正确驾驭记忆,为学习启航

记忆对每个人的一生都是至关重要的,尤其是处于学知识长本领阶段的学生,记忆更是每天必不可少的宝贵财富.但学生们却常在记忆观念、记忆方法方面陷入诸多误区,以致影响了学习甚至于前途.具体的表现大致有两种:一是有些学生,尤其是文科生,平时不抓紧复习,一到考试前就搞突击,而考出来的成绩却并不很差,因而洋洋自得;还有一种是平时刻苦学习,从早到晚都在读啊背啊,而一旦考试,成绩却并不理想.以上现象反映出学生陷入了误区:①平时不必重视记忆的积累,因而临阵磨枪--不快也光,②记忆就是死记硬背.     

单唾液酸神经节苷脂GM1促进切断海马伞-穹窿小鼠学习能力的恢复

海马伞-穹窿是海马与其它脑区连接的重要神经通路,将其切断后海马内的胆碱能末梢即变性,动物的学习、记忆能力下降,有工作报道神经节苷脂可促进脑损伤后的修复.本工作企图在切断海马伞-穹窿造成的学习能力低下的小鼠模型上探讨单唾液酸神经节苷脂GM1对脑损伤后的学习能力的恢复是否有促进作用.     

学习记忆及其脑内突触机制

在长期的进化历程中,学习记忆是动物适应环境产生新行为的必要过程;进化到人类以后,学习记忆更是人们对客观世界认识过程的重要组成部分,也是人们参加社会实践必不可少的生理条件。但是其神经机制如何?在这方面,提出的问题比解决的问题要多得多。     

情绪影响记忆的神经机制

情绪在人们的日常生活中具有重要作用,其中在学习和记忆中的作用尤为关键,它影响着个体和族群的生存状态以及适应环境的能力.研究者已经对动物和人类被试进行了长期的研究,然而最核心的问题是,情绪如何影响记忆,特别是在人脑中情绪信息加工的脑区和记忆的神经环路之间的交互作用机制尚不明确.本文简要综述了脑成像和神经心理学的研究,梳理和评述了有关记忆和情绪的神经机制以及情绪影响记忆的神经机制研究.基于现有研究证据,我们提出以下假设并预期今后的研究能够检验这个理论框架:情绪的两个维度——唤醒和效价可以影响记忆信息在杏仁核-海马回路中的加工,这种影响是分别通过额-顶叶注意控制网络和以纹状体-前额叶为核心的奖惩系统起作用的.     

长期记忆存储的神经编码与调控

人类根据自身以及后天学习获得的经验与知识,也就是记忆,适应并改造了自然界,从而创造了现代文明.建立在大脑神经元的物质基础之上,记忆承载了外界纷繁复杂的信息,整合了时间与空间等不同维度上的多感知信息,为大脑作出正确判断和操作提供支撑.通过对大脑记忆机制的研究不仅仅可以揭示脑高级功能的生物学基础,更加重要的是,可以提供一条由亿万年进化史选择的解决高级认知运算与高效信息处理的途径.近年来,对记忆机制的认知从突触、分子等生物层面渐渐深入到细胞编码、解码与整合等信息层面,依赖对大脑中信息编码直接相关的记忆印迹(engram)的深入研究则揭示了神经环路的记忆存储与调控机制.本文围绕记忆印迹细胞的分子、细胞、环路与信息处理机制的运用,回顾了近期记忆机制的研究进展,探索了记忆编码机制研究对生物大脑运作原理及类脑智能的深远影响.     

提取意向对未再认词提取过程的影响

当人们不能提取先前学习过的项目信息(项目记忆)或者学习情境的信息(来源记忆)时, 会表现出外显记忆错误. 为了探讨提取意向对项目信息和来源信息的影响, 采用电生理记录研究方法, 对再认测验中出现的提取错误进行了测量, 结果发现, 再认错误诱发的大脑电活动与再认正确激发的大脑电活动有显著差异. 与项目记忆错误相比, 来源记忆错误诱发的大脑电活动起始更早, 分布更偏向于大脑前部. 提取意向调节认知神经加工, 并导致提取成功与提取失败神经机制的不同.     

鸟类习鸣脑空间的神经发生

鸟类的前脑内与发声、学习有关的神经核团在体内激素水平的影响下,成年脑可有新神经元产生,并替换原有的细胞,参与神经回路。这种神经发生在调节发声运动和听觉反馈间的整合过程,加强学习与记忆神经网络,促进脑的自我修复等方面具有重要意义。     

离体神经元网络中的集体性回响活动

通常认为, 大脑进行认知活动时神经环路的集体性回响是“即时”记忆的存储形式. 然而, 由于大脑神经环路庞大的复杂性, 这种回响活动一直鲜有实验上的证据. 近期研究工作利用离体培养的神经元网络中对回响的性质进行了探索, 揭示了其新的动力学特性和内在细胞机制. 结果表明, 离体培养的神经元网络可以有效地用于对神经环路的活动进行机理性分析研究.     

