追寻记忆的痕迹

全文脉络： 序言 先简单归纳一下这本书的目的、源动力、以及大致内容—— 本书的目的是，用简单的语言去解释新兴的认知神经科学，它是如何与生物学一样，从早期科学家的理论和观察，发展到今天这一门实验性的科学。这本书撰写的源动力，来自于作者获得了2000年的诺贝尔医学奖，而当时所有的诺贝尔奖得主都应要写一篇自传。而这本书的大致内容主要分两方面：一个是过去50年间认知神经研究领域所取得接杰出科学成就的学术史；另一个是作者的个人生活经历以及过去50年的职业生涯。 其次，概括地了解认知神经科学—— 认知神经科学兴起于20世纪中叶，核心思想是采用分子生物学的知识和方法来探索人类生命的未解之谜。这一新兴科学对个体和社会皆有潜在的重大意义，现在科学界已经公认认知神经生物学将成为21世纪的主导科学，其重要性如同基因生物学对于20世纪科学发展的意义。这一学科基于以下五大基本原理： 1、脑和心理的合二为一（这意味着否定了笛卡尔的身心二分论）； 2、大脑的每种心理功能，从最简单的反射到最富创造性的语言、音乐和艺术创作，都是由不同脑区的特定神经回路来实现的； 3、所有这些神经回路都是由相同的基本信号系统单位——神经元组成的； 4、神经回路通过细胞内的特殊分子在其内部以及神经细胞之间发出信号； 5、在久远的进化中，这些特殊的信号分子几乎完全被保留下来。其中有些分子不但存在于我们最远古祖先的细胞中，也存在于现有的进化而来的单细胞和多细胞生物的细胞中。无论古老还是现代的生物学机制，都是通过相同的分子来控制我们的日常生活，并使我们适应瞬息万变的环境。 第一卷（记忆的生物基础） 人，四维生物，不仅仅只活在当下的时空。记忆，让我们穿越时空的限制，并且能够在完全不同的维度之间来去自如。记忆，使我们的生活具有连续性，它能给我们提供一幅与现在脑海中的体验连贯的过去的画面。这幅画面可能并不合理、精确，但它能持续存在。没有记忆的联结功能，人的经历将会分裂成如生活中的瞬间一样繁多的片段。我们因我们所学所忆而成为我们自己。 而这一切又是如何实现的呢？以往，这是思辩性的哲学研究课题，如今，已成为当今实验研究中硕果累累的领域。在这些实验领域中，新兴的认知神经科学提出的见解让我们更好地了解大脑用于记忆储存的分子机制，从细胞和分子层面上破译人类的记忆密码（作者的完成工作）。 第二卷 每次一个细胞： 20世纪50年代，作者在哈佛大学读本科生期间，在弗洛伊德的精神分析学影响，作者对心理分析产生了浓厚的兴趣。1955年，在受到Grundfest教授的影响下，作者开始从另一个方向尝试进入心理分析，即从自上而下的心理结构理论，转移到自下而上的神经系统神经细胞的信号因素研究。 而想要自下而上研究，首先就要了解神经细胞运作机理，这就需要神经细胞生物学的知识。这门学科以三个原理为基础（神经元理论、离子假说、突触传递的化学理论），始于20世纪的上半叶，而今成为理解脑功能的核心。不过上述原理都聚焦于单个神经细胞，没有阐释神经细胞的 使心理功能的细胞学研究成为的关键人物是Cajal，他通过两种策略观察到了以前从未观察到的完整状态的神经细胞，在这个新发现基础上，他提出大脑里的神经细胞只与特定的神经细胞形成突触进而产生联系，而与其他神经细胞并无关系——大脑由特定的、可预期的回路构成。这个发现有别于当时盛行理论——认为大脑是由散布的神经网络构成，而这个网络中随处都在发生着可以想象到的任何形式的交互作用。Cajal的发现还不仅于此，得益于令人惊叹的直觉，他得出了神经细胞生物学的第四个原理：动态极化——神经回路中的信号只向一个方向传递。 神经细胞的谈话： 了解了神经细胞生物学之后，想要理解大脑的运作过程，必须学习”聆听“神经元，解释使各种心理现象成为可能的电信号。电信号代表着心理的语言，是神经细胞——脑的基本组成部分——之间进行长距离联系的方法。所以，我们需要了解一些生物信号学的知识。作者在当时的学术带头人的帮助下学习，那时的生物信号学有4个历史时期： 第一时期：1791年生物学家，意大利的生物学家伽戈尼发现了动物的神经电活动；1859年，赫尔姆霍茨成功测量到神经电信号的传播速度远低于电流在金属线圈中的传播速度，不过神经电信号的强度不在传播过程中衰减。 第二时期：这个时期解决了信号形式及其在信息编码中的作用，代表性的工作是Adrian始于1920年的工作。Adrian完成了几项关于动作电位及其感觉产生的伟大发现，借助墨水记录器和扬声器，他发现动作电位是不变的、全或无的信号：一旦达到产生信号的阈值，动作电位几乎总是相同的，既不大也不小。发现了动作电位的全或无特性之后，Adrian还解释了感觉神经是如何反应刺激的强度，以及是如何区分不同种类的感觉信息。Adrian和Sherrington，将Cajal的神经元理论由基础的解剖学观察扩展到了功能领域，他们因共同发现神经元的功能而共享1932年的诺贝尔生理学奖。 