学习与记忆脑机制(终稿)PPT课件
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学习与记忆ppt课件
储存的部位：海马、内侧颞叶、间脑以及它 们之间 形成的神经网络。
Non-declarative memory 13
非陈述性记忆（ Non-declarative memory ）： 非陈述性记忆又称为反射性记忆，主要包括感知觉和运动技巧、程
序和规则的学习信息的记忆。可分为四种类型，即程序记忆、初始 化效应、联合型学习、非联合型学习。
第八章学习与记忆
1
（Learning and memory）
1.概述 2.学习和记忆的分类 3.脑内的记忆组织：记忆印迹
的探索
4.记忆的分子机制
一.概述
2
1.学习和记忆的概念：
2.研究简史：
学习和记忆的概念
3
学习：
是指人和动物获得关于外界 信息的过程。
记忆：
记忆是将获得的信息进行储 存和读出的过程。
经典条件反射（classical conditioning）：19世纪末, Pavlov将条件刺 激（铃声）与非条件刺激（肉）配对，经过多次配对后，狗学会了将铃声
与肉给予联系，当听到铃声时就分泌唾液，这种对条件刺激的习得性反应 称为条件反射。
associative learning
9
操作条件反射
（二）Lashley的大鼠迷宫实验：
（三）Hebb的细胞集合学说：
（四）陈述性学习的新皮质定位： 1.猴的颞叶皮质与视觉分辨力关系实验观察： 2.人类颞叶电刺激实验 3.人颞叶大面积切除病例的行为观察
逆行性遗忘症（retrograde amnesia）：是指对脑损 伤前发生的事情的记忆丧失。
顺行性遗忘症（anterograde amnesia） ：是指对脑 损伤后发生的事情不能形成新的记忆。
Non-declarative memory 13
非陈述性记忆（ Non-declarative memory ）： 非陈述性记忆又称为反射性记忆，主要包括感知觉和运动技巧、程
序和规则的学习信息的记忆。可分为四种类型，即程序记忆、初始 化效应、联合型学习、非联合型学习。
第八章学习与记忆
1
（Learning and memory）
1.概述 2.学习和记忆的分类 3.脑内的记忆组织：记忆印迹
的探索
4.记忆的分子机制
一.概述
2
1.学习和记忆的概念：
2.研究简史：
学习和记忆的概念
3
学习：
是指人和动物获得关于外界 信息的过程。
记忆：
记忆是将获得的信息进行储 存和读出的过程。
经典条件反射（classical conditioning）：19世纪末, Pavlov将条件刺 激（铃声）与非条件刺激（肉）配对，经过多次配对后，狗学会了将铃声
与肉给予联系，当听到铃声时就分泌唾液，这种对条件刺激的习得性反应 称为条件反射。
associative learning
9
操作条件反射
（二）Lashley的大鼠迷宫实验：
（三）Hebb的细胞集合学说：
（四）陈述性学习的新皮质定位： 1.猴的颞叶皮质与视觉分辨力关系实验观察： 2.人类颞叶电刺激实验 3.人颞叶大面积切除病例的行为观察
逆行性遗忘症（retrograde amnesia）：是指对脑损 伤前发生的事情的记忆丧失。
顺行性遗忘症（anterograde amnesia） ：是指对脑 损伤后发生的事情不能形成新的记忆。
《学习与记忆》课件
学习与记忆的关系
要点一
总结词
学习与记忆相互关联，记忆在学习过程中起着关键作用。
要点二
详细描述
学习是一个有意识或无意识的过程，它涉及到信息的获取 、处理和存储。记忆则是在学习过程中积累和保存信息的 关键机制。通过记忆，人们能够回忆起过去学过的知识和 经验，并在当前情境中加以应用。记忆在学习过程中起着 至关重要的作用，它不仅影响人们的学习效果，还影响人 们的思考、决策和行为。
02
CATALOGUE
学习与记忆的生理机制
大脑的结构与功能
大脑分区
大脑由多个区域组成，每个区域 都有特定的功能。例如，额叶负 责决策和规划，颞叶处理听觉信 息，顶叶处理触觉和空间信息。
