大腦記憶的可塑性

大腦記憶的可塑性

　　大腦可塑性是什么?它意味著我們的大腦由塑料制品做成的嗎?當然不。可塑性，或者稱為神經可塑性，是大腦根據新經歷而重組神經路徑的終身能力。如同我們學習，我們透過指示或經驗而獲得新的知識和技能。為了學習或者記住一個事實或技能，在大腦里一定有持久的功能的變化藉以描述新知識。隨學習而改變的大腦的能力，即是所謂的神經可塑性。

　　為了說明可塑性的概念，試著想象一架照像機的膠卷。假裝膠卷代表你的大腦?，F在想象使用照像機給一棵樹拍照片。當照一張照片時，膠卷正暴露于新訊息 -- 一棵樹的圖像。為了這幅圖像能被保留，膠卷必須對光和 hange? 有響應以記錄樹的圖像。與此類似，為了新知識能被保留在記憶里，在大腦必須發改變來描述新知識。

　　以另一種方法說明可塑性，想象在一塊黏土里做一枚硬幣的印記。為了要讓硬幣的印記在黏土里，黏土必須發生變化 -- 當硬幣被壓進黏土時，黏土的形狀改變。與此類似，對于經驗或感覺刺激，在大腦里的神經回路必須重改組。

　　有關神經可塑性的事實

　　事實1︰神經可塑性包括在一生進行的幾個不同的過程。

　　神經可塑性不由一種單一類型的形態學上的變化組成，而是包括發生在整個個人一生的幾個不同的過程。腦細胞中很多類型涉及神經可塑性，包括神經元、膠細胞和血管的細胞。

　　事實2︰神經可塑性有清楚的視年齡而決定的原素。

　　雖然可塑性發生在一個人的一生，不同類型的可塑性在一的某些時期占支配性地位，但較少在其他時期流行。

　　事實3︰神經可塑性在兩種主要條件的大腦里發生︰

　　1. 在正常的大腦發展期間，當未發育完全的大腦首先開始處理感覺訊息時直到成年(發展的塑性和學習和記憶的塑性)。

　　2. 作為一個適合的機制去補償失去的功能，和/或使如果大腦發生損傷時保持功能優化。

　　事實4︰環境扮演影響可塑性的關鍵作用。

　　除遺傳因素之外，大腦透過一個人的環境的特性和由那個相同的人的行動被形成。

　　發展的可塑性︰突觸修剪

　　Gopnick等人在1999年描述神經元為增長的相互交流的電話線。誕生之后，一個新生兒的大腦收到許多來自嬰兒感官的訊息。這感覺訊息必須設法被送回能將它處理的大腦。為此，神經細胞必須相互連接，把神經沖動傳送到大腦。繼續以電話線模擬，像在城市間基本的電話干線，新生兒的基因指示一條路徑讓訊息從一個特別的神經細胞去大腦的正確的地區。例如，視網膜的神經細胞將神經沖動傳送到大腦枕葉主要視覺區，而不傳送到腦中顳葉的語言產生區(韋尼克氏區)。這個基本的干線已經被建立，但是精確的從一個房子到另一個房子的連接線需要另外的信號。

　　在生活的最初幾年，大腦迅速生長。隨著每個神經元成熟時，它發出多個分支(軸突，發送訊息，及數突，接受訊息)，增加突觸接觸的數量和鋪設挨家挨戶，或者在大腦情況下，從神經元到神經元間具體的連接。出生時，在大腦皮質里的每個神經元有大約有2,500個突觸。當一個嬰兒2到3歲時，突觸的數量大約是每神經元15,000個突觸(Gopnick, et al., 1999). 這數量大約是平均成年人的大腦的兩倍。當我們變老時，舊連接透過叫突觸修剪的過程刪除。

　　突觸修剪消除較弱的突觸接觸，同時較強大的連接被保持并加強。經驗決定哪個連接將被加強和將被修剪;已經被活化的連接通常被保護。神經元必須有目的幸存。如果沒有一目的，神經元透過一過程叫細胞程序凋亡而死亡，不能接受或傳送訊息的神經元變得損壞并且死亡。無效或者弱的連接被同樣地「修剪」掉，就像一位園丁將修剪一棵樹或灌木叢，給植物被要求的形狀?？伤苄允前l展和修剪連接的過程，允許大腦適應它的環境。

　　學習和記憶的可塑性

　　曾經相信當我們變老時，大腦的網絡變得固定。不過，在過去二十年，大量研究已經揭示大腦從未停止改變和調整。正如Tortora和Grabowski在1996年所定義，學習是透過指示或經驗獲得新知識或技能的能力。記憶是知識隨著時間被保留的過程?？伤苄允谴竽X隨學習而改變的能力。那么大腦怎樣隨學習而改變?根據Durbach(2000)理論，

　　看來像是至少兩類修改發生在學習中的大腦︰

　　1. 在神經元內部的架構方面的變化，最顯著的事在突觸區域內。

　　2. 在神經元之間的突觸的數量增加。

　　最初，新學習的數據被"儲存"在短期的記憶，這是回想片段訊息的一個暫時的能力。一些證據支持，短期的記憶倚賴大腦里的電和化學事件，與架構上的變化如新突觸形成相反。短期記憶的一個理論說明記憶可能由everberating?神經回路引起 -- 也就是說，一個進來的神經脈波刺激第一個神經元，第一個神經元刺激第二個神經元，依此類推。在一段時間之后，訊息可能被進入一種更永久類型的記憶，長期的記憶，這是根據大腦里發生的解剖或生物化學的變化的結果(Tortora and Grabowski, 1996)。

　　傷害引起的可塑性︰可塑性和大腦修補

　　在大腦傷害之后的修理期間，盡管大腦被損壞，可塑性變化被面向使功能最大化。在大腦區域被損壞的大鼠研究里，圍繞損壞區域的腦細胞經歷功能和形狀

　　的變化，允許他們承擔被損壞的細胞的功能。雖然這現象在人的研究還不廣泛，數據表明相似變化(雖然較少有效)在人腦損傷之后發生。