第三时期：神经信号理论的第三个历史时期主要致力于动作电位产生机制的研究，从Julius Bernstein于1902年提出的膜假说开始。Bernstein在早期的研究了解到，神经细胞膜的内外两边，各处于正负离子的电平衡状态，但却涉及了不同的离子，这使带电离子移动形成电流产生了可能。在尝试了各种可能性之后，Bernstein果断的总结到在正常情况下，只有钾离子能顺着浓度梯度通过细胞的离子通道（因而产生-70毫伏的电压），而当产生一个动作电位时，细胞膜的选择性渗透能力将短暂性丧失，所有的离子都可以通过，因此细胞的静息电位升至零。 第四时期：这个时期以离子假说为主，涉及到Hodgkin和Huxley两位科学家。他们借助乌贼巨大的轴突研究，在离子假说中作出卓越的贡献，因而获得1963年的生理学或医学诺贝尔奖。他们发现，Bernstein得假设并不成立——产生动作电位时，并非细胞膜对所有离子的选择性通透全部丧失，相反，细胞膜在动作电位时有选择地允许一部分离子而非另外一部分离子通过，这里又涉及到离子的电压门控通道。总之，离子假说建立了在分子水平上进一步探索神经信号机理的平台，离子假说所具有的普遍性及可预见性统一了整个神经系统的分子研究，它对于神经元的细胞生物学的意义就如同DNA结构对于整个生物学一样重要。 神经细胞之间的对话： Hodgkin和Huxley划时代的工作揭开了神经元产生电信号的谜团，但是神经元之间的信号是如何产生的呢？一个神经元要与临近的另外有ige神经元”对话“，必须发出能够通过突触间隙的信号，这会是一种什么样的信号呢？ 这里有两个互相争斗的假说，被称为”汤与电火花“的争论。”电火花“相信突触间交流的是电性质的，而“汤”论者则认为化学本质主导了突触间的信息交流。随着电信号的进一步发展，人们发现运动神经元与骨骼肌细胞之间有微小的电信号，它被称之为突触信号，证实了突触前神经元的动作电位并不是直接引发肌细胞产生动作电位，这个发现导致在20世纪40年代中期，”汤与电火花“的争论集中在一点：中枢神经系统的突触电位是化学启动还是电启动？ 经过一系列的研究，科学家发现突触传递主要是化学传递，而少部分是电传递。 简单与复杂的神经系统： Marshall发现，触觉的内部表征是按空间关系排列的：相邻的体表区也以相似的形式在大脑中得以体现；眼睛视网膜的光感受器在枕叶初级视皮层的排列也是有序的；颞叶存在对声音的感受图谱，不同的音调表征都是有序地排列着。这些研究更新了我们关于感受信息是如何在大脑进行表征的理解。 Marshall表明，尽管不同的感受系统传递不同种类的信息，而后终止于大脑皮层的不同区域，它们却以相同的逻辑排列着：所有的感觉信息以与身体各器官感受类似的图谱的形式在脑中排列着，比如眼睛的视网膜、耳蜗的基底膜以及体表的皮肤等。 不同的记忆，不同的脑区： 不同的记忆，在不同的脑区——长时记忆是储存在大脑皮层，而且，它就存储在当初负责其信息加工的大脑部位。 记忆分为两种，具有不同的生理机制——我们通常认为的有意识记忆，现在实际上被称为外显记忆，或陈述性记忆，它是对于人物、地点、物体、事实以及事件等有意识回忆；无意识记忆现在被称为内隐记忆或者是程序性记忆，它构成习惯、敏感化、经典条件反射、感知与运动机能，这种记忆具有自主性，在执行动作时直接被回忆，并不需要我们有意识的努力——尽管经验会改变认知与运动能力，但经验是不能够有意识地回忆起的。 不过，许多学习经历既依赖于外显记忆也依赖于内隐记忆。实际上，不断重复可以将外显记忆转化为内隐记忆（因而，大部分我们的行为是无意识的）。 寻找研究记忆的理想系统： 这章讲到作者在国家健康研究院工作，作为一个初出茅庐的科学家，和同事一起做出了一个十分重要的发现：树突的细胞膜可以是主动的，可以产生动作电位。不过这项重大的发现和作者原本想要探究的领域——记忆，越来越远，因而作者没有在这条路走下去。 作者发现，想要研究记忆，就需要研究大脑中作为记忆加工部位的海马，得找出它加工学习过的信息的神经网络，理解学习与记忆存储如何影响这个网络。为了解决这个问题，作者用还原论的思想，想要找到一个简单动物作为研究对象来研究“学习与记忆存储的生物学基础”，于是作者将研究目标锁定在海兔，这个定位深远地影响了作者一生的研究走向。 很多当时的资深科学家认为作者由哺乳动物大脑一个非常成功过的开始，转向行为研究还不甚清楚的无脊椎动物研究，是一个很大的错误。作者从中总结道：“其实人一生中会有许多次类似的情况，即你不可能单单依据冰冷的事实做出合理的决定——因为事实其实总是不足够额。一个人最终还是要相信他的潜意识、他的直觉、他的创造性冲动。” 很幸运，作者赌对了。 学习的神经类似物: 作者离开了国家健康研究院，进入哈佛医学院的麻省心理健康中心开始接受精神病实习医师的培训。 在这段时间里，作者进一步思考学习与突触之间的关系，因为作者猜想突触的某种变化可能对学习有重要的作用，例如突触强度变化使得神经系统的神经元具有高度的适应性和可塑性。