神经元与突触
大脑中的神经元通过突触相互连接 ，形成复杂的网络。突触是神经元 之间信息传递的关键部位。
大脑的可塑性
THANKS
感谢观看
《学习与记忆》ppt课件
CATALOGUE
目 录
• 学习与记忆的基本概念 • 学习与记忆的生理机制 • 学习与记忆的过程 • 学习与记忆的影响因素 • 学习与记忆的应用
01
CATALOGUE
学习与记忆的基本概念
学习的定义
总结词
学习是指个体通过经验获得并保留新知识和新技能的过程。
详细描述
学习是一个持续不断的过程，它涉及到个体对外部环境刺激的感知、处理和反应。通过学习，人们能够获得新的 知识和技能，这些知识和技能可以在未来的生活和工作中得到应用。学习不仅包括知识的获得，还包括技能和行 为的习得。
短期记忆
短期记忆是学习与记忆过程中的 一个重要环节，它负责将感觉记 忆中的信息进行加工和整理，以
便于进一步的处理和存储。
脑功能之学习与记忆 PPT
感觉性记忆
1
第一级记忆
数秒钟
第二级记忆 数分钟至若干年
第三级记忆
终生
感觉讯号传向大脑，在 皮层感觉区传递的时程
在查找字典上 的某个词时， 对其他的词一 闪而过
特定的神经信息在有关 神经通路中往返传递一 短时间，其化学机制可 能是关键大分子的可逆 性构象变化
查到一个电话 号码，拨完后 即忘
蛋白质合成增加，突触 功能增强及突触结构修 饰等。神经信息影响 mRNA或基因表达
概念 Concepts
学 习 (Learning) ： the process by which we acquire knowledge about the world via the nerve system
人或动物通过神经系统接受外界环境信息而影响自身行为 记忆(Memory)：the process by which that knowledge is
习惯化 敏感化 经典条件反射
动物实验研究学习与记忆的机制
鼠
小鼠是常用实 验动物，而且 也是哺乳动物， 故而有较发达 的神经系统， 因此也常被用 于学习和记忆 方面的研究。
动物实验研究学习与记忆的机制
人脑学习与记忆的机制与原理
记忆的形成原理：
当一个脑神经细胞受到刺激发生兴奋时， 它的突触就会发生 增生或感应阈下降，经常受到刺激 而反复兴奋的脑神经细胞， 它的突触会比其它较少受到刺激和兴奋的脑细胞具有更强的 信号发生和信号接收能力。当两个相互间有突触邻接的神经 细胞同时受到刺激而同时发生兴奋时，两个神经细胞的个突 触就会同时发生增生，以至它们之间邻接的突触对的相互得 到增强，当这种同步刺激反复多次后，两个细胞的邻接突触 对的相互作用达到一定 的强度（达到或超过一定的阈值）， 则它们之间就会发生兴奋的传播现象，就是当其中任何一个 细胞受到刺激发生兴奋时都会引起另一个细胞发生兴奋，从 而形成细胞之间的相互呼应联系，这就是记忆联系
学习和记忆(px)ppt课件
① 也与短时记忆转入长时记忆有关。 ——局限性的损伤丘脑内侧部会发生遗忘症，称丘脑 性健忘 ② 帮助搜索记忆仓库，读出记忆信息。
丘脑性健忘与海马性健忘的区别:
海马损伤后，不能再形成新的长时记忆。 丘脑损伤后，只要多花费几倍的时间，仍能 形成长时记忆，遗忘的速度也正常。
三、学习记忆的神经机制
前额叶层的作用
1. 与短时记忆和情绪反应有关 2. 能使不同想法的深度和抽象性增强 • 预言； • 计划未来； • 延迟对感觉输入采取行动，在执行前考虑行 动的后果； • 解决复杂的数学、法律、哲学等问题； • 控制行为与道德规范一致。
(二) 颞叶联合皮层 颞叶的作用：
① 优势半球颞叶的Wernicke’s 区是不同感觉解译区的汇 合部位
长 时 习 惯 化 时 感 觉 与 运 动 神 经 元 传 递 有 效 性
短时习惯化时突触前膜Ca2+通道失活示意图
⑵ 海兔缩腮反射的敏感化及其神经机制 ——强刺激尾部后，用弱刺激喷水管皮肤引起缩腮反射明 显↑，即敏感化 —— 敏感化的产生是由于易化型中间N元，经轴-轴突触， 对感觉N元的突触传递产生的易化作用所致
