上海交通大学：《脑与日常行为》通识课程教学资源（讲义）学习与记忆（2）

上充通大学 Shanghai Jiao Tong Univer... 脑与日常行为 学习与记忆(2)

脑与日常行为 ——学习与记忆(2)

上游充通大警 Shanghai Jiao Tong University 学习(learning):大脑从外部世界获 取信息的过程 记忆(memory):大脑编码、保存、 找回信息的过程。 学习记忆的生物学本质及如何提高学 习记忆效率是值得研究的课题

Shanghai Jiao Tong University 学习( learning)：大脑从外部世界获 取信息的过程。 记忆( memory) ：大脑编码、保存、 找回信息的过程。 学习记忆的生物学本质及如何提高学 习记忆效率是值得研究的课题

上泽克通大皇 后 Shanghai Jiao Tong University >一个世纪：突触的使用依赖性改变(use- dependent modification of the synapse) postulated to be the primary cellular mechanism underlying learning and memory

Shanghai Jiao Tong University >一个世纪：突触的使用依赖性改变（use￾dependent modification of the synapse） → postulated to be the primary cellular mechanism underlying learning and memory

上降充通大淫 学习记忆机制：突触可塑性 Shanghai Jiao Tong University 突触可塑性(synaptic plasticity)：各种因素、 条件经过一定时间作用后引起的神经突触的变化。 (目前的认识) 19世纪末，西班牙神经解剖学家Santiago Ramony Cajal:学习可能与神经元之间新突触的 形成有关。 每个神经元都有明确的边界，其外部突起（树突和 轴突)都有游离的末端。 脑可以通过增加这些外部突起之间的连接（突触）数 且或改变这些外部突起之间的连接（突触）形式或突 触传递的效率来完成学习记忆

Shanghai Jiao Tong University 学习记忆机制：突触可塑性 突触可塑性（synaptic plasticity）：各种因素、 条件经过一定时间作用后引起的神经突触的变化。 （目前的认识） 19世纪末，西班牙神经解剖学家Santiago Ramony Cajal：学习可能与神经元之间新突触的 形成有关。 每个神经元都有明确的边界，其外部突起( 树突和 轴突) 都有游离的末端。 脑可以通过增加这些外部突起之间的连接(突触) 数 目或改变这些外部突起之间的连接(突触)形式或突 触传递的效率来完成学习记忆

上游克通大学 后 Shanghai Jiao Tong University 1940s,中国生理学家冯德培：a brief period of high frequency stimulation of motor nerves resulted in the potentiation of neuromuscular transmission for a few minutes (Feng T P. Studies on the neuromuscular junction XXVI: The changes of the end-plate potential during and after prolonged stimulation.Chin J Physiol, 1941,16:341-372) post-tetanic potentiation

Shanghai Jiao Tong University 1940s, 中国生理学家冯德培：a brief period of high frequency stimulation of motor nerves resulted in the potentiation of neuromuscular transmission for a few minutes （Feng T P. Studies on the neuromuscular junction XXVI: The changes of the end-plate potential during and after prolonged stimulation. Chin J Physiol, 1941, 16: 341–372） post-tetanic potentiation

上游克通大学 突触可塑性 Shanghai Jiao Tong University 1973年，Tim Bliss(挪威)等：短串高频( 100Hz)电脉冲刺激家兔海马通路 齿状回：兴奋性突触传递长时间加强，称为 long-term potentiation (LTP). (Bliss TV and Lomo T.Long-lasting potentiation of synaptic transmission in the dentate area of the anaesthetized rabbit following stimulation of the perforant path.J.Physiol.1973;232,331- 356.)

Shanghai Jiao Tong University 突触可塑性 1973 年，Tim Bliss（挪威） 等：短串高频（ 100 Hz)电脉冲刺激家兔海马通路 ↓ 齿状回：兴奋性突触传递长时间加强，称为 long-term potentiation (LTP)。 （Bliss TV and Lomo T. Long-lasting potentiation of synaptic transmission in the dentate area of the anaesthetized rabbit following stimulation of the perforant path. J. Physiol. 1973；232, 331– 356.）

h 上充通大￥ Shanghai Jiao Tong University 记录电极 刺激电极 Perforan晴path Moy-b 05 hour 自由活动的动物？不同种属动物？因果关系质疑不绝 长时程增强(Iong-term potentiation, LTP) 形成陈述性记忆的关键； 学习记忆的突触可塑性的最重要表现

Shanghai Jiao Tong University 长时程增强（long-term potentiation, LTP） 形成陈述性记忆的关键； 学习记忆的突触可塑性的最重要表现。 自由活动的动物？不同种属动物？因果关系质疑不绝

上游克通大学 突触可塑性实验 后 Shanghai Jiao Tong University 1960's,UC-Berkeley生物学家、心理学家、神 经科学家 大鼠分三组： 1.大鼠置常规铁丝笼中。 2.大鼠置三面不透明笼子，光线昏暗、几乎听不见 外界声音。 3.大鼠置宽敞、光线充足、“玩具”齐全笼子。 皮质重量、厚度、 树突数目 杭科技 7成bj6.00m china makepolo com

Shanghai Jiao Tong University 突触可塑性实验 1960’s, UC-Berkeley生物学家、心理学家、神 经科学家 大鼠分三组： 1. 大鼠置常规铁丝笼中。 2. 大鼠置三面不透明笼子，光线昏暗、几乎听不见 外界声音。 3. 大鼠置宽敞、光线充足、“玩具”齐全笼子。 皮质重量、厚度、 树突数目

上降克通大睾 突触可塑性实验 Shanghai Jiao Tong University 结果： 第三组大鼠 √ 皮质重量显著高于第一、二组； 皮质神经元树突数目显著↑； √枕叶皮质厚度显著增加

Shanghai Jiao Tong University 突触可塑性实验 结果： 第三组大鼠  皮质重量显著高于第一、二组；  皮质神经元树突数目显著↑；  枕叶皮质厚度显著增加

上浒京网 Structural changes associated with LTP Shan Top view in the hippocampus (B)The dendrites of a CA1 pyramidal Side view neuron were visualized by filling the cell with a fluorescent dye. (C)New dendritic spines(white arrows) LTP can be observed to appear approximately 1 hour after a stimulus that induces LTP.The presence of novel spines raises the possibility that LTP may arise,in part,from formation of new synapses.(A after Squire and Kandel, 1999;B and C after Engert and Bonhoeffer,1999.) 海马神经元突触可塑性表现：一个小时刺 激引起长时程增强，新树突长出（白箭头 指出部分)

Shanghai Jiao Tong University 海马神经元突触可塑性表现：一个小时刺 激引起长时程增强，新树突长出（白箭头 指出部分）