可是当时还没人用实验的方式来验证上述思路，作者联想到巴普洛夫的学习实验，于是决定用人工方法引发学习，进而揭示突触长期可塑性变化的本质。 如何讲巴普洛夫的行为学实验方案转换为生物学研究方案？作者通过对海兔神经通路中强弱刺激的搭配，来模拟三种不同的学习模式。 第三卷 突触联系的强化 1962年，作者拿着博士后的奖学金来到巴黎，成为了全职科学家。 在巴黎的日子里，作者参考巴普洛夫的实验，设计了三种形式的刺激，分别用来模拟三种类型的学习：习惯化、敏感化和经典条件反射。习惯化是学习忽略某刺激，识别反复发生的无害刺激的过程，它消除了不必要的或过激的防御反应（比如逃跑反应、性活动）；敏感化是一种恐惧习得形式——威胁刺激发生后，动物立即变得敏感，对几乎一切刺激都投入更多注意，并产生更强的反应；经典条件发射教动物将不愉快的刺激和不诱发反应的普通刺激联系起来，增强动物对某个中性刺激的反应。 透过这个实验，作者和合作者发现了两条的原则：1、借鉴训练动物获得习得行为的方案，可以通过不同的刺激组合形式改变神经细胞间的突触联系强度，持续时间可达数分钟；2、同一个突触的强度可以被不同组合形式的刺激强化或减弱。 神经生物和行为学中心 从巴黎回来之后，作者在哈佛任教了2年。在这两年中，作者最终放弃了精神分析而选择成为一名全职的生物学研究者，并离开哈佛大学回到母校纽约大学，组建了一个研究小组，专门研究行为的神经生物学基础。1957年，作者和合作者写了一篇综述，影响持续至今，在这篇文章的鼓舞下，许多研究人员开始采用还原法研究学习和记忆，新的研究不断涌现出来。 这些研究的结果都指向同一个观点：学习对动物的生存至关重要，因此学习必须贯穿于整个进化过程中，为了生存，动物必须学会分辨猎物和天敌、有毒食物和有营养的食物以及好的栖居场所和差的巢穴。 简单行为也能被学习调控 1965年作责回到纽约大学，他的研究也开始进入新的阶段：用活体动物的神经回路研究学习和记忆。首先，作者的科研团队对海兔的行为进行详尽分类，并从中挑出一些可能被学习调控的行为。其次，他锁定了其中一种行为——缩鳃反射，探讨学习的发生和记忆储存机制。 在研究过程中，作者发现了一些有趣的事情。比如，像人类的长时记忆一样，海兔和蜗牛的长时记忆也需要反复训练，间歇的休息也是必不可少的。连续给海兔呈现40个刺激会诱发习惯化，但缩鳃反射的减弱只能持续一天。如果给它呈现10个刺激，连续4天，习惯化效应就能持续一周。训练中间穿插一些休息能促进长时记忆的建立。 经过历时4年的研究，作者认为使用经典条件反射范式研究行为调控并非不可能，因为其复杂行为建构在可还原的细胞基础上。 经验改变突触 我们已经认识到，行为的神经结构是相对固定的。那么，经验是如何通过固定的神经回路来调节行为呢？学习通过改变突触联系的强度来调节行为。虽然这个想法在当时科学界并非主流观点，但是透过作者的研究，这个假设具有强大的可信性。作者还是通过习惯化、敏感化和经典条件反射的实验结果来试图证明这个假设，结果发现，学习改变了神经元之间突触联系的强度——因此改变了信息传递的效能。 这个实验结果，让作者联想到自17世纪以来的经验主义和理性主义之争。在这场争论中，认知神经科学让我们认识到：遗传和发育决定了神经元之间的连接方式——谁和谁连接，在何时形成连接。然而，遗传和发育因素决定不了突触的联系的强度。经验对突触联系强度起到了重要的调节作用。也许遗传和发育因素只能通过先天形成的神经通道控制动物的行为潜能，而环境和学习能够改变神经通道的传递效能，从而带来新的行为形式。 当然，作者从实验中总结出来的不止是上述，主要是五个原则，可见143页到144页，在此不赘述（后面会以更深刻的生物学基础展现这些原则）。 个体化的生物学基础 在上节中，海兔的研究结果告诉我们，与行为变化相伴发生的是突触联系强度的变化。然而，这些研究还不能告诉我们，短视记忆是如何转化为长时记忆的。 记忆是个古老的研究领域，经过两百多年的探索，记忆储存的两阶段观点得到了多方面证据的支持：记忆包括一个持续数分钟的短视记忆和一个持续数天以上的长时记忆，前者透过固话过程转化为后者，固化过程需要合成新的蛋白质。 作者的工作进一步阐明了短时记忆是如何转化为长时记忆的：短时记忆和长时记忆可以发生在同样的神经位点上，两者都涉及突触强度的变化，不过短时记忆和长时记忆有着本质区别——短时记忆指涉及到突触联系的强化或弱化，而长时记忆有着解剖层面的改变。 经验不仅能够改变海兔的大脑结构，不仅能使其行为幅度变化，亦能改变其行为谱。人类大脑也是如此，能够通过学习不断的改变。 分子与短时记忆 我们已经知道，记忆是神经回路内突触变化的结果：短时记忆是突触功能变化的结果，长时记忆还需要结构的变化。但它们的分子生物学基础还没弄明白，而作者想要攻克的目标就是这个。 通过研究，作者发现：学习触发5-羟色胺释放，5-羟色胺又导致cAMP浓度升高和神经递质释放量增多，但这些变化只能持续数分钟。 （ps:学习和记忆中存在着两种重要神经回路：介导回路和调控回路。介导回路直接产生行为，其本质是康德式的，其神经结构是由遗传和发育因素决定的，它在学习过程中扮演学生，需要学习新的知识；调控回路的本质是洛克式的，它在学习过程中扮演老师，他不直接参与行为的产生，但学习时，它会通过感觉与运动神经元之间的突触对行为进行微调。） 长时记忆： Francois Jacob曾将科学工作分为两类：日科学和夜科学。日科学逻辑性强，”日科学的逻辑推理就像一串咬合紧密的齿轮，它们的运转必然会带来结果“，而夜科学“就像一个充满各种可能性的车间，负责为科学提供有用的素材。在这个车间里，人们凭感觉获得科学假设。” 20世纪80年代，作者的海兔短时记忆研究已经走到日科学的尽头，为了进一步探索短时记忆转化长时记忆的问题，需要转化思路。为了冲破日科学的局限，需要用到新科学的方法——分子生物学。 记忆基因： 坎德尔使用无脊椎动物进行的研究以及其他人使用脊椎动物进行的研究都显示，长时记忆需要合成新的蛋白质。看起来，记忆存储机制在所有动物中都极为相似。此外，海兔的长时记忆之所以能够持久，是因为感觉细胞和运动细胞之间长出了新的突触连接。然而，究竟什么导致了这些变化仍然是一个未解之谜。一种可能的解释是：学习过程激活了某调节基因，该基因编码的蛋白质作用在效应基因上，促进后者表达，合成新的轴突。 为了回答“调节基因是否参与了与长时记忆有关的突触变化”这个问题，坎德尔准备借鉴重组DNA技术进行探索。 基因与突触的对话 大家都知道，反复训练对长时记忆的形成来说非常关键。训练过程导致环境信号传入细胞核，通知细胞核激活调节基因，并通过调节蛋白开启效应基因的表达，促进新突触的合成。所谓记忆固化的过程，就是调节蛋白开启效应基因的过程。那这个过程中，具体是哪些分子和蛋白质在负责呢？ 环境信号——5-羟色胺作用于神经感觉元，导致cAMP浓度升高，促使蛋白激酶A和MAP激酶向细胞核转移。 调节蛋白——蛋白激酶A激活CREB-1，MAP激酶使CREB-2失活，CREB-1激活基因表达，CREB-2抑制基因表达。 两种CREB蛋白的拮抗性作用方式为记忆存储提供了阈限，只有重要的事件才能超越该阈限进入长时记忆。为突破阈限，反复训练必不可少。然而，强烈的情绪状态可以不经练习直接进入长时记忆，如车祸等经历。在这种情况下，大量MAP激酶瞬间涌入细胞核内，足以使全部CREB-2分子失活。解除了CREB-2的拮抗作用后，蛋白激酶A更容易激活CREB-1，于是，一次经历就能顺利进入长时记忆。这也许就是闪光灯记忆的原理。 CREB不仅在海兔中对长时记忆起作用，而且也在果蝇、蜜蜂、老鼠等其他动物中起作用，说明该机制在进化过程中是相对保守的。不过接下来又有一个棘手的细胞生物学问题：一个感觉神经元大约有1200个突触末梢，出于经济学原理，长时变化必然局限在某些特定的突触中，那么这个过程又是如何实现的呢？作者提出了“突触标记”说：短时记忆在它涉及到的突触上做某种标记，短时记忆转化为长时记忆，新合成的蛋白质根据这些标记识别并定位突触。、 标记：CPEB蛋白，被5-羟色胺激活，使细胞核转运到所有突触中的信使RNA表达（静息状态的信使RNA是睡美人，唯有CPEB蛋白的亲吻能唤醒睡美人）。不过大多数CPEB蛋白在几小时内就降解了，可突触却能维持更长时间，这如何解释？ 答案就是CPEB一段氨基酸序列的具备朊病毒的全部特点——蛋白质有两种构型，隐性与显性，其显性构型具有自我复制能力！而5-羟色胺能够改变CPEB构型。上述特点使CPEB非常适合于储存记忆，其自我复制能力使信息得以有针对性地、持久的保留在某个突触内，而不去影响其他突触。 第四卷 回到复杂记忆中 作者关于习惯化、敏感化、经典条件反射这三种学习基本形式的记忆储存研究，让我们对内隐记忆的生物学基础有了初步的了解。不过外显记忆呢？ 外显记忆是种复杂的记忆，它依赖于海马和内侧颞叶的复杂神经回路，并且可能有许多储存点。外显记忆的提取，可以使那些完全消失在过去的事件和情绪穿越时空、魔法般的重现。然而，这种提取是一种创造性加工，大脑所储存的只是一个核心记忆，这个记忆经过或删或减、或精或粗的提取被重新建构了。那什么样的生物学加工使我们如此感性地、生动地回顾我们的历史？ 到1989年，神经科学取得三个突破：空间位置细胞、NMDA受体和长时程增强，使得在实验室里探究这个问题变得更加可行了。 突触也保留了最美好的记忆 尽管神经科学取得了三个重大突破，但是我们还是不了解空间地图和长时程增强如何相互联系并作用于外显记忆的。为了解决接下来的一系列问题，最理想的途径或许就是遗传学。因为尽管内隐记忆和外显记忆尤=有明显的差别，但是无脊椎动物经过数百万年的进化，其内隐记忆储存的某些机制也与脊椎动物外显记忆的储存机制相似。 大脑对外部世界的记忆 对于外显记忆的研究，让作者开始思索注意和意识的本质。