week3 2.1-2.2深入了解记忆&长期记忆

2.1深入了解记忆

在本次以及接下来的课程中,我们将深入讲解如何理解记忆。。或许你已经意识到,记忆只是学习和培养专长的一部分,但它很重要。你可能会惊讶地发现,我们出色的视觉体系和独特的神经系统有助于构建部分长时记忆。
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如果你受邀参观一所陌生的房子,你会很快对这个房子有一个大致的概念,例如整体的家具布局、房间位置,颜色的搭配和卫生间柜子里的药。只需几分钟,你的大脑就能获取并存储数以千计的信息。甚至几周后,就算你面前是一堵白墙,你也仍然能记起许多细节。你的大脑天生就擅长记忆不同地点的概况。如果能够充分发挥天生就很强大的视觉和空间记忆能力,你的记忆潜能就可以得到极大提高。我们的祖先从来不需要记忆大量的名字或数字,但是他们需要记得,外出三天打猎之后,从哪条路回家,或者在宿营地南边的乱石坡上,哪里长着饱满的蓝莓果实。这些进化过程中的需求,令我们发展出更专注于“东西在哪”以及“外观如何”的记忆系统。

下面我们开始开发你的视觉记忆系统,让我们试着用一幅难忘的画面来描述你想记住的一个要点。例如,这幅图就可以用来帮你记住牛顿第二定律,f=ma,这是力,质量和加速度之间的基本关系。人类只用了几十万年就发现了这个定律,公式中的字母f可以代表飞翔(flying),m可以代表骡子(mule),而a呢,你可以自己决定它代表什么。
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图像对记忆如此重要的原因之一是,图像与右脑的视觉空间中枢直接相连。通过利用具有更强的记忆能力的视觉区域,图像能够帮助你把单调乏味,难以记忆的概念概括起来。通过**各种感官建立的神经钩越多,你就越容易记住这个概念和其含义。不仅仅是看到骡子,你还可以闻到它的味道,感受它在飞翔中迎面而来的风,甚至听到风呼啸而过的声音。画面越有趣,越令人印象深刻,效果就越好。集中注意力,可以令某件事物进入你的临时工作记忆,但从工作记忆进入长时记忆,则要满足两个条件:
首先,它要令人难忘,如,在我的沙发上,有一头巨型骡子嘶叫着f=ma。
其次,信息需要复习和回顾,否则,你体内的新陈代谢就像小小的吸血鬼一样,在这项记忆加强固化前,就会把与之相关的神经链接吸干。
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重复很重要,即便内容本身令人难忘,重复也有助于它牢牢嵌入长时记忆中。请注意,这里不是让你在一天之中重复多次,而是在几天里不定时重复。*索引卡*常常很有用,因为手写,诵读要学的东西,似乎也有助于增强记忆。举个例子,假设你要学习物理概念,你可以拿一张索引卡,写上希腊字母ρ,这是通用的密度符号,把它写在索引卡的一面,并把剩下的信息写在另一面。手写令记忆编码更深刻,通过编码可以把你想要学的知识转化成神经记忆结构,当你写下“千克每立方米”时,你可以想象一下一千克的神秘物质藏在一个超大的箱子里的情形,而这个箱子每条边恰好是一米长,越把要记的东西转化为难忘的事物,回忆起来就越是容易。
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你也可以大声说出这个词和它的含义,从而为其设置听觉联系。接下来,只看卡片上有希腊字母ρ的那一面,试试能否联想起卡片另一面的内容。如果不行,再翻过来,温习一下要记的内容,如果能想起来,那就把卡片放在一边。现在来干点别的,比如准备另一张卡片,再自我测试一番。积攒多张卡片之后,全部过一遍试试,甚至可以把卡片顺序洗乱,看能否回忆起来,这样有助于交替学习,觉得有点困难是很正常的。所有卡片都记住以后,把它们放在一旁,等一段时间,可以到临睡觉前,再拿出来。注意,在睡眠时,大脑会重复之前的模式,并把零碎的信息整合起来。随后几天,把这些要记住的东西简要重复一番,每天早上或者晚上花几分钟时间就行,随着记忆在你脑海中渐渐加深,逐渐延长两次重复之间的间隔。
随着对知识的掌握越来越牢固,复习的间隔也越来越长,那些知识便会牢牢扎根在脑海中。好用的速记卡软件,比如Anki(暗记),都内建了算法,使得复习间隔从天到月逐渐拉长。有意思的是,要记住人名的话,最简单的好办法就是,从第一次见面开始,定期回忆他的名字,并逐渐拉长两次回忆的间隔。