记忆与化学变化

美国生物学家们说他们能够观察到神经细胞的“学习”和“记忆”过程,实验报告表明记忆是神经内部化学变化的结果,而不是神经间突触的作用。达尼埃尔·科兰和他的加州大学同事班克莱提取     

用ESR检测过氧亚硝基氧化二甲基亚砜产生的甲基自由基

NO在体内具有重要的生物功能,如能防治血小板的凝聚,它是内皮细胞松弛因子(EDRF),又是神经传导的逆信使,在学习和记忆过程起着重要作用.但是它还是自由基,因而它化学性质活泼,反应性强,具有细胞毒性作用,在免疫杀伤过程中发挥着重要作用.最近研究发现,细胞在产生 NO 的同时,也产生超氧阴离子自由基.NO和超氧阴离子自由基具有非常高的反应速率常数(6.4×10~9mol~(-1)·s~(-1)),反应形成过氧亚硝基(ONOO~-).这是一种氧化性极强的物质,可氧化细胞膜脂和蛋白质的硫氢基,导致细胞损伤和疾病的发生.在碱性条件下,过氧亚硝基比较稳定,一旦质子化,立即分解产生类羟基和NO_2自由基.试验表明,在很多病理状态发生此反应,因而对过氧亚硝基的研究非常引人关注.但是过去的研究多是用ONOO~-氧化二甲基亚砜(DMSO)产生的醛类物质作为检测对象进行研究的.而ONOO~-损伤细胞成分很多是通过自由基机理的.还没有发现直接检测ONOO~-氧化反应产生自由基的报道.本文用自旋捕集技术直接捕捉到了 ONOO~-氧化 DMSO 产生的自由基.并且通过波谱解析和计算机模拟证明是甲基自由基.还利用这个自由基产生体系研究了一些抗氧化剂对甲基自由基的清除作用和对ONOO~-氧化活性的抑制作用.     

科学信息

·Trends in Neurosciences《神经科学进展》Vol.14,No.5,1991年 1.基因产物与行为间被遗忘的联系科学家在探索有关学习与记忆过程中的分子生物学秘密中,发现来自生理学的研究引人注目,本文就三项独立的研究进行了综合分析。 2.神经营养因子的变化神经营养因子对于治疗某些外周与中枢神经性病     

质谱技术探索蛋白磷酸化信号机制的研究进展

蛋白质磷酸化信号网络在植物生长发育和抵御外界环境变化过程中起重要调控作用,解析这些复杂的信号通路及其作用机理一直是生物学研究领域的重点和难点.近年来,已经发展多种方法用于分析蛋白磷酸化的动态变化和功能机理.本文总结了研究植物蛋白磷酸化信号网络的不同方法和最新进展:首先概述磷酸化蛋白的富集纯化技术和检测方法,评价每种方法的优缺点;其次重点讨论研究磷酸化蛋白质组学和互作组学的不同质谱方法和这些方法在植物生物学领域的研究进展,并结合案例分析其应用范围.此外,还归纳和探讨这些技术的不同特性以及在蛋白磷酸化研究中的优势,并对这方面的研究热点作了展望,为深入研究蛋白磷酸化修饰在植物生物学中的分子机制提供重要的指导作用.     

多巴胺对创造性的影响及其大脑机制研究进展

创造性作为人类的一种高级认知能力对推动社会发展和科学进步有重要的作用,而多巴胺作为一种重要的神经递质对人类的认知活动起着重要的调节作用.当前关于创造性能力和多巴胺的关系探讨也越来越热,但是二者之间的关系及其作用机制还不甚明晰.因此,本文从多巴胺的视角对创造性的研究进行了梳理评述,主要包括:(1)从行为研究来看,运动和积极情绪等可以促使大脑中多巴胺的分泌,从而提升创造性表现;(2)从生理研究来看,用来治疗帕金森病的多巴胺激动剂能够增强患者的艺术创造性,而用来治疗精神分裂症的多巴胺拮抗剂则会抑制创造性产生;(3)从神经科学研究来看,与创造性相关的脑区包括了黑质-纹状体通路、中脑-边缘系统通路和中脑-皮质通路这3条重要的多巴胺奖赏神经环路;(4)从遗传研究来看,作为多巴胺重要遗传基础的儿茶酚胺氧位甲基转移酶(COMT)与创造性潜能有关.总之,本文通过对大量研究的整合分析,从多巴胺的角度对创造性的认知神经机制进行系统梳理,并就该领域当前研究的不足和未来趋势进行了总结和展望.     