于是，作者从行为主义，转向认知心理学。 认知心理学思考外部世界是如何在大脑中表征和再创造，为此它突破了行为主义研究对象仅限于行为的局限。那么认知心理学会带给我们什么启发呢？ 比如，从分子层面认识认知心理学，就会发现：感觉是一个精华摘要，不是外部世界的复制品。大脑不是简单接纳感官输入的原始数据，然后忠诚地对它们进行再创造，而是每个感觉系统先对数据进行初步分析分解，然后根据先天固有的联系和规则重新建构原始信息。 集中注意力： 空间是如何在大脑中表征的？ 我们没有一个专门的空间感觉器官，然而空间的表征是十分精巧的认知感觉，涉及一个庞大的绑定问题。大脑必须综合几种不同的感觉输入形式最后得到一个完整的内部表征，决不单单依赖任何一种输入形似。而海马负责空间环境认知，表征多感官的经验。 第五卷 一颗小红药 这章讲作者创业的故事。 老鼠、人类与心理疾病 ”间接通路加工速度较慢，在我们通过间接通路意识到枪响之前，恐怖信息以已经通过快速的直接通路引起了我们心动过速、流汗等反应。“ 治疗精神病的新方法 ”全世界5%左右的人口都会在其一生中的某个时段受到抑郁症的影响。" 从更宽泛的意义上讲，我们在正在从一个探索大脑功能奥秘的时代转向一个大脑功能紊乱治疗的年代。在被称为“脑的十年”的20世纪90年代，我们都成为基础科学向应用科学转化中德一员。在21世纪的第一个十年，又被称为“脑治疗的十年”。因此，精神病学和神经病学的知识领域结合得越来越紧密。 生物学与精神分析思想的复兴 这章讲生物学和精神分析学结合起来的可能、积极的结果。 意识 这章作者以他的阅历来泛谈意识。意识是科学研究中的巨大难题之一。意识具有两大特点，统一性和主观性，其中主观性难以用还原论的思维范式进行科学分析，为此，很多科学家认为，想要研究意识，就必须有科学思想上的革命。当然，也有很多科学家就根本认为意识是不可研究的，其中有些知名的科学家还是支持意识是“机器中的幽灵”的二元论思想。这章还涉及到意识其他的问题，比如意识是否可以自由等等。 对于意识是否能够自由，我想借用《与社会学同游》这本书里的话"自由是不可能通过经验手段验证的。在社会科学的框架里，你面对的思维方式有一个预设了的先验条件：人的世界是一个因果关系封闭的系统。如果不是这样，你的方法就不是科学方法。自由是一种特殊的原因，所以它预先就被排除在这系统之外了。“用生物科学研究人的自由，也是如此。 第六卷 斯德哥尔摩与维也纳 作者从被通知获得诺贝尔奖后的过程。 从记忆中学习：前景展望 ”偶尔，在疲惫而又愉快的一天快要结束时，我看着哈德逊河在窗外渐渐沉入暮色，思考着自己的科研生涯，发觉自己也会诧异于自己正在做的事情。“ 这段话，放在全书最后一节。倚靠在暮色下的河流，老人回首思考人生却觉诧异，而差不多就是他的人生。读到这，伴随着阅读的结束，真让人怅惘若失。

追寻记忆的痕迹 1. 关于巴甫洛夫的条件反射研究 巴甫洛夫发现两种不相关联的学习方式——习惯化（habituation）和敏感化（sensitization），在习惯化和敏感化阶段，动物只是学会单个刺激的特征，并不会将两个刺激相联系。通过习惯化，动物因某个刺激的微弱而学会忽略它；通过敏感化，动物因该刺激的重要性而关注它。他的研究成果导致第一个学习的经验主义学派——行为主义的生产。 2. 弗洛伊德认为，一个人是无法通过内省去理解自己的无意识过程的。只有训练的中立的外在观察者——精神分析学家才能洞悉其无意识内容。他认为外显的行为只是研究有意识或无意识的内在状态的方法之一。弗洛伊德的精神分析学者指出，行为主义者将行为研究的对象限定为可观察，可测量的行为，忽略了有关心理过程的最重要问题。 3. 中枢神经系统(CNS) CNS由脑和脊髓组成，两侧对称。脊髓通过体表的神经纤维束——周围神经接收来自体表的感觉信息。脊髓也通过运动神经元将运动指令传送到肌肉组织。这些感觉接收器和运动纤维是周围神经系统的一部分。 脊髓向上与延伸至脑形成脑干，它负责将感觉信息传递到更高级的脑区，然后又将运动指令从这些区域传送到脊髓。脑干还有调节和控制着注意。在脑干上面依次是下丘脑，丘脑和大脑两半球。大脑半球的表面覆盖着一层高度褶皱的表层——大脑皮层。大脑皮层执行知觉、动作、语言和计划等高级大脑功能。大脑的深层结构由三部分组成：基底神经节，海马和杏仁核。基底神经节负责协调运动，海马参与记忆储存，而杏仁核负责协调某种情绪状态下的自发和内分泌反应。 中枢神经系统（CNS） 4. 三个相互影响的心理主体：自我，本我和超我 弗洛伊德认国意识就好像浮在海面的冰山一角，而无意识则为海面之下的冰山主体。相对这个分界面而言，一种潜在心理功能埋藏越深，意识就越难对其掌控。 自我(我或自述者)是一个同是具有意识与无意识成分的执行主体。通过视觉、听觉、触觉等感觉器官，其意识成分对外部世界直接进行反应，并且与感知、推理、行动计划、快乐与痛苦的经验直接相关。