第七节  脑的高级功能

一、学习与记忆

学习与记忆是脑的高级功能之一。学习是指通过神经系统不断接受环境的变化而获得新的行为习惯的过程。记忆是指通过神经系统将获得的新行为习惯或经验贮存一定时期的能力。信息的贮存主要是大脑皮层的功能，但边缘叶、丘脑、脑干网状结构某些区域也具备一定的信息贮存能力。

（一）人类的学习与记忆过程

通过感觉器官传入大脑的信息约有1%被较长期地贮存起来，而其余大部分被遗忘。被长期贮存的信息可反复作用于大脑，对机体具有重要意义。信息的贮存大体分短时性记忆和长时性记忆两个阶段。短时性记忆指的是对短时间内输入信息的记忆能力，信息的贮存是不牢固的，短暂的。长时性记忆较牢固，不易受干扰。

人类的记忆过程可细分为四个连续的阶段，即感觉性记忆、第一级记忆、第二级记忆和第三级记忆。前两个阶段相当于短时性记忆，后两个阶段相当于长时性记忆。感觉性记忆是指信息经感受器官进入大脑皮层感觉区短暂贮存的阶段，贮存时间不超过1秒钟。如果对信息经过加工处理，把那些不连续的先后传入的信息整合成新的连续性的印象，则由感觉性记忆转入第一级记忆。但是，信息在第一级记忆中也只是贮存短短的数秒钟。若经过反复学习和运用（复习），信息贮存的时间延长并容易从第级一记忆转入第二级记忆。第二级记忆是一个大而持久的信息贮存系统。信息可在这一阶段贮存数分钟至数年而不被忘记。有些记忆的痕迹，如自己的名字和日常性的操作手艺等，永不被遗忘，这类记忆属于第三级记忆。

（二）学习与记忆的机制

1.学习与记忆的脑功能定位  大脑皮层联络区、海马及其邻近结构、丘脑和脑干网状结构与学习和记忆密切相关。

2.神经生理学机制   在神经元之间形成的环路联系中神经元的连续活动可能与第一级记忆的形成有关。目前认为，第一级记忆的维持及其向第二级记忆转化均与海马环路中神经的连续性活动有关。突触的可塑性改变可能是学习和记忆的神经生物学基础。

3.神经生化机制  长时记忆与脑内蛋白质的合成代谢有关。人类的第二级记忆常因脑内所需蛋白质的合成代谢被抑制而发生障碍，患者丧失脑功能发生障碍之前的一段时期内的记忆能力（逆行性遗忘症）。中枢神经递质与学习和记忆有关。

4.神经解剖学机制   长时记忆可能与新突触联系的建立有关，这可能是人类第三级记忆的机制。

（三）条件反射

§微课17：条件反射

1.条件反射的基本规律   由条件刺激引起的反射称为条件反射。形成条件反射的基本条件是无关刺激与非条件刺激在时间上的多次结合，这个过程称为强化。动物必须通过完成某种运动或操作后才能得到强化的条件反射称为操作式条件反射。

条件反射建立以后，若多次只给以条件刺激（如铃声）而不给予非条件刺激（如进食）进行强化，已形成的条件反射会逐渐减弱，最后不再出现，这称为条件反射的消退。这种由于条件反射消退而产生的抑制称为消退抑制。可见，条件反射的消退不是条件反射消失。

2.人类的条件反射   人类与动物在大脑皮层形成条件反射的功能上存在本质的差别，主要表现在人类具备两个信号系统，产生了语言和思维活动。大脑皮层对第一信号发生反应的功能系统称为第一信号系统。这是人类和动物共有的。第二信号是具体信号的抽象概括，是第一信号的信号，如食物这个语词。大脑皮层对第二信号发生反应的功能系统称为第二信号系统。这是人类区别于动物的主要特征。因此，人类具备更加复杂的条件反射活动。人类可借助于语词表达思想，对一切现实事物和现象进行抽象概括，形成概念并进行推理，不断扩大认识能力，从而更深刻地认识和改造客观世界。

二、大脑皮层的语言中枢和一侧优势

（一）大脑皮层的语言中枢

人类大脑皮层某些特定区域的损伤，可引起特定的语言功能障碍。临床发现，损伤布洛卡（Broca）氏三角区（44区，位于中央前回底部之前）会引起运动失语症，病人可看懂文字，也能听懂别人的说话，但自己不能讲话，不能用语词口头表达思想。若损伤额中回后部接近中央前回手代表区，则引起失写症，病人能听懂别人的谈话和看懂文字，会讲话，手的运动也正常，但不会书写。损伤颞上回后部会引起感觉失语症，病人能讲话，会书写，能看懂文字和听清别人谈话时的发音，但不理解别人的讲话，也回答不出别人所提的问题。角回的损伤则引起失读症，患者视觉正常，但看不懂文字含义，其他的语言功能健全。由此说明，完整的语言功能与大脑皮层的广大区域的神经活动有关，各区功能之间密切相关。

（二）大脑皮层功能的一侧优势现象

人脑的高级功能向一侧半球集中的现象称为一侧优势现象。这种左侧大脑皮层在语言活动上占优势的现象只在人类中存在，动物中不存在。人类左侧大脑半球为优势半球或主要半球，而右侧半球则称为次要半球。上述一侧优势现象不是绝对的，因为左侧半球的非语词性认识功能占优势，右侧半班球也具有简单的语词活动功能，这属于两侧大脑皮层的连合纤维的功能。