光照对昼夜节律与警觉度的影响

近年研究发现,光照可以显著影响人类健康.光敏感视网膜神经节细胞的发现将研究者的关注点从传统的视觉信息传导通路转移至非自觉视觉信息传导通路——即将光照信息传递到非形觉相关的大脑功能区,如下丘脑视交叉上核,进而调解昼夜节律、神经内分泌等生理功能.这条通路生理功能的发挥与光照强度、性质、时间等有着密切联系.年龄相关性因素对实际入眼光照产生各方面的影响.随着不断深入研究光照对下丘脑视交叉上核昼夜节律调节作用,学者开始关注光照对警觉度的影响.我们根据国内外最新研究进展及课题组的研究成果:(1)对比了传统的自觉视觉信息传导通路与非自觉视觉信息传导通路,总结了下丘脑视交叉上核在哺乳类动物生理及行为节律调控中的重要作用;(2)汇总了光照强度、作用时间、波段等因素对非自觉视觉信息传导通路功能的影响——调解昼夜节律、认知功能、警觉度;(3)分析了老龄化群体入眼光照减少的原因、产生的后果、以及白内障摘除手术的益处;(4)总结了脑电图技术作为一种评价警觉度的指标如何客观地反映光照对非自觉视觉信息传导通路的调解作用.     

米尔纳——探索记忆之谜的先行者

英裔加拿大神经心理学家米尔纳（1918-）,毕业于英国剑桥大学,先后在加拿大麦吉尔大学和英国剑桥大学获得哲学博士和理学博士学位。1952年起在麦吉尔大学任教。她是英国皇家学会会员,并由于有关颞叶和别的脑区在学习、记忆和语言方面的作用所作出的杰出贡献而荣获2004年国家科学院的神经科学奖。2014年5月她又和英国神经科学家奥基夫（John O’Keefe,2014年诺贝尔奖得主）、美国神经病学家赖希勒（Marcus Raichle）共享卡夫里神经科学奖。她对科学强烈的好奇心和执着钻研为后人树立了榜样。     

学习和记忆的突触模型:长时程突触可塑性

人类大脑是由上千亿神经元相互连接而组成一个高度复杂的神经网络,是认知、学习和意识等高级功能的重要基础。神经元之间通过特化的连接结构--“突触”而相互通讯。外界输入触发的神经元活动可特异性地持续改变突触的结构和功能,这种神经活动依赖的突触变化称之为长时程突触可塑性。大量实验证据表明突触可塑性是大脑学习和记忆的分子细胞学机制,了解突触可塑性的机制对阐明中枢神经系统性相关疾病（如老年痴呆症、药物成瘾等）的机理具有重要意义。本文简要地小结了长时程突触可塑性研究中的基本发现和新近进展。     

培养神经元网络自发放电序列的非线性特征

神经自发放电活动对于神经发育、神经系统基本功能及学习记忆等高级功能的维持具有重要意义. 为了研究神经自发放电序列的动力学特征, 我们利用多电极阵列系统长时间、连续记录了体外培养海马神经元网络的自发活动. 在发育过程中网络的放电模式复杂多变, 峰峰间隔序列中出现分岔现象. 为深入分析其非线性特征, 引入锋电位序列密度函数、非线性预测和替代数据等多种方法分析锋电位序列, 结果显示培养神经元网络的自发放电活动中存在混沌这一重要非线性现象. 该研究结果有助于认识神经系统的动力学特征, 进一步推动人们对神经编码机制的理解.     

老龄小鼠大脑皮质NMDA受体的变化

N-甲基-D-天冬氨酸(NMDA)受体是中枢神经系统主要的兴奋性氨基酸受体,在介导学习、记忆和神经发育等功能方面起着重要作用。NMDA受体的异常与学习和记忆的变化以及某些神经精神疾病(如Huntington氏病和癫痫等)有着密切的关系。 采用放射性配基结合分析法,以~3H-L-谷氨酸(~3H-L-Glu)检测小鼠大脑皮质的     

短时程高眼压对猫外膝体细胞感受野特性的影响

为了研究猫外侧膝状体(LGN)细胞多种感受野特性在短时程眼内压升高前后的差异性变化, 采用前房穿刺直接施加眼压的方法, 保持眼内灌注压为30 mmHg(1 mmHg = 1.33322×10² Pa), 胞外记录了猫LGN细胞对同心圆光斑、光环刺激和对高、低空间频率移动光栅刺激的反应. 实验结果表明, 所记录不同类型LGN细胞及感受野不同组分的反应在眼内压升高后都明显下降. 采用同心圆光斑和光环刺激时, Y细胞比X细胞对眼内压升高有更强的耐受性, 细胞的周边反应比中心反应对眼内压升高更敏感, 眼内压升高对细胞的峰发放较平均发放影响小; X细胞对高空间频率移动光栅刺激的反应对眼内压升高更敏感. 上述实验结果提示, 短时程眼内压升高对LGN不同类型细胞和感受野特性的不同影响, 可能反映视网膜上不同结构的缺血影响了相关的神经通路.     

蛋白质可逆磷酸化作用的结构基础

蛋白质可逆磷酸化作用的结构基础李林（中国科学院上海生物化学研究所）蛋白质可逆磷酸化几乎调节着生命活动的每一过程。细胞的生长和分化，具体到基因复制转录调控、蛋白质合成调控和代谢调控，分子识别和信号传递，肌肉收缩，肿瘤发生以及包括学习记忆在内的神经活动等...