而自我的无意识成分则与心理防御有关——压抑、拒绝、升华，这是自对于本我(人格的第二个心理机构)中本能的性冲动和攻击性进行抑制，介导与重定向的机制。 本我(它)，它完全是无意识的。它不受逻辑与现实原则的左右，却遵循唯乐主义的原则——追求快乐而避免痛苦。根据弗洛伊德的观点，本我代表了婴儿的原始心理，并且是唯一的自出生以来就出现的心理构成成分。 超我是第三个统治者，是无意识的道德主体，是我们良心与理想的化身。 5. 神经细胞生物学的三个基础原理：神经元理论(细胞理论应用于脑)阐述了神经细胞(或者神经元)是脑的基本信号单位的根本组成部分；离子假说则集中于神经细胞内部的信息传递。它描述了单个神经细胞产生电信号(即动作电位)，并在特定细胞内沿着相当长的距离进行传导的机制；突触传递的化学理论则主要论述了神经细胞之间的信息传递。一个神经细胞通过释放化学信号(即神经递质)与另外一个神经细胞联强，第二个神经细胞识别信号并通过位于细胞膜表面的，被称为受体的特殊分子进行反应。 以上三个原理都聚焦于单个的神经细胞。 6. Cajal有关神经组织结构的四原理理论 神经元，Cajal将神经细胞称为神经元(Neuron)，认为它是神经系统的基本信号单元。 突触，一个神经元的轴突与另外一个神经元的树突只在特定的部位发生联系，即突触。 联结特异性原理，特定的神经元只与另外一些特定神经元发生联系。 动态极化原理，在一个神经元内部，信号只朝着一个方向传递。这一原理允许我们判断神经回路中信息的具体流程。 7. 原理四——动态极化 这一原理认为神经回路中信号只向一个方向传递。信息流的方向为——从特定细胞的树突到细胞体，再沿着轴突到到突触前末梢，然后经过突触间隙到达下一个神经细胞的树突。信息流的意向原理极度重要，因为它将神经细胞的所有组成部分与其重要的功能——传递信号——相关联。 8. 脑与脊髓包含的三类主要神经元 感觉神经元，位于皮肤及各种感觉器官，对外部世界的特定刺激——机械性压力(触觉)，光(视觉)，声波(听觉)或者特殊化学分子(嗅觉与味觉)——进行反应并把这些信息传送给大脑。 运动神经元，由脑干及脊髓发到轴突到效应器，比如肌肉与腺体细胞，控制这些细胞的活动。 中间神经元，脑中数量最我的神经元，在感觉与运动神经元之间作为信息中转站。 9. Sherrington 研究发现神经元可以被激活，也可被抑制。当特定部分受到刺激而产生特定反射反应时，只有这具特定的反应受到激发，其他的相反的反射则受到抑制。因此，轻敲膝盖骨肌腱引发一个反射动作——腿的伸展，即一次踢腿。同时也抑制了相反的反射行为——弯曲，即腿的向后收缩。 10. 弗洛伊德的“谈话疗法（talk therapy）” 通过鼓励病人进行各种思维与记忆的自由联想，心理分析学家可以帮助病人疏解潜在的有意识的思维与行为之下的无意识记忆、精神创伤以及冲动。 11. 意大利伽伐尼发现动物的神经电活动，他偶然将一只青蛙腿挂在铁制阳台的一个铜钩上，发现这两种不同金属(铁与铜)的相互作用使用青蛙腿产生了痉挛。他还发现通过给予青蛙腿以电脉也可以使其产生痉挛。他提出神经细胞与肌肉细胞自身即可以产生电流，肌肉的痉挛是肌肉细胞所产生的电流引起的。 12. Broca发现大脑半球的左侧额叶受损使得一个人不能讲话；Wernicke发现左侧大脑半球后部受损使得一个人不能理解谈话。 13. Milner 的三个复杂记忆生理基础原理：首先，记忆是一种独立的心理功能，与其他感知，运动，认知能力截然不同；其次，适时记忆与长时记忆是分开存储的。内侧颞叶的损伤，尤其是海马的损伤，会损害新的短时间记忆转变为长时间记忆的能力；第三，至少有一种记忆是与特定脑区密切相关的。内侧颞叶及海马的损伤会完全损害新的短时记忆转化为长时记忆的能力，而其他特定脑区的缺失并不影响记忆。 14. 内隐记忆具有自主性。它可以在执行动作时直接被回忆，而并不需要我们有意识的努力。而且我们大部分的行为是无意识的。 15. 习惯化使人们能够在相对嘈杂的环境中工作，这种学习使我们对钟表的声音及心跳，胃蠕动等躯体感觉习以为常。这些感觉只有在极少数情况下才能进入到我们的意识中。从这个意义上说，习惯化是学习识别反复发生的无害刺激的过程。 它的另一个作用是，它消除了不必要的或过激的防御反应。 习惯化对知觉组织也很重要。 16. 三种内隐学习模式：习惯化，敏感化和经典条件反射。 习惯化，反复呈现一无害刺激，动物和细胞都不再对该刺激产生反应。 敏感化，有害刺激使动物和细胞变得敏感，对随后呈现的任何刺激（包括无害刺激）都产生强烈的反应。 经典条件反射，有害刺激和无害刺激配对呈现多次后，动物和细胞对无害刺激产生同等强度的反应。 习惯化是教动物学会忽略某刺激，与多相反，敏感化是一种山恐惧习得形式：威胁刺激产生后，动物立即变得敏感，对几乎一切刺激都投入更多的注意，并产生更强的反应。 17. 经典条件反射(aversive classical conditioning)，教动物将不愉快的刺激(如电击)和不诱发反应的普通刺激联系起来。