大腦的記憶和存儲技術

　　說到記憶，就不得不提海馬體。我們日常生活中的短期記憶都儲存在海馬體中，如果一個記憶片段，比如一個電話號碼或者一個人在短時間內被重復提及的話，海馬體就會將其轉存入大腦皮層，成為永久記憶。以下是小編精心整理的大腦的記憶和存儲技術，僅供參考，大家一起來看看吧。

　　人腦無疑是最完美的一部生物機器，其最基礎的功能就是記憶的存儲與再現，而其他一切高級的功能無不是在這一基礎之上。

　　記憶和照片

　　大腦在某些方面看起來非常像是一架照相機，當人看到什么的時候，大腦就立刻把那一瞬間的影像儲存起來;而當人們在以后想看一看過去所見的某個場景時，大腦就會翻出那張照片，讓人們可以慢慢欣賞。

　　但是記憶和照片有個最大的差別，用數學的方式講，照片是個連續的平面，而記憶卻是不連續的。

　　當人們看一張照片的時候，不論看的是真實的照片還是在顯示器上看數字照片，人們看到的都是這張照片的全部，而且不管照片是否清晰都不會失真，除非經人刻意改動。

　　而記憶則不然，它完全是由一些碎片拼湊起來的，并且常常會有些碎片被丟失或者拼錯。

　　記憶的碎片

　　試想人們回憶某個經歷過的場景的時候，尤其是過去時間比較長的時候，人們是先想起那整個場景呢，還是從想起其中一部分內容開始?

　　毋庸置疑，盡管回憶者最終可能完完全全地想起那個場景的全部，甚至可以想起在那場景中回憶者并不能親眼看到的身后或其他什么地方的細節(大腦的照片是全息攝影的杰作)，但記憶總是從一個或者幾個零星的碎片開始再現的，這些碎片不斷地從頭腦中涌現出來，像拼圖游戲一樣在腦海里不停拼湊著，直到拼成回憶者認為滿意的一幅完整圖像。

　　然而，最終拼好的這幅圖像的真實性卻是不十分可靠的。

　　記憶碎片的失真

　　在回憶者拼湊腦子里的碎片以求得到一幅完整圖像的時候，經常會有這樣的情形——在往這幅圖像上拼接其他部分碎片的時候，發現前面已經拼接好的某個碎片其實不屬于這幅圖像，也就是說有的碎片被拼接錯了。

　　舉個例子：某人在回憶一個聚會的場景，他可以清楚地回憶起整個場景中所有人的表情和動作，包括他身后的人，但是其中有個人所穿的衣服卻被他“記”錯了，那個人那天穿的并不是那件衣服，甚至那個人根本就沒有那樣一件衣服。(這個例子后面還會用到。)

　　對于這樣的情況，回憶者可以把錯誤的碎片再剪下來扔掉，重新在那個位置拼接一個正確的碎片。

　　而有的時候，錯誤的碎片甚至會完好地與正確的碎片拼湊在一起，構成一幅貌似完整的圖像，絲毫看不出有什么不對勁的地方;直到重新審視或者由別人指正，才會發現原來圖像中有些地方拼錯了，于是回憶者仍然可以重新再把那些錯誤的局部剪下來，重新在記憶中搜索到正確的碎片填補上去，直到整個圖像再次使回憶者滿意。這里面就有一個很有意思的事情——很顯然，那些錯誤的碎片和相應位置之上正確的碎片一定是有著相同的(至少是非常近似的)形狀，才能夠和其他正確的碎片一起拼湊成整個圖像。

　　為什么會有這種現象呢?

　　1、記憶存儲的不連續性

　　唯一的解釋似乎就是——記憶的存儲并不是連續的。

　　記憶在存儲的時候，大腦首先把原來的信息切割成碎片，然后把它們分別放到大腦自己認為合適的地方，等記憶者需要的時候(記憶的再現)再從大腦的各個角落把這些碎片搜集起來，然后盡量快地把它們按剪裁痕跡拼湊在一起。

　　有的時候大腦自己會“忘了”某些碎片所放的位置，因此就有些碎片“找不到”了，于是有些圖像上就會被開天窗。這些天窗往往是記憶者認為不太重要的信息，然而心理學家卻持完全相反的意見，認為被遺忘的那些信息才是最最重要的。

　　至少是有些碎片被裁剪成固定的規格，所以從不同圖像上裁剪下來的碎片才可能會有相同的形狀，而有時大腦自己也會對這些相同規格的碎片感到迷茫，所以會在記憶再現的時候挑出些錯誤的碎片來，以至于拼出失真的圖像。

　　那么，大腦根據什么去剪裁圖像呢，或者說剪裁的規格是什么樣的呢?所有碎片的“尺寸”都一樣嗎?大腦又憑借什么線索在記憶再現的時候去把這些相關的碎片都找出來呢?