1. ACh • 主要与短时记忆和近期记忆有关 • 口服胆碱可改善学习记忆 2. 去甲肾上腺素 • 可能与信息的贮存和再现有关。 • 安非他明能增强记忆的保持 3. 血管升压素 • 对记忆的保持有增强作用 • 临床用于治疗老年记忆减退，效果良好 4. GABA • 对记忆的保持有抑制作用
—— 刺激海兔喷水管皮肤时，会引起缩腮反应，称缩鳃防 御反射。
⑴ 海兔缩腮反射的习惯化及其神经机制
——连续弱刺激喷水管皮肤→缩鳃反应逐渐↓，即习惯化
—— 习惯化的产生是连续刺激导致突触传递逐渐减弱所致 —— 一次连续给15个刺激可持续数分钟，称短时习惯化 —— 经四个训练日可持续三周以上，称长时习惯化 —— 短时习惯化与突触前膜Ca2+通道失活→递质释放↓有 关
丘脑性健忘与海马性健忘的区别:
海马损伤后，不能再形成新的长时记忆。 丘脑损伤后，只要多花费几倍的时间，仍能 形成长时记忆，遗忘的速度也正常。
三、学习记忆的神经机制
前额叶层的作用
1. 与短时记忆和情绪反应有关 2. 能使不同想法的深度和抽象性增强 • 预言； • 计划未来； • 延迟对感觉输入采取行动，在执行前考虑行 动的后果； • 解决复杂的数学、法律、哲学等问题； • 控制行为与道德规范一致。
(二) 颞叶联合皮层 颞叶的作用：
① 优势半球颞叶的Wernicke’s 区是不同感觉解译区的汇 合部位
长 时 习 惯 化 时 感 觉 与 运 动 神 经 元 传 递 有 效 性
短时习惯化时突触前膜Ca2+通道失活示意图
⑵ 海兔缩腮反射的敏感化及其神经机制 ——强刺激尾部后，用弱刺激喷水管皮肤引起缩腮反射明 显↑，即敏感化 —— 敏感化的产生是由于易化型中间N元，经轴-轴突触， 对感觉N元的突触传递产生的易化作用所致
1. ACh • 主要与短时记忆和近期记忆有关 • 口服胆碱可改善学习记忆 2. 去甲肾上腺素 • 可能与信息的贮存和再现有关。 • 安非他明能增强记忆的保持 3. 血管升压素 • 对记忆的保持有增强作用 • 临床用于治疗老年记忆减退，效果良好 4. GABA • 对记忆的保持有抑制作用
—— 刺激海兔喷水管皮肤时，会引起缩腮反应，称缩鳃防 御反射。
⑴ 海兔缩腮反射的习惯化及其神经机制
——连续弱刺激喷水管皮肤→缩鳃反应逐渐↓，即习惯化
—— 习惯化的产生是连续刺激导致突触传递逐渐减弱所致 —— 一次连续给15个刺激可持续数分钟，称短时习惯化 —— 经四个训练日可持续三周以上，称长时习惯化 —— 短时习惯化与突触前膜Ca2+通道失活→递质释放↓有 关
学习与记忆脑机制(终稿)PPT
当一个强刺激或伤害性刺激存在时，神经系统 对一个弱刺激的反应有可能变大的现象。
强烈的感觉刺激强化了对其它弱刺激的反应， 包括那些在以前不引起反应或只引起轻微反应 的刺激和已经习惯化了的刺激。
8
1.2 联合型学习（associative learning）
个体在事件与事件之间建立起某种形 式的联系或预示某种关系的学习。 ▪ 经典的条件反射（classical conditioning）
3
学习与记忆之间的关系？
简单地说，学些是获取新信息的过程，其结 果便是记忆。也就是说，在学习了某种东西 后，记忆便形成了，这种学习也许会发生在 信息的单次呈现后，也许是在信息的重复呈 现后。记忆必须是能够在一段时期内维持的 。
4
学习和记忆的基本过程：
获得：感知外界事物或接受外界信息的阶段，也就是通过 感觉系统向脑内输入信号的阶段。注意对获得信息的影响 很大。
▪ 外显记忆（explicit memory）
13
2.2 非陈述性记忆（non-declarative memory）
▪ 无意识的、含糊的回忆，记忆的内容无法用语言来描述， 多次重复练习，一旦形成不易遗忘。 ▪ 非联合型学习（习惯化和敏感化）形成的记忆 ▪ 联合型学习形成的记忆 ▪ 启动效应 ▪ 程序性记忆
被试几乎每次都能正确报告除了某个声 音指定的那一行字母，正确率约达100%
25
存在着一种感觉记忆，它有 相当大的容量，信息保持时 间及其短暂，很快就会消失
如果CS晚于US出现，条件反射不能建立
11
1.2.2 操作式条件反射（operant conditioning）
