找茬

独行虾

平衡状态与记忆
重庆大学光电工程的倒霉蛋
摘要：处于平衡状态的物质具有由自然性质决定的记忆及维持这种记忆的矫顽力，而打破这层矫顽力、建立起新的物质特性所具有的平衡状态就能塑造记忆。人的记忆是由改变神经细胞的形态，突触选择所连的细胞及强化这一连接，再加上细胞体对信号通路的控制所形成的。语言作为信息的载体，在人类学习过程中起到极其重要的作用，它以描述不变物质而具有很好的通用性，而且能描述人类各项活动，因而人类的语言系统依附于其它系统之上，是人类作为智慧生物的根本标志。
关键词：记忆   平衡状态  语言
    化学平衡指可逆反应中，当正逆反应速率相等时体系所处的状态，对于可逆反应aA(g)+bB(g)=gG(g)+dD(g)有公式Kp=PGg*PDd/(PAa*PBb),其中Kp是平衡常数，反映了这个可逆反应在一定条件下反应进行的程度，Kp由大自然赋予的特性决定，其数值由实验测量得到。
平衡状态具有记忆的特性。这个记忆是由决定平衡状态的参数决定的，如平衡常数，对于处于标准参数附近的准平衡状态，例如可逆反应中未达到平衡状态，都会由于准平衡状态的不稳定性最终变为平衡状态，即物质能记住平衡状态的记忆及维持这种状态的矫顽力。但只要打破这层矫顽力，建立起新的物质特性，就可塑造记忆。在古代，车轮是由“木直中绳，其曲中规，揉使之然也”做成的。在这个过程中，揉就是打破矫顽力的外力，同时矫正木头的行为，建立圆形的稳定状态。木头由纤维素构成，其分子式为(C6H10O5)n，由于高分子具有柔顺性，可由旋转C-C、C-O单键使之在外力的作用下能量最低，当它形成这种物质形态时，即使撤去外力，也“不复挺者”，形成了对圆的记忆。
人脑的记忆也类似与木头的记忆行为。人脑的记忆的形成主要靠学习，学习是一系列条件反射的建立，是神经突触经激烈活动后得以加强的产物。由Biss和LФmo在1973年做的对兔海马回的试验显示，在齿状颗粒细胞外记录到的，由穿孔通路传到齿状颗粒细胞的单个刺激诱发的群体EPSP记录表明突触强度增加两倍，并保持了十小时之久。这是因为在突触中，由外界刺激产生的电位变化传到突触，作为一种强制性的外力使突触前释放神经递质。在神经纤维中以电势变化的方式传导信息既可保证信息的传导速率，也由于电势的存在，促使发生某些化学反应。由于自然选择，人脑在进化时选择依靠电势这一外力加上细胞内酶的高效催化作用，高效、快速地处理信息传导，当相同或类似的刺激从外界摄入人体后，由于信息相似，他们的效果是相当于外界矫正力不断强化的信号传导通路及促使神经中枢做出相近的反应，形成新的物质形态储存记忆。学习并不只是记住某些起初的强烈刺激，更重要的是记住相关的经历。学习形成记忆可用两个词来概括：“重复、使用”，重复可不断强化矫正旧的记忆，使用则可在不断强化记忆的过程中使它永久化。
学习能影响人脑的髓鞘化过程。记忆形成的关键是必须在外界矫正力的作用下，使物质产生某些实质性的变化，建立起新的平衡状态，如木头由直线型变为圆形，那是因为它的分子内健旋转产生的实质性变化形成的，而人脑的记忆则是由神经细胞的变化形成的。神经细胞已经是高度分化的细胞，考虑到信号传递的高效性，神经细胞内不会发生很大的变化，事实上，传递信号的神经递质也只有少数几种。那么，神经细胞的外形结构变化便是储存记忆的关键所在.由突触选择与之相连的细胞，依靠外界信息的摄入，由神经纤维传导的强制力促使细胞形态发生变化，不断强化突触的连接，负责信号传递方向的细胞体有规律的集结在一起形成神经中枢。我们的记忆、经历、条件反射都储存在这种变化形成的状态中，而意识的产生则是对这一状态的放音，由外界摄入的信息接入神经网络中，再与已有的知识体系做比并通过0与1的选择做出判断，再由具体的生理结构做出反应。人脑的髓鞘化过程发生在不同阶段，胎儿刚出生时，只有少数脑区完成了髓鞘化过程，25岁~35岁左右，整个大脑的髓鞘化才基本完成，这个过程伴随着学习记忆而形成。但也有例外，生物学中讲的兽人就不同。兽人是指自幼脱离人类社会，由其他兽类抚养长大，由于缺少人类语言所包含的社会信息的刺激、教育，他的髓鞘化是以拟兽为标准储存记忆的，一旦这种髓鞘化得以完善，那么即使他再加入人类社会，也只是貌似人的野兽。
人类的语言是人类学习得天独厚的条件，也是人类作为智慧生物区别于其他低等生物的一个根本区别。语言作为信息的载体一个鲜明的特点是它的通用性好，这是因为它是用语言文字描述一类不变的物质，由此再加上人类在教育下一代时采用的言传身教的方法，对人的言行都可用词汇语言描述，从而能把社会已有的知识以语言的形式传递给下一代。而当幼儿的语言知识掌握到一定程度后，就能体会词汇在语境中的意义，因而语言作为人与人之传递信息的媒介。从生理结构上看，对于人类的每一项活动都可以用语言来描述，那么可以知道，在人脑中主管语言系统的神经网络是依附于其他神经网络之上，协调人类的有意识活动。由此也可以看出，语言的诞生极大地促进了人类的知识发展，促进了人脑的进化，是人类进化的究极产物，也可作为判断一个物种智能化的标志。
参考文献：《脑的进化》中国版本图书馆CIP数据核字（2004）第135632号 约翰•C•埃克尔斯著 第7.5.1《认知学习和记忆》文章讲到的Bliss and LФmo 做的对兔海马回的试验在这有详细的说明，这是我唯一一本可以在图书馆找到的关于脑的书。