华中师大生命科学学院张铭编制 大鼠迷宫实验
在正常情况下，经过训练的大鼠可在放射状排列的迷宫内不走重复通路而得到食物。 海马损伤后的大鼠则记不清曾在迷宫中走过的无效通路，需化很长时间才能得到食物。 因此海马对建立环境的空间位置记忆有特殊作用。
华中师大生命科学学院张铭编制 纯音和吹风的瞬膜反应实验
向兔子眼里吹气作为瞬膜反射的无条件刺激； 用纯音作为条件刺激；
记录瞬膜反射的程度和海马单个神经元的放电； 条件反射建立后，反射和放电同步；
海马神经元的活动反映了条件刺激和非条件刺激的特殊的时间耦合作用。
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延迟性非配对样品的记忆实验（DNMS）
在受试猴前的桌子上放有若干圆槽，其中一个内有食物。每个圆槽上有不同形状的盖子。经过短期训练后，猴子很快学会揭开盖子得到食物。
延搁实验。在一段时间（数秒到10分钟）不让猴子看见下，把一个圆槽拿下换成一个新的，内放食物并加盖另一形状的盖子（新的非匹配样品）。
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延迟性非配对样品的记忆实验（DNMS）
（1）正常猴子能发觉和认出熟悉的物体选择新的物体而获得奖赏； （2）颞叶下部切除的猴子未能发觉和认出熟悉的物体；
（3）视觉系统正常，但切除双侧海马和杏仁核的猴子，延搁较短时可完成任务，延迟1－2分钟则随机选择。
这说明海马和杏仁核是感觉体验转化为记忆的关键部位。
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华中师大生命科学学院张铭编制 杏仁核
杏仁核在记忆汇合过程中的作用十分突出。 在记忆中存在感觉体验的汇聚，一些不同的感觉体验往往会唤起记忆，如电话里一个熟悉的声音会唤起对对方的视觉记忆，看到新鲜的梅子使人想起它的滋味。
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猴子对样品视觉特征和触觉特征的DNMS实验 （1）每一样品都有各自的视觉特征和触觉特征；
（2）让动物在可视条件下凭视觉选择，在黑暗环境中按触觉选择； （3）切除杏仁核，（2）无变化；
（4）熟悉样品的视觉特征和触觉特征后，让动物在黑暗环境中按触觉选择一个样品，在明
亮处对同样的样品和一个新样品进行选择；
（5）切除杏仁核后随机选择，切除海马，90％正确。
华中师大生命科学学院张铭编制 间脑与记忆加工
间脑中的丘脑前核、丘脑背内侧核和下丘脑乳头体参与加工认识记忆。 病人甚至不能看电视，因为他记不住任何已发生的情节。因此内侧颞叶和间脑是形成陈述性长时记忆功能系统的组成部分。
华中师大生命科学学院张铭编制 新皮层与记忆 前额皮质
新皮质中的前额皮质和外侧顶下区都与工作记忆有关。
华中师大生命科学学院张铭编制 小脑的学习与记忆功能
小脑的主要功能是配合大脑皮质完成运动功能，它在某些类型的学习记忆过程中发挥重要作用。
华中师大生命科学学院张铭编制 二、脑内记忆系统
l陈述性记忆的神经回路 l非陈述性记忆的神经回路 l工作记忆系统
l运动性学习记忆神经回路
华中师大生命科学学院张铭编制 陈述性记忆的神经回路
大脑皮层V1 V2，V3，V4 边缘系统
内侧颞叶、内侧丘脑、腹内侧额叶 基底前脑胆碱能系统
华中师大生命科学学院张铭编制 非陈述性记忆的神经回路 大脑皮层 丘脑 尾核 苍白球 运动系统 伏隔核 边缘系统 VTP
华中师大生命科学学院张铭编制 工作记忆系统 大脑皮层V1 空间视觉 物体视觉 空间记忆 物体记忆
华中师大生命科学学院张铭编制 运动性学习记忆神经回路
华中师大生命科学学院张铭编制 第三节学习与记忆的突触可塑性 一、学习和记忆与突触结构的可塑性 二、学习和记忆与突触传递效能的可塑性
三、学习和记忆过程中突触结构可塑性与突触功能可塑性的关系
华中师大生命科学学院张铭编制 可塑性
广义：所有不同于通常的神经活动方式和神经结构形式的变化。
狭义：指各种因素和各种条件经过一定时间的作用后引起的神经变化。 可塑性是神经系统的重要特性
华中师大生命科学学院张铭编制 宏观上：脑功能（如学习和记忆）、行为表现、精神活动的改变。 微观上：神经元突触、神经环路的细微结构与功能的变化。 神经系统可塑性的表现
华中师大生命科学学院张铭编制 一、学习和记忆与突触结构的可塑性
l Cajal 提出学习可能与神经元之间的新突触有关。 l 1949 Hebb 学说
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如果两个细胞（神经元）都被激发（即都是+1）或都不被激发（即都是-1），则两个细胞（神经元）的突触连结被强化；如果两个细胞（神经元）状态不同则突触连结不被强化。 Hebb 假说（1949）
华中师大生命科学学院张铭编制 一、学习和记忆与突触结构的可塑性
1 、低等动物学习训练过程中突触的解剖学变化 （1）雪白海兔对蓝光和橙光的趋光实验
（2）一组闪光旋转，二组对照，三组随机闪光 （3）观察光感受神经元轴突突触的变化
（4）一组的突触最多
华中师大生命科学学院张铭编制 一、学习和记忆与突触结构的可塑性 2 、哺乳动物学习过程中树突数目的变化 （1）同窝同性别幼鼠断乳后不同环境的饲养
（2）一组为标准的生活环境，有食物和水，无玩具；二组为丰富的生活环境，有云梯、迷宫、坑道等玩具，玩具每天更换一部分；三组为枯燥的生活环境，单只鼠在一个笼内饲养，没有玩具
（3）观察大脑皮质重量和锥体细胞树突数目的变化 （4）三个组具有显著差异
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二、学习和记忆与突触传递效能的可塑性 1 、学习与记忆与突触传递的长时程增强
（1）行为学习中海马突触传递可塑性变化及其分布
（2）LTP的保持或改变与记忆的保持或改变之间的一致性 （3）记忆能力与LTP的相关性 （4）学习障碍与LTP变化的一致性
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华中师大生命科学学院张铭编制 长时程增强（LTP） 长时程压抑（LTD） 协同性特异性联合性
华中师大生命科学学院张铭编制 Schaffer 侧支
早期相LTP：1～2hr， NMDA ，AMPA 晚期相LTP： >24hr
基因转录，突触蛋白合成
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二、学习和记忆与突触传递效能的可塑性 2 、学习与记忆与突触传递的长时程压抑
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三、学习和记忆过程中突触结构可塑性与突触功能可塑性的关系 突触结构的可塑性是突触功能可塑性的物质基础。
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