▪ 20世纪初，哥伦比亚大学心理 学家桑戴克（Thorndike）发 现
强烈的感觉刺激强化了对其它弱刺激的反应， 包括那些在以前不引起反应或只引起轻微反应 的刺激和已经习惯化了的刺激。
8
1.2 联合型学习（associative learning）
个体在事件与事件之间建立起某种形 式的联系或预示某种关系的学习。 ▪ 经典的条件反射（classical conditioning）
3
学习与记忆之间的关系？
简单地说，学些是获取新信息的过程，其结 果便是记忆。也就是说，在学习了某种东西 后，记忆便形成了，这种学习也许会发生在 信息的单次呈现后，也许是在信息的重复呈 现后。记忆必须是能够在一段时期内维持的 。
4
学习和记忆的基本过程：
获得：感知外界事物或接受外界信息的阶段，也就是通过 感觉系统向脑内输入信号的阶段。注意对获得信息的影响 很大。
▪ 外显记忆（explicit memory）
13
2.2 非陈述性记忆（non-declarative memory）
▪ 无意识的、含糊的回忆，记忆的内容无法用语言来描述， 多次重复练习，一旦形成不易遗忘。 ▪ 非联合型学习（习惯化和敏感化）形成的记忆 ▪ 联合型学习形成的记忆 ▪ 启动效应 ▪ 程序性记忆
被试几乎每次都能正确报告除了某个声 音指定的那一行字母，正确率约达100%
25
存在着一种感觉记忆，它有 相当大的容量，信息保持时 间及其短暂，很快就会消失
如果CS晚于US出现，条件反射不能建立
11
1.2.2 操作式条件反射（operant conditioning）
▪ 20世纪初，哥伦比亚大学心理 学家桑戴克（Thorndike）发 现
学习与记忆及其细胞分子机制(共88张PPT)
作为条件刺激时，继后的单个刺激引起的EPSP 振幅增大，潜伏期缩短。这种易化现象可持续的 时间长达几小时-几周。这种单突触诱发反应的长 时程易化称为长时程增强（long term potentiation, LTP）。
LTP的形成必 须依赖于高频
刺激。
或者说LTP的 形成需要CA3 和CA1同步活
同一组突触联系可以参与多种形式的学习
细胞机制
电刺激尾部（US） 刺激喷水管（CS）
但是US必须紧跟 CS（0.5s）才能建 立经典的条件反射。
分子机制
感觉神经元轴突 末梢内生成的 cAMP量起着至 关重要的作用
在CS下Ca2+由动作电 位进入感觉神经元， 与CaM结合活化AC。
当CS结合US后可进 一步增强AC的活化， 产生更多的cAMP。
■突触前活动的调节
突触前抑制
通过突触前轴突末梢
突触前易化
兴奋而抑制另一个突
触前膜的递质释放，
从而使突触后神经元
◆突触前神经元被高频刺呈激现几出秒抑制后性，效会应增 加胞内Ca2+水平，并由进于而突增触加前递轴质突末释梢放被量反，复 而使后神经元产生后刺量强激，直，从电增而加使位了突。递触质 后释 的放 反的 应数 增 ◆脑中某些部位的突强的触现，象被。反复刺激可产
NMDAR是配体门控的Na+/K+和Ca2+ 通道
NMDA可激活通道开放； Na+、 Ca2+ 内流， K+外流； 双重调节； NMDAR上有很多调制位点； 参与兴奋性突触传递的LTP；
早期基因表达： 泛素羧端水解酶：降解PKA调节亚单位 释放活性亚单位 C/EBP：结合CAAT启动子，启动晚期 基因表达
晚期基因表达：依赖于C/EBP的表达，与新 突触的生长有关。
LTP的形成必 须依赖于高频
刺激。
或者说LTP的 形成需要CA3 和CA1同步活
同一组突触联系可以参与多种形式的学习
细胞机制
电刺激尾部（US） 刺激喷水管（CS）
但是US必须紧跟 CS（0.5s）才能建 立经典的条件反射。
分子机制
感觉神经元轴突 末梢内生成的 cAMP量起着至 关重要的作用
在CS下Ca2+由动作电 位进入感觉神经元， 与CaM结合活化AC。
当CS结合US后可进 一步增强AC的活化， 产生更多的cAMP。
■突触前活动的调节
突触前抑制
通过突触前轴突末梢
突触前易化
兴奋而抑制另一个突
触前膜的递质释放，
从而使突触后神经元
