大腦與記憶

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大腦記憶的本質到底是什么，人類大腦記憶的實現與季璇璣有什么區別？為什么人類明明是有限的腦細胞，但是卻貌似可以擁有無限的容量。

為什么要研究這個？
  首先，每個人都有好奇心，多多少少會對自己產生好奇。
  其次，記憶是學習、創新、執行等一切能力的基礎，不了解大腦是如何記憶事物的，怎么能高效的學習，怎么能有效的創新，以及掌握和發揮其他所有的能力呢？

先讓我們看看大腦都有幾種類型的記憶。
  大腦的記憶可以分為六種類型，層次由低到高分別為：
1.        程序性記憶：
就是一些程序性過程的記憶，例如騎自行車、開車、游泳等。此類記憶特征就是一旦記住就難以忘記。
主要是由大腦的紋狀體和小腦控制。
2.        促發記憶：
這個技藝類型可能我們平時聽得不多，但是也非常有用。
例如我們讀一段文字：
“今年有很多的節日，春節、清明節，我們都非常喜歡節日，每次過節的時候節目也很多”
是不是后面的那個 節目 不注意很容易看錯，看成 節日 ？這個就是促發記憶的效果，它的作用就是加速識別，不需要每次都是完整調用大腦搜索機制來判別這個詞語是什么。
  識別圖像也是，如果先看某個類型的圖像，以后就容易把相似的圖像識別為先前看到的。例如識別人臉。
  這個作用是非常強大的，如果促發記憶出現了問題，那么快速閱讀根本就是不可能的。
  促發記憶主要是由大腦皮層控制。
3.        語義記憶：
  這個就是我們平時使用最多的記憶，詞語的意思、人名、概念等等。
  這種記憶有個特點，就是如果不是經常使用，那么沒有觸發點一般不容易想起來。所謂的舌尖效應，看到某個熟人，忘了對方叫什么名字，感覺就在嘴邊卻又想不起來。其實就是因為此類記憶的這個特性。
  語義記憶主要由海馬體和大腦顳葉控制。
4.        短期記憶：
  大概5分鐘以內的記憶都屬于短期記憶。短期記憶的特點就是容量非常小，大家都知道，沒有經過訓練的人的短期容量大概是5~9個，平均是7個。也就是說數字做多記7個，再多就記不住了，要記住只能使用一些技巧，例如聯想、分組等。
  主要是由大腦皮層控制。
5.        情景記憶：
  這個就是個人親身經歷過的記憶場景。對一些感觸很深的畫面、例如電影、圖畫等也屬于此類。
  此類記憶特點就是不經意間的就能想起。
  情景記憶主要也是由海馬體和大腦顳葉控制。
6.        情緒記憶：
  所謂情緒記憶，并不是記憶我們日常情緒的，而是對待某人某事某物，如果我們曾經產生了較為強烈的情緒，我們就會記憶下來，當我們再次遇到某人某事某物時，此種情緒就會再次涌現出來。
  這個記憶對于我們生物生存非常重要，例如被蛇咬了，產生了極大的恐懼情緒，那么以后就會對此類危險十分敏感，以便減少我們再次涉足危險區的可能。
  情緒記憶主要是有大腦的杏仁體控制。
  杏仁體如果出現問題，將會展現非常奇怪的特征。如果某人讓他大發雷霆，事后再次遇到此人，他只會記得此人發過脾氣，但是情緒上卻完全沒有波瀾，就好像游戲里的狀態清空了一樣。如果被狗咬了，他也不會記得對狗的厭惡和恐懼，下次見到依然如常。
  
  那么我們人類大腦跟計算機為什么會展現出完全不同的記憶特征？
  我們知道，計算機的儲存方式是在某個存儲介質上記錄下二進制數據，例如磁帶、硬盤，每個位置的記憶一個0/1，這樣儲存空間與存儲介質的大小是成正比的，磁帶越長，存儲空間越大，磁盤的密度越大、磁盤的數量越大，那么存儲空間也就越大。
  而我們人類的大腦呢。我們知道我們的大腦大概擁有1000億個神經元，如果每個神經元跟計算機原理一樣，記錄一段數據，那么空間必定是有限的。
  以2禁止存儲的話，1000億大概等于100G的數據量。如果存儲文字，貌似這個值并不小，大概可以存幾萬本書的樣子，但是如果記憶圖像，可能幾部電影就滿了。
  但是我們人類的大腦的存儲容量遠比這個數字要大的多。
  這是因為大腦的運行原理與計算機完全不同，大腦的記憶是通過大量神經元的連接，聯合作用完成的，并不是單個神經元單單打獨斗獨立存儲的數據。
  這就好像數學上的排列組合，當只有一個神經細胞時，只能表示2個狀態，=1x2，當有兩個神經細胞時，就可以表示4個狀態，=2x1x2，當有三個時就是：3x2x1x2=12種狀態。如果這個數字是1000億，那么幾乎可以表示無限的狀態。
  當然每個神經元是不可能跟剩下所有的神經元連接的，一個細胞伸出1000億個連接突觸的話，那么人類的腦袋可能要不現在大十倍才能容納的下那么多的突觸體積。實際上，每個神經元最多可以連接1萬個其他的神經元，即使這樣，可以組合出來的狀態依舊是非常龐大的，所以，不要擔心記的多想太多耗光自己的大腦空間。
  雖然這樣的設計原理，可以讓我們在有限個腦細胞的限制下，記憶容量依然非常巨大。但同樣也就是因為如此，我們的每個腦細胞需要參與多個記憶的組成，所以我們的記憶會出現模糊，甚至錯誤的情況。
  但也同樣的，也就是因為我們的記憶經常會相互干擾，導致我們不經意間會把一些不相干的事物聯系起來，這才讓我們人類產生了創造力。因為創造的本質就是一些貌似不相關的東西的結合。
  
