字信号“1”、“0”，而大脑能储存记忆是利用了数字信号和模拟信号相结合，带负电的钠离子的间歇性流动可以称之为数字信号，因为这种信号只要产生就不会消失或减弱；而各个神经元连接处是有一定间隙的（大约十万分之一毫米）这里的信号传输属于模拟信号，会根据情况不同，传输情况也不同。大脑就是利用这种数字信号和模拟信号的无限组合产生了千差万别的记忆。

大脑是如何储存记忆的，相信很多人是不知道的，你知道吗?下面我为你整理大脑储存记忆的原理， 希望能帮到你。

大脑储存记忆的原理

人类大约有几百亿个脑细胞，每个脑细胞大约有几百条脑神经，每条神经上大约有几百个突触，每个突触有几百到几千个蛋白质，一个脑细胞的作用大约相当于一台大型计算机，一个突触的作用大约相当于计算机的一块芯片。可以很简单地推算出来，人的大脑相当于上千亿块或上万亿块芯片。

而脑细胞、脑神经、突触、蛋白质以及组成蛋白质的氨基酸都有很多种，运动起来远比电路复杂得多了。所以人类搞清人脑功能的时间还要推后。

人的大脑是人体中最微妙的智能器官。它重约1.3千克，体积只有1.4立方米，大约由100多亿个神经细胞所组成。每个神经细胞的周围，有1000～10000个突触伸展出去，和相邻的神经细胞的突触相交联。这些突触像电路一样，都具有一个能通过或停止“电子流动”的“闸门”，因此，大脑能够储存10万亿位的信息量。

人脑的思维形式有两种：一种是形式化思维，是人脑演绎能力的表现，具有逻辑的循序的特点：一种是模糊性的思维，是人脑归纳能力的表现，可同时进行综合的整体的思考。尽管在人的一生中，每小时约有1000个神经细胞发生障碍，一年内有近900万个神经丧失功能，然而，即使如此，大脑仍能正常地工作，其主要原因，就是大脑有足够的“后备力量”。一些神经细胞发生故障，另一些“备用”的神经细胞马上顶替上来。

记忆分类：

1.形象记忆

以感知过的事物形象为内容的记忆叫形象记忆。这些具体形象可以是视觉的，也可以是听觉的、嗅觉的、触觉的或味觉的形象，如人们对看过的一幅画，听过的一首乐曲的记忆就是形象记忆。这类记忆的显著特点是保存事物的感性特征，具有典型的直观性 。

2.情绪记忆

是以过去体验过的情绪或情感为内容的记忆 。如学生对接到大学录取通知书时的愉快心情的记忆等。人们在认识事物或与人交往的过程中，总会带有一定的情绪色彩或情感内容，这些情绪或情感也作为记忆的内容而被存贮进大脑，成为人的心理内容的一部分。情绪记忆往往是一次形成而经久不忘的，对人的行为具有较大的影响作用。如教师对某个学生的第一印象会在很大程度上影响对该生的态度、行为，就是因为这一印象是与情绪相连的 。情绪记忆的映象有时比其他形式的记忆映象更持久，即使人们对引起某种情绪体验的事实早已忘记，但情绪体验仍然保持着。

3.逻辑记忆

是以思想、概念或命题等形式为内容的记忆。如对数学定理、公式、哲学命题等内容的记忆。这类记忆是以抽象逻辑思维为基础的，具有概括性、理解性和逻辑性等特点 。

4.动作记忆(运动记忆)

是以人们过去的操作性行为为内容的记忆。凡是人们头脑里所保持的做过的动作及动作模式，都属于动作记忆。如上体育课时的体操动作、武术套路，上实验课时的操作过程等都会在头脑中留下一定的痕迹。这类记忆对于人们动作的连贯性、精确性等具有重要意义，是动作技能形成的基础 。

以上四种记忆形式既有区别，又紧密联系在一起。如动作记忆中具有鲜明的形象性。逻辑记忆如果没有情绪记忆，其内容是很难长久保持的。 1.瞬时记忆

瞬时记忆又叫感觉记忆，这种记忆是指作用于人们的剌激停止后，剌激信息在感觉通道内的短暂保留。信息的保存时间很短，一般在0、25～2秒之间。瞬时记忆的内容只有经过注意才能被意识到，进入短时记忆 。

2.短时记忆

短时记忆是保持时间大约在1分钟之内的记忆。据L·R·彼得逊和M·J·彼得逊的实验研究，在没有复述的情况下，18秒后回忆的正确率就下降到10%左右。如不经复述大约在1分钟之内就会衰退或消失。有人认为，短时记忆也是工作记忆，是一种为当前动作而服务的记忆，即人在工作状态下所需记忆内容的短暂提取与保留 。

短时记忆有三个特点： 记忆容量有限，据米勒的研究为7±2个组块。“组块”就是记忆单位，组块的大小因人的知识经验等的不同而有所不同。组块可以是一个字、一个词、一个数字，也可以是一个短语、句子、字表等。 短时记忆以听觉编码为主，兼有视觉编码。 短时记忆的内容一般要经过复述才能进入长时记忆。 3.长时记忆

长时记忆指信息经过充分的和有一定深度的加工后，在头脑中长时间保留下来的记忆。从时间上看，凡是在头脑中保留时间超过1分钟的记忆都是长时记忆。长时记忆的容量很大，所存贮的信息也都经过意义编码。我们平时常说的记忆好坏，主要是指长时记忆 。

瞬时记忆系统、短时记忆系统和长时记忆系统虽各有自己的对信息加工的特点，但从时间衔接看是连续的，关系也是很密切的 。

我们的大脑模式或思维结构是按一定的有序程度组织的.这种有序性就是我们思想中的规则.我们的大脑是靠这些规则(因果关系)理解和解释事物的.如果事物结构的有序性与我们大脑的思维结构不兼容,我们就无法理解或暂时不能理解它们,因为我们对事物的认识是来自感官的.由此推断人工思想机器的思维结构必须与我们大脑的组织结构在模式上兼容.