中性刺激必须总是在负性刺激之前呈现，前者似乎预示着后者的发生。 负性经典条件反射和敏感化的类似之处在于，一个感觉通路的活动增强了另一个感觉通路的活动。然而，二者是不同的，它们的不同点表现在以下两个方面： 首先，经典条件反射使一对相继发生的刺激形成联系；其次，经典条件反射只增强动物对某一个中性刺激的反应，而敏感化使动物对整个环境的反应增强。 弱刺激总是在前，充当强刺激的预警信号。这个过程极大限度地增强了细胞对弱刺激的反应；另外，细胞反应的增强程度远大于敏感化实验中观察到的细胞增强程度。 18. 实验结果，突触强度不是一成不变的——它能够被多种刺激组合形成改变。具体而言，模拟敏感化和负性经典条件反射的刺激组合形式强化突触联系，而模拟习惯化的刺激组合形式减弱突触联络。 所以得到两条重要原则：首先，借鉴训练动物获得习得行为的方案，可以通过不同的刺激组合形式改变神经细胞间的突触联系强度，持续时间可达数分钟；其次，也是更重要的一点，同一个突触的强度可以被不同组合形式的一，刺激强化和减弱。 19. 学习通过改变突触联系的强度来调节行为。 弗洛伊德认为，知觉和记忆由不同的神经元负责。知觉神经回路具有相对稳定的突触联系， 以保证知觉的准确性；记忆神经回路的突触联系则相对不稳定，其强度可以被学习调节。这些机制也构成了其他高级认知功能的基础。 不同形式的学习产生不同形式的记忆。不同的刺激组合形式确实以不同方式影响着突触联系的强度。 20. 习惯化时，感觉神经元的动作电位在运动神经元中诱发出较小的突触电位；敏感化时正好相反，感觉神经元的动作的电位在运动神经元中诱发出更强的突触电位，从而提高了神经传递的功效。 21. 在经典条件反射中，无害(条件)刺激和有害（非条件）刺激的神经信号必须按照精确的时间次序发生：感觉神经元的动作电位在先，尾部的神经信号在后。感觉神经元的动作电位和尾部信号总是按照这样的时序发生，感觉和运动神经元之间的突触联系才能得到强化。经典条件反射时突触联系强度的增加甚至超过了敏感化时的增加的程度。 22. 经验对突触联系的影响 遗传和发育决定不了突触联系的强度，经验对突触联系强度起到了重要的调节作用。反复练习使突触强度变化更加持久。 23. 细胞生物学原则：首先，突触联系强度的变化足以改变原有的神经网络结构及其信息加工能力；其次，不同形式的学习可以以完全相反的方式改变两种神经元间的突触联系——强化或弱化。习惯化弱化了突触联系，而敏感化学习和经典条件反射强化了突触联系。突触联系强度的改变是学习和短时记忆的细胞机制；第三，短时记忆存储的时间长短取决于突触化或弱化的时间长短；第四，突触强度的调控方式分为同突触和异突触两种。究竟采取哪种方式，于学习激活了哪个神经回路——是介导回路（mediating circuit）还是调制回路(modulatory circuit)。如果学习激活了介导回路，那么突触强度的变化属于同突触变化，习惯化就是这种情况。如果学习激活了调制回路，那么突触强度的变化属于异突触变化，敏感化就是这种情况。而经典条件反射同时包含同突触变化和异突触变化。实际上，同突触变化和异突触变化是突触可塑性的基本形式，它们可以组合起来构成更加复杂的形式。 24. 如何将短时间记忆转化为长时间记？ 反复练习是将短时记忆转化为长时记忆的必要手段。 25. 艾宾浩斯的“非词记忆实验” 艾宾浩斯通过“非词记忆”的实验，得出两条记忆原则：首先，记忆是渐进的，也就是熟能生巧。第一天重复训练的次数越多，第二天记住的内容就越多，二者之间存在着线性关系；其次，长度为6，7个非词的词汇表只需呈现一次便能记住，而更长一些的词汇表则需要反复呈现才能记住。这说明人们忘记的东西实际上在大脑中还有一定储存。 26. 遗忘的两个阶段与固化 第一阶段发生在学习后的一个小时里，表现为记忆量急速下降，形成陡峭的遗忘曲线；此后为第二个阶段，记忆以缓慢的速度丢失，持续时间为一个月左右。 固化(consolidation)，记忆若要持久牢固，大脑必须对记忆内容进行深入彻底的加工。与此同时，大脑必须对记忆内容投入更多的注意资源，还要将新信息与原有的知识网络联系起来。长时记忆的固化需要1-2小时的时间，固化完成后，记忆不容易被干扰。 27. 长时外显记忆与长时内隐记忆 长时外显记忆不仅涉及皮层的功能，还需要海马的参与。而长时内隐记忆要相对简单一些。对于习惯化和敏感化来说，短时记忆与长时记忆都涉及感觉神经元和运动神经之间的突触。此外，在长时习惯化和敏感化记忆中，突触变化都平等于行为的改变：习惯化时，突触活动抑制数周；敏感化时，突触活动增强数周。 28. 长时记忆不只是短时记忆在时间上的延伸，长时记忆的突触强度变化要来得更久一些，而且神经回路中突触的数目也发生了变化。长时习惯化时，感觉神经元和运动神经之间的前突触端(persynaptic terminal)数目减少；长时敏感化时，感觉神经元长出新的前突触端，新突触的寿命与记忆持续的时间等长。