  神經細胞的組合形成了記憶的基礎，那么人類具體是如何一步步建立起記憶的呢？那么多復雜的事物到底是神經元怎樣的組合才形成的呢？
  首先，人類的成長先要理解現實中存在的事物。例如嬰兒時期最先學到的各類物品、動物等。大象、斑馬、汽車、房子等。
  在此我們要明白，人類對所有事情的理解都是建立在語言的基礎上的。沒有了語言，除了現實中存在的事物，所有的概念和抽象物都將無法表達，也無法被理解。
  這也就是為什么語言的產生才開啟了人類的文明，造就了人類文化的大發展。
  所以在理現實事物的過程是這樣的，最開始我們看到了一個東西，例如這個東西叫紅色，我們的視覺神經會刺激大腦相關區域，刺激識別紅色的一組神經元。
  同時，有人會告訴我們，這個顏色叫紅色，相應的聲音會通過我們的耳朵，傳入我們的聽覺識別區域，刺激能識別出紅色兩個字音符的一組神經元。
  然后這兩組神經元就回聯合。這樣就形成了我們對紅色的記憶，每當我們再次看到紅色時，就會想到面前這個東西叫紅色，每當我們表達紅色時，腦海里就回會議紅色的視覺特征，以及相應的發音。
  如果是有實體的物品，例如桌子，我們可能還能觸摸到它，這樣通過觸覺神經傳入大腦相應控制觸覺的區域，刺激到木頭觸感的一組神經元，這組神經元同樣會跟視覺區與聽覺區的神經元聯合。
  有氣味的東西也一樣，會跟其他刺激區域的神經元聯合。
  這樣就形成了各種各樣的對現實事物物品的記憶。
  現實世界除了物品，還有各種動作，運動等。對它們記憶的本質也是一樣，同樣是視覺區——看到這個動作如何做的，例如吃飯；外加聽覺區：這個動作的名字叫什么，“吃飯”兩個字的發音；再有親身的體驗，自己親自動手吃飯，這塊就聯合了前面說過的程序性記憶。
  這也解釋了，很多人失去去了記憶，雖然程序性記憶還在，例如打網球，但是忘記他們的名字叫什么，甚至看到了別人打網球也沒有印象，但是身體依然掌握這個技能，身體會打網球。
  那么對于世界上不存在的抽象事物，例如物理、哲學、美麗、邪惡等等如何進行記憶的呢？
  其實世界上所有可以被人理解的抽象事物，其實最終都可以被非抽象事物解釋的。只是有些東西抽象層級低，可以直接使用具體事物解釋，例如 堅硬，大部分金屬就是堅硬的，非常好理解。
  而有些東西抽象層級高，先需要使用抽象層級相對低的抽象事物解釋，然后在一層一層的往下使用抽象層級耕地的事物解釋，但無論怎樣，到最下層是必定是可以被現實可見的具體事物解釋的。
  例如數學，先給個超級簡單的解釋，假設數學就是1+1=2此類加減乘除的運算。那1、2此類數字雖然不是實體事物，但是屬于人類創造出來的可見的具體表示，非常容易理解。然后就是運算，加法運算就是兩個數字相加之后得到的另外一個數字，例如一個蘋果加上兩個蘋果等于三個蘋果，這樣運算雖然也是抽象事物，但是抽象層級低，可以使用具體事物解釋。減法、乘法、除法也是如此。然后就可以使用運算來解釋數學，可見數學的抽象層級雖然較高，但其也是可以使用具體事物解釋的。
  其實有機會回頭看看小學初中高中的數學課本，最開始就是使用具體事物解釋什么是運算、什么是簡單的定理，網上就開始實用小學學到的只是解釋更高層的只是，然后慢慢一層一層的往上學習往上解釋。
  其他理工科目大多都是如此。
  所以對于現實世界沒有的抽象事物，大腦的記憶本質是聯合那些解釋它的神經元。
  例如數學，以我們剛才給出的超級簡單定義的例，就是，數學的記憶神經元組和運算的記憶神經元組聯合到一起，所謂運算的記憶神經元組優勢數學演示加減乘除過程的記憶神經元組合。
  對于美麗、邪惡之類的相對初級的抽象詞，解釋起來就簡單多了，美麗可能直接綁定在美女這個詞義上。邪惡可能會使用一些人的罪惡的行為，例如搶劫、殺人等，作為解釋。
  其實，我們大腦中的記憶除了我們親身的經歷過的畫面之外（情景記憶），絕大多數都是一個一個的概念（語義記憶）的結合。也就是，我們一生所學的知識，其實在大腦中就是一片概念詞語的網絡。
   發現沒有，雖然我們對每種事物的記憶都是多種信號輸入大腦的聯合，但是世界上具體事物的數量與抽象事物的數量比較起來，實在是微不足道，而大多抽象事物又沒有具體的圖像與之對應，這樣我們讀抽象事物的記憶和理解則完全建立在解釋這些抽象事物的詞語上。

  由此，如果我們失去了語言，我們的文明將會崩塌，我們的知識體系將不復存在，因為任何一個概念，其他人都沒有辦法給你解釋清楚。

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