2.2_What-is-long-term-memory长期记忆

欢迎回到“如何学习”这门课,想象一下,如果你无法学习新东西会怎么样?你既不能记住刚认识的人,也无法记住对方说的话,而在记忆的研究史上真有这样一位著名的病人,他名字的缩写是HM。
在27岁那年,HM为治疗癫痫而做了手术,取出了大脑两侧的海马体。海马体形似海马,源于希腊语中的“hippos”和“kampos”,意思分别是马和海怪。手术很成功,羊癫疯成功治愈,但代价十分沉重,HM再也无法记住新的东西,他彻底失忆了。奇怪的是,你也可以和HM正常对话,但如果你离开房间几分钟,他便无法记起你和刚才的对话。
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在电影《记忆碎片 (Memento)》里,盖·皮尔斯,(Guy,Pearce),饰演的角色因一次脑震荡患上这种失忆症。你们看,他将信息纹在身上,这样一来他就不会忘记自己该做什么。HM可以学习新技巧,类似骑摩托,但他不记得自己学过。不同种类的学习对应不同的记忆系统,通过对HM的研究以及其他做过类似手术的动物来看,我们可知,在学习和事实事件的记忆上,海马体在整个大脑系统中有重要的作用。**没有了海马体和它的信息输入就不可能在大脑皮层中储存新的记忆,而称为记忆巩固的过程则要花上很多年。**HM可以记起儿时发生的事情,但不能顺利回忆手术前几年的事情,那些记忆在大脑里还没巩固完全。当你遇上严重的脑震荡时,会产生相似的情况,一般来说会恢复正常,不像HM一样永远无法好转。

记忆在脑内不是固定的,而是大脑活跃、有生命力的部分。它们会一直改变,每当你展开回忆时,记忆会变化,这一过程称为再巩固。此时甚至可以向大脑植入错误记忆,简单的联想和想象便会让人无法分辨记忆的真伪,对于想象力丰富的孩子来说尤其如此。
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这是一张总结图,绿色过程代表记忆巩固,这时大脑处于活跃记忆状态,通过修改神经元树突上的突触将记忆变为长时记忆。长时记忆一直休眠,直到短时工作记忆将它唤醒,也就是红色箭头代表的过程。苏醒的记忆承载着新的内容并再次转化为长时记忆,它通过再巩固过程更改了旧的记忆。
大脑里的记忆常常交织在一起,学习新东西时,旧的记忆也会改变,类似记忆巩固。再巩固也活跃在睡眠期间,这也解释了为什么分时段学习,比一次性学很多更有效。如果你想学习一小时,一学期里每月花10分钟,比一天学完一小时,保留的记忆更长久。相比之下,如果你直到考试前一天才开始死记硬背,兴许在第二天考试的时候能够记起很多,但它们会很快在脑中消失。
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除神经元以外,大脑里还有几种支持细胞,称为神经胶质细胞。星形胶质细胞是人类大脑中数量最多的神经胶质细胞。星形胶质细胞为神经元提供营养物质,维持胞外离子平衡,星形胶质细胞也会参与伤后修复。这是张大脑皮层的图片,星形胶质细胞为绿色,神经元为蓝色。星形胶质细胞的”手臂”缠绕着神经元,每一个都包含上千个突触。最近有实验提出,这些星形胶质细胞可能在学习中扮演重要角色,把人类的星形胶质细胞植入老鼠大脑后,被”教化”的老鼠学得更快。有趣的是,在研究爱因斯坦为何创造力超出常人时,研究人员发现,他的大脑与常人唯一的区别在于,他拥有比常人更多星形胶质细胞。星形胶质细胞会成为理解人类智力的关键吗?的确,随着对大脑的深入了解我们兴许更需要重新思考学习。