◆突触前神经元被高频刺呈激现几出秒抑制后性，效会应增 加胞内Ca2+水平，并由进于而突增触加前递轴质突末释梢放被量反，复 而使后神经元产生后刺量强激，直，从电增而加使位了突。递触质 后释 的放 反的 应数 增 ◆脑中某些部位的突强的触现，象被。反复刺激可产
NMDAR是配体门控的Na+/K+和Ca2+ 通道
NMDA可激活通道开放； Na+、 Ca2+ 内流， K+外流； 双重调节； NMDAR上有很多调制位点； 参与兴奋性突触传递的LTP；
早期基因表达： 泛素羧端水解酶：降解PKA调节亚单位 释放活性亚单位 C/EBP：结合CAAT启动子，启动晚期 基因表达
晚期基因表达：依赖于C/EBP的表达，与新 突触的生长有关。
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3
学习与记忆之间的关系？
简单地说，学些是获取新信息的过程，其结 果便是记忆。也就是说，在学习了某种东西 后，记忆便形成了，这种学习也许会发生在 信息的单次呈现后，也许是在信息的重复呈 现后。记忆必须是能够在一段时期内维持的 。
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4
学习和记忆的基本过程：
获得：感知外界事物或接受外界信息的阶段，也就是通过 感觉系统向脑内输入信号的阶段。注意对获得信息的影响 很大。
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经典感觉记忆实验（Sperling）
全部报告法
给被试看一张有9个字母的卡片，分上中下三行，每行3个字母。 卡片出现时间为50ms，要求被试使用全部报告法立即将全部记住 的字母报告出来。
例如 A L K
UYG
一般被试只能报告出4-5个字母
OPS
-
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部分报告法 先给卡片上的三行字母分别配以声音信号，第一行配以高音，第二行配 以中音，第三行配以低音。在给被试呈现卡片后，立即呈现一种声音信 号，要求被试报告出声音信号所对应的卡片上的那一行字母。
动物学会在两个刺激之间形成 联系（食物和铃声）
非条件刺激（US，食物)：正 常情况下能引起可测量的生理 反应，如唾液分泌
条件刺激（CS，铃声）：正常
情况下不能引起可测量的生理
反应
-
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当条件刺激（CS）与非条件刺激（US)在时间上的结合
如果CS和US同时出现，或CS先于US出现，条件刺激能够建 立
刺激与反应之间不形成明确联系的学习形 式，通常是单一刺激长期作用后，个体对 该刺激的反应增大或减弱的神经过程。
-
6
1.1.1 习惯化（habituation）
一个不具有伤害性的刺激重复作用时，神经系 统对该刺激的反应逐渐减弱的现象。
个体学会不理会无意义的、重复出现的刺敏感化(sensitization)
▪ 通过完成某种运动或操作才能 得到形成，其建立要求奖励紧 随反应之后出现
▪ 动机在操作式条件反射中起重
要作用，神经回路复杂。
-
12
2、记忆的分类
2.1 陈述性记忆（declarative memory）
▪ 对事实、事件情景及它们之间相互关系的记忆，有意识的、 能够用语言清晰的描述的记忆。
▪ 可以很快形成，也可以经过较长时间的学习后形成。 ▪ 情景式记忆：对一件具体的事物或一个场面 ▪ 语义式记忆：文字、语言
▪ 外显记忆（explicit memory）
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2.2 非陈述性记忆（non-declarative memory）
▪ 无意识的、含糊的回忆，记忆的内容无法用语言来描述， 多次重复练习，一旦形成不易遗忘。 ▪ 非联合型学习（习惯化和敏感化）形成的记忆 ▪ 联合型学习形成的记忆 ▪ 启动效应 ▪ 程序性记忆