　　2、碎片真地被儲存了嗎?

　　大腦肯定是把一幅圖像的各個碎片之間關系的信息保留著的，這樣才能在將來記憶再現的時候去找到這些碎片，盡管這些信息的某些部分可能會丟失或出錯。那么，每個圖像就必然有一個完整的信息文件被單獨保留著，里面詳細列舉著每一個碎片的去向，以及每一個碎片的大小、形狀、剪裁線等等。

　　有時記憶者會發現，某些大的碎片實際上是由更小的碎片組成的，以上面那個例子來說，被“記”錯的人那天穿的衣服可能是那個款式，只是衣服的顏色不是那樣的，而且可能衣服上的紐扣也不對。也就是說，記憶者夸大了碎片的尺寸，而實際上記憶碎片的尺寸還要更小，甚至可以無窮小下去。

　　可是如果真地無窮小——其實只要小到一定的程度就可以算是無窮小了，那么碎片還能算是碎片嗎?如果已經小到不能算作碎片了，那記憶存儲的到底是什么呢?

　　3、信息元

　　碎片小到一定程度以后，就只能是只包含一個最原始信息的信息元了。圖像被剪裁——應該說是被粉碎成一個個的信息元，分別儲存在大腦里面，同時一份包含這幅圖像所有信息元的信息文件被單獨保留下來。可以想見，每個圖像被粉碎成的信息元的數量都是個天文數字，包含了如此大量信息元信息的信息文件體積也必然非常巨大，這項存儲工作既浪費大腦的存儲空間，又浪費記憶者的精力。

　　假如某些圖像共同含有同樣的信息元，當它們被粉碎后，那些一模一樣的信息元就要被反復地存儲到不同地方，造成大量的信息冗余。

　　如果是這樣，大腦為什么又要費勁地非要去把完整圖像粉碎，然后再分別存儲信息元和信息文件不可呢?大腦應該有更高明的解決方案。

　　4、背景信息庫

　　信息元已經是人腦不可再分割的最小記憶單位了。這樣的記憶單位在獨立存在的時候不再具有其被粉碎以前的整幅圖像的任何特征，甚至不具有獨立意義，只有當它們和其他的信息元組合在一起的時候才具有某種特出的含義。這些信息元的形狀、大小等等是標準化了的。這樣的信息元就完全具備了將自己共享給不同用途的能力。

　　當記憶再現的時候，并不是真地把這個信息元拿走去拼接圖案，而只是暫時(實際上是一些不連續的瞬間)用它一下，因此實際上大腦中不必存儲任何一個重復的信息元，不同圖像中共同含有的信息元每樣只需要有一個被存儲起來就可以了，不同的圖像分別來取這一個信息元去和別的也是共享的信息元拼接。

　　這樣一來，所有存儲的信息元就構成了一個巨大的背景信息庫，而記憶在被儲存的時候，原始圖像根本就完全不存在，只有一個信息文件被儲存了。

　　5、信息文件

　　信息文件中沒有記憶原始圖像的痕跡，只是記錄這個圖像用到的所有信息元的一份清單，當這個記憶再現的時候，大腦根據這份清單去找所有需要的信息元。

　　因為信息元是標準化的，所以信息文件中就不必再有關于信息元的描述，而只需要單獨指定所用的信息元就可以了，信息文件的容量被大大減小了。

　　對于使用信息元非常少的記憶，比如只包含一個或者幾個信息元(這種可能性幾乎不存在)，它的信息文件就顯得比記憶本身還要大了。但通常情況下，每一個記憶所包含的信息元數量幾乎都是一個無窮數，信息文件的效率就充分體現出來了。

　　人們的記憶過程，不管是存儲還是再現，都只是在信息文件中進行，而不會直接接觸背景信息庫里的那些信息元。只有當背景信息庫中沒有所需的信息元的時候，大腦才會把新的信息元補充進去。但是，也有可能大腦中的背景信息庫本來就包含了世間所有事物的信息元，所以人們才會對某些從來沒有見過、經歷過的事產生“似曾相識”的感覺。

　　6、比較數字化存儲技術

　　把記憶的這個過程和數字化存儲技術比較一下，很容易發現，隨著存儲技術的不斷進步，數字化存儲越來越與大腦的記憶過程相接近。尤其是公共網絡的發展，社會型數據庫的使用，使得人們需要個人保存的信息相對越來越少。

　　但是目前，也只能做到將人們所共同需要的信息完整地存儲在網上，然后人們通過搜索把這個完整信息找出來。也就是說，存儲的信息沒有被粉碎過，盡管他們在介質上存儲的物理位置可能是不連續的。