运动神经的变化大致平行于感觉神经元。 29. 学习能够改变突触的数目！学习能够激活无活性的突触，也能让有活性的突触失活。 30. 记忆的线索 记忆的提取依赖于合适的线索，动物将线索与习得的经验联系起来以得提取。线索可以是外源性的，也可以是内源性的。回忆线索是外源性的。 31. 关于内隐记忆 内隐记忆是一种无法用意识控制却又十分完善的方式指导我们的行为。 我们对人物，事件和地点的外显记忆，这种较为复杂的记忆最初激发了我们的灵感，它能够被提取并用图片和文字精确表达。外显记忆有明显的个体差异，它一直处于意识中，随时可以被提取整合。 32. 关于认知心理学 它的观点来源于两种思想，一种是康德哲学的先验论——“知识是独立于经验的”，知觉和反应的能力都来自于遗传和进化。而欧洲的格式塔学派进一步发展了这种观点：知觉是运用固有能力，将感官获得的信息组织在一起的结果。我们的视觉系统并不像机那样，仅仅被动记录图像，而是将视膜中二维的光转换为连贯稳定的三维世，因此知觉是有创造性的。 认知心理学家通过“错觉”研究，证实了这种能力。在一个没有完整结构的三角形图像仍然被认为是三角形。大脑对视觉图像的预期构建于视觉通路的解剖结构和功能上，这种预期部分来自经验，但更多来自于先天的视觉神经回路。 第二种观点是认知心理学家提出的，大脑运用先天的能力解构外部世界，整合模糊现象从而建立一个内部表征或者外部世界的认知地图，并产生一个有意义的图像。 认知地图是大脑对知觉对象和行为的编码，它的提出使认知心理学和精神分析学的联系更加紧密。 33. 关于外显记忆 康德认为表征空间的能力是大脑中固有的，人们与生俱有整合时间和空间信息的能力。一旦感知到客体，诱发听觉，触觉时，就会自动地整合到特定的时空中。而O'keefe将康德的这种观点应用到空间外显记忆中，他认为很多外显记忆，都需要空间信息的参与。 我们没有一个专门的空间感觉器官，然而空间的表征是十分精巧的认知感觉，涉及一个宏大的绑定问题。大脑必须综合几种不同的感觉输入形式最后得一个完整的内部表征，决不单单依赖任何一种输入形式。 34. 情绪事件与机体的反应 通常我们认为人类的恐惧始于某个重要事件的意识知觉，比如看见房子着火后，立即引起大脑皮层的情绪反应——恐惧，然后传送信号到心脏，再到血液，肾上腺，汗腺。根据这种观点，一个意识到情绪事件引起了后期机体无意识的，反射性的本能防御反应。 而詹姆士反对上以观点，他在《情绪是什么》一书中指出，情绪的认知经验迟于情绪的生理表达。他认为，当我们遇到一个潜在危险的环境，不会产生一个意识知觉的情绪状态。基于这种观点，他和荷兰心理学家兰格指出，情感的意识体验发生在大脑皮层接受到身体生理反应的信号之后，或者说意识体验发生在某些无意识的生理变化之后。詹姆士认为“我们感到难过是因为我们哭了，感到愤怒是因为我们拍案而起，感到害怕是因为我们发抖，而不是因为难过，愤怒，害怕而哭泣，拍案而起和发抖。”情绪是对中枢神经系统引起的机会变化的认知反应。情绪的保持时间不会比生理反应更长。 而神经病学家Antonio damasio修正了詹姆士,兰格理念，他指出情绪体验是机体反应的高级表征，可以是很稳定的，能持续相当长的时间。 35. 精神分裂症 有三种临床症状：阳性症状，阴性症状和认知症状。 阳性症状，表现为怪异的行为和心理功能的紊乱，尤其是出现妄想和幻觉状态。患者不不能正确地认知现实世界，无法将信念和知觉与自己身边世界实际发生的事情作对比。这种对现实世界感知能力欠缺的主要特点为妄想，幻觉以及不合逻辑的思维。 阴性症状表现为缺少正常的社交人际活动，伴随社交障碍，少言寡语以及情感淡漠等症状。 知识症状表现为注意力不集中和适时记忆/工作记忆的缺失。认知症状是慢性的，长期的甚至存在于症状缓解期，也是精神分裂症中最难以治疗的方面。 36. 抑郁症 抑郁症临床表现为，一天中的大部分时间都不愉快，天天如此，与之伴随的还有强烈的精神痛苦，无法体验快乐以及对现实生活中的外部世界失去兴趣，表现为：睡眠障碍，食欲下降，体重减轻，丧失活力，性欲降低以及思维迟钝。 严重的抑郁症患者身心极度衰弱，有些极端病例会表现为停止进食以及无法保持个人卫生。 抑郁症在任何年龄都有可能发生，儿童也可能患抑郁症，抑郁症还经常在老年人中发作，女性患病率是男性的2-3倍。 37. 有关意识 意识的核心是自我知觉，知道自己正在感知。因此意识是一种能力，不单单是体验快乐和痛苦，而是参与并根据这些体验作出反应，我们当前的生活和整个人生中都是如此。 意识的两个主要特征：统一性和主观性。统一性是指我们经历是一个统一的整体。各种感觉形式都被整合为一个独立的，连贯的意识经验。 意识的统一性是可以打破的。而我们每个人对世界的体验都是专有的，独一无二的，对我们自己来说格外真实。

我相信这段描述是比较中肯且客观的对于精神分析的回顾和评价。