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2.3.2 长时记忆（long-term memory） ❖ 较为持久的、容量较大的、不需要重复的记忆。
巩固
-
19
人类的记忆过程
-
20
因此：
① 记忆不是单一系统，而是有不同的类型 ② 不同类型的记忆储存在脑的不同部位 ③ 脑的特定部位受损，只影响特定类型的记忆
-
21
感觉记忆
22
-
•感觉记忆 外部刺激直接作用于感觉器官，产生感觉现象 后，虽然刺激的作用停止，但感觉象仍然可以 维持极短的片刻，是对感觉信息的瞬间储存 •感觉记忆的编码形式 主要依赖于信息的物理特征，因此具有鲜明的 形象性 •·图像记忆 •·声象记忆
第七讲 学习与记忆
1
-
内容：
▪学习与记忆 ▪感觉记忆 ▪短时记忆与工作记忆 ▪记忆的脑机制
-
2
学习和记忆是脑的最基本功能之一
学习（learning）？
人和动物依赖于经验来改变自身行为以适应环境 的神经过程，即获取新知识和新信息的过程。
记忆（memory）？
对获得的信息编码、巩固、储存和“再现”的神经过程。
如果CS先于US出现但二者之间间隔时间较长，条件反射不 稳定或不能建立
如-果CS晚于US出现，条件反射不能建立
11
1.2.2 操作式条件反射（operant conditioning）
▪ 20世纪初，哥伦比亚大学心理 学家桑戴克（Thorndike）发 现
▪ 动物学会将动作与一个有意义 的结果（食物）联系起来。
被试几乎每次都能正确报告除了某个声 音指定的那一行字母，正确率约达100%
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存在着一种感觉记忆，它有 相当大的容量，信息保持时 间及其短暂，很快就会消失
巩固：获得的信息在脑内编码贮存和保持的阶段。保存时 间的长短和巩固程度的强弱与该信息对个体的意义以及是 否反复应用有关。
再现：将贮存于脑内的信息提取出来使之重现于意识中的 过程，即回忆。
-
5
一、学习与记忆的分类
1、学习的分类
1.1 非联合型学习（non-associative learning）
当一个强刺激或伤害性刺激存在时，神经系统对 一个弱刺激的反应有可能变大的现象。
强烈的感觉刺激强化了对其它弱刺激的反应，包 括那些在以前不引起反应或只引起轻微反应的刺 激和已经习惯化了的刺激。
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8
1.2 联合型学习（associative learning）
个体在事件与事件之间建立起某种形 式的联系或预示某种关系的学习。
▪ 内隐记忆（implicit memory）
-
14
陈述性记忆与非陈述性记忆的区别
▪ 陈述性记忆通常通过有意识的回忆来获取，可以用语言 来描述被记忆的过程；
▪ 陈述性记忆容易形成，也容易遗忘。
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15
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16
-
17
2.3 短时记忆与长时记忆
2.3.1 短时记忆（short-term memory）
▪ 经典的条件反射（classical conditioning）
▪ 刺激A的出现预示着刺激B的出现
▪ 操作式条件反射（operant conditioning）
▪ 特定的行为预示着特定的结果
9
-
1.2.1 经典条件反射（classical conditioning）
19世纪末，俄国生理学家巴普 洛夫（Pavlov）发现的
❖ 即时记忆（immediate memory)：信息被接受的瞬间在 脑
内的保留，容量非常有限。 ❖ 工作记忆（working memory）：即时记忆的内容在时 间上
的延续，即为了完成某种任务操作时，需要临时、主动地
大保脑留或暂复时述保有存用信的息信息的。过程，容易被遗忘或被整合 到长时记忆中。
-