当我们紧张不安时,我们就会意识到我们的大脑没有处于良好的有序状态.我们的行为正是我们的大脑为自己工作的结果,即大脑正在调整自己的组织结构或变得更加有序,最终是通过行为显现的.计算机或控制系统都有硬件和软件,就像光具有波粒二重性.软件就像头脑,它控制“身体”的行为,但是它的功能并不一定是有智慧的.软件是系统的组织结构.与电脑运行软件不同,思维不仅是在运行软件而且是在进行自身结构重组,使其更加有序.

在人的神经网络系统中,大脑产生意识.意识是大脑记忆某些自身活动的结果.意识内容总是尽可能转向无意识,即从模糊到有序.意识通过注意和集中只是处理问题的模糊部分,而无意识则是过滤信息和支配多任务,准确地对平常来自环境和身体内部的信号或刺激作出反应.大脑可以回忆无意识区的记忆,但是处理记忆则是在意识区进行思维.电脑程序完全是“无意识”的或者说是完全有序的.无意识永远不会接受来自意识的模糊内容.我们能够感受两种现象,自然(非生命)和生活.一般讲我们可以预期自然现象和发现自然规律,但是我们不能找出普遍的动物生活现象的规律,也不能精确预测动物的行为.生命(动物)具有意志.

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世界上所有生命包括植物在最初阶段都只有无意识.无意识的作用一是完全有序的,支配生命自身的行为,对外界和内部刺激作出准确的反应以适应环境和为了生存；二是完全无序的,由自然来选择.无意识不能处理模糊问题.当生命进化到一定程度,它们开始以简单的记忆方式记录刺激与反应的关系并形成经验,这样就产生了意识.生命初期的意识没有自觉性.当生命能够以信息的方式记忆它正在做什么,它就有了自我意识.意识是主体对模糊信息刺激反应过程的记忆结果,可以说大脑也是这种记忆的产物.如果我们接受这个观点,意识就简单地成为记忆问题了.由于无意识,记忆并不记录所有的大脑活动.要是电脑能够伴随自发地记录自己的工作过程,就能够有自我意识.

讨论意识而不涉及无意识是不恰当的,因为无意识是意识的深厚基础.我们的记忆都在无意识之中.无意识的作用是过滤输入的信息、组织关联记忆或经验以及完成多任务等.而潜意识是心理学词汇,通常用来解释人的思维和行为的驱动.无意识并不是大脑空空,只要没有脑死亡它就会永远不停地工作.人脑的智能活动是意识和无意识的混合工作.没有无意识就没有智能.

讨论大脑思维可分为不同层次,即从最表面的行为表象和情感到基本粒子的状态、运动和相互作用.不论我们所指的数字、模拟、图像、情感、价值观、量子是什么意思,如果在一个讨论中跨越不同的层次,就会经常引起误解和混乱.作为人工智能主体的神经网络必须包括“大脑”和“身体”.所谓大脑就是这个系统的意识区和无意识结构或程序.意识区处理模糊问题,它包括处理记忆和编程功能；无意识程序处理精确问题,包括过滤信息、多任务功能和储存记忆.所谓身体包括感官和行为执行机构.

智能系统内部成员是靠神经系统联系的.这也就是说它们之间不得存在任何信息传递界面.电脑部件之间的信息传递是有界面的,所以仅从这一点上讲电脑不可能是个智能主体.任何人造系统必然存在一个界面,在这个界面上人和人工物的交互方式是兼容的.如果制造一个具有自我意识的“人工智能”系统,就应该在它的自我意识和自我人工物之间存在一个界面.

另外,设计这种系统必须让我们提前知道它如何产生意识,而意识又是我们设计目标的一种附带现象.它又是在这个系统被制造完成之后才能显现的.我们设计制造东西是靠我们头脑中现有的规则和逻辑,因此我们对人造物自身的功能和发展过程是能够预期的.我们无法设计一种我们不能理解和预期它的功能的机器.因此我们只好模拟大脑功能,这又让我们面对界面的难题,于是我们开始转向量子理论,但是我们不能肯定我们大脑的工作机理是否是量子化的.

人类大脑内在数十亿个神经细胞,它们相互之间通过神经突触相互影响,形成极其复杂的相互联系.记忆就是脑神经细胞之间的相互呼叫作用,其中有些相互呼叫作用所维持时间是短暂的,有些是持久的,而还有一些介于两者之间.

当一个脑神经细胞受到刺激发生兴奋时,它的突触就会发生增生或感应阈下降,经常受到刺激而反复兴奋的脑神经细胞,它的突触会比其它较少受到刺激和兴奋的脑细胞具有更强的信号发放和信号接受能力.当两个相互间有突触邻接的神经细胞同时受到刺激而同时发生兴奋时,两个神经细胞的突触就会同时发生增生,以至它们之间邻接的突触对的相互作用得到增强,当这种同步刺激反复多次后,两个细胞的邻接突触对的相互作用达到一定的强度(达到或超过一定的阈值),则它们之间就会发生兴奋的传播现象,就是当其中任何一个细胞受到刺激发生兴奋时,都会引起另一个细胞发生兴奋而,从而形成细胞之间的相互呼

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