　　如果將來的存儲技術能夠完全達到人腦的記憶水平，那時的電腦終端將不再需要存儲任何東西;而公共的數據庫也不再需要存儲各種各樣的完整信息，只需要提供一些相當于記憶的信息文件那樣的檢索文件就行了;相當于大腦背景信息庫的一個基礎數據庫因為只包含供終端顯示使用的數元，所以實際上可以限制在有限容量以內，因此可以完全固化在終端設備的硬件里面。

　　當人們需要某個信息的時候，人么可以用終端設備在公共網絡上的公共數據庫中找到這個信息的索引文件，索引文件內指定這個信息所需要使用的所有數元，然后終端設備使用自己的數元把這個信息顯示出來。

　　如果網絡足夠快的話，甚至可以把包含數元的基礎數據庫放到一個專用的公共服務器中，把終端設備完全簡化成一個顯示設備。

　　關于大腦記憶的這些分析，并沒有醫學、或者生理學、或者解剖學的佐證，只是分析罷了。而存儲技術的發展卻是有目共睹的。

　　科普大腦記憶原理

　　高中時學習過歷史的朋友應該都對亞里士多德、柏拉圖兩人不陌生吧，偉大的哲學家。

　　在探索大腦記憶這領域，其實最早可以追溯到古希臘的亞里士多德和他學生柏拉圖開始，納入到哲學的范疇。

　　再到近代一百多年前，大腦記憶才算是正式脫離哲學的范疇，成為了自然科學。

　　隨著科技的進步，特別是顯微鏡、光影技術等技術的發展，大腦腦研究也就慢慢進入到微觀細胞的探索領域，也就是現代的神經生物學發展，人們對大腦的記憶原理也更加的深刻。

　　現在較為普遍接受的一套大腦記憶模型是多存儲器模型。

　　簡單理解就是外界信息先刺激我們的五感，也就是聽覺、味覺、視覺、觸覺、嗅覺，五感接收到信息，然后把信息先保存起來，簡稱感官存儲器。感官存儲器存儲的時間非常的短，可能只是幾秒鐘，一閃而過也不奇怪。

　　感官器官感受到信息以后，大腦如果覺得有用的信息，就會通過電信號的方式傳入大腦的海馬體這個短期存儲器保存起來，海馬體這個存儲器存儲的時間也不長，但是比感官存儲器要長一些，進到這里以后，隨著大腦的進一步分析，認為這個信息對生存有很大關系的，就會傳到大腦皮層長期存儲保存起來。

　　海馬體要把信息傳送到大腦皮層長期存儲起來的原則是覺得對生存有價值的信息，有些危及生命的信息哪怕只有一次接觸都會令你終身難忘，一朝被蛇咬十年怕井繩就是這個意思了。

　　信息到了長期存儲器里，理論來說是不會忘記的，保存這些信息靠的是大腦上千億個神經元細胞，細胞之間相互交錯，各個細胞之間有突觸，組成了一張非常大的網，這張網就是信息的載體，所有記憶都是在這張網上，相互聯系相互關聯的。

　　當信息記住了，那么平時我們用到就會通過回憶的方式把這個記住的信息給提取出來，類似我們上網想要了解一些知識，就會通過搜索引擎搜索出來，行業叫“檢索”。大腦也會把你需要的內容檢索好，然后傳回海馬體這個短期存儲器中讓我們回憶。

　　以上就是大腦記憶的過程原理。但是在現實生活中，我們又會發現，我們記住了的東西會忘記，比如背誦好了的單詞，當時可以說是滾瓜爛熟了，但是過了一段時間卻怎么也想不起來了，俗稱遺忘。

　　通過腦科學腦神經生物研究發現，當存儲進了長期記憶的信息，理論上是不會丟失的，之所以會遺忘是因為人腦沒有辦法檢索這個信息。

　　像電腦，明明內容就存在硬盤但是就是找不到，讀取不出來。只要不是大腦神經元發生損壞，比如老死或者外力破壞，這個信息是還存在的，需要特殊的刺激比如催眠的方式還可能找回。

　　類似電腦，以前存儲有信息，哪怕刪除了，電腦技術人員像刑偵專案組那些技術人員可以通過技術手段把電腦刪除掉的信息給還原回來是一個道理的。但是如果硬盤遭到了損壞，那即是再牛的技術也很難還原了。

　　當我們理解了大腦的記憶原理和會遺忘的可能，我們就知道如何去記憶內容了。那就是想辦法讓信息能夠進入到長期記憶存儲器中，只是保留在感官存儲器和海馬體短期存儲器中是很難記下來的。

　　記下來以后，過一段時間再去重溫，也就復習，反復地在大腦中產生印象。讓記憶一直保持著，這樣才避免被遺忘掉。

　　想要提高記憶力，做記憶力訓練是必不可少的，多動腦讓大腦的神經元活躍起來，記憶的效率才會提高，同時記住了內容以后要反復多次的復習，只有不斷的同樣信息刺激，大腦才會時刻記住這個信息的，否則容易被遺忘掉。

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