Question

我们的大脑到底是如何记忆东西的

Answer 1

大脑记忆的本质到底是什么，人类大脑记忆的实现与计算机有什么区别。为什么人类明明是有限的脑细胞，但是却貌似可以拥有无限的容量。

为什么要研究这个东西？

首先，你难道没有好奇心，难道对自己一点都不好奇吗？

其次，记忆是学习、创新、执行等一切能力的基础，不了解大脑是如何记忆事物的，怎么能高效的学习，怎么能有效的创新，以及掌握和发挥其它所有的能力呢？

先让我们看看大脑都有几种类型的记忆。

大脑的记忆可以分为六种类型，层次由低到高分别为：

1.程序性记忆：

就是一些程序性过程的记忆，例如骑自行车、开车、游泳等。此类记忆的特征就是一旦记住就难以忘记。

主要由大脑的纹状体和小脑控制。

2.促发记忆：

这个记忆类型可能我们平时听的不多，但是也非常有用。

例如我们读一段文字：

“今年有很多节日，春节、清明节，我们都非常喜欢节日，每次过节的时候节目也很多”

是不是后面的那个“节目”不注意很容易看错，看成“节日”？这个就是促发记忆的效果，它的作用就是加速识别，不需要每次都完整调用大脑搜索机制来判别这个词语是什么。

识别图像也是，如果先看某个类型的图像，以后就容易把相似的图像识别为先前看到的。例如识别人脸。

这个作用是非常强大的，如果促发记忆出现了问题，那么快速阅读根本就是不可能的。

促发记忆主要由大脑皮层控制。

3.语义记忆：

这个就是我们平时使用最多的记忆，词语的意思、人名、概念等等。

这种记忆有个特点，就是如果不是经常使用，那么没有触发点一般不容易想起来。所谓的舌尖效应，看到某个熟人，忘了对方叫什么名字，感觉就在嘴边，但是怎样也想不起来。其实就是因为此类记忆的这个特性。

语义记忆主要由海马体和大脑颞叶控制

4.短期记忆：

大概5分钟以内的记忆都属于短期记忆。短期记忆的特点就是容量非常小，大家都知道，没有经过训练的人的短期容量大概是5～9个，平均是7个。也就是数字最多记7个，再多就记不住了，要记住就只能使用一些记忆技巧，例如联想、分组等。

主要由大脑皮层控制

5.情境记忆：

这个就是个人亲身经历过的场景记忆。对一些感触很深的画面、例如电影、图画等也属于此类。

此类记忆特点就是不经意间就能想起。

情境记忆主要也是由海马体和大脑颞叶控制。

情境记忆与语义记忆某些情况下可以互相转换，例如经历过的一些比较无聊的场景，像学生时期的扫墓、升旗等，时过境迁之后，当时的场景已经慢慢淡化，留下的只是“扫墓”“升旗”这几个词语的意义。

相反，如果每遇到某个词语时，就进行一些与自己相关的场面联想，那么这个语义就会转换为情境记忆。这也是很多所谓神奇记忆法的原理由来。

6.情绪记忆：

所谓情绪记忆，并不是记忆我们日常情绪的，而是对待某人某事某物，如果我们曾经产生了较为强烈的情绪，我们就会记忆下来，当我们再次遇到某人某事某物时，此种情绪就会再次涌现出来。

这个记忆对于我们生物生存非常重要，例如被蛇咬了，产生了极大的恐惧情绪，那么以后就会对此类危险十分敏感，以便减少我们再次涉足危险区的可能。

情绪记忆主要是由大脑的杏仁核控制。

杏仁核如果出现问题，将会展现非常奇怪的特征。如果某人让他大发雷霆，事后再次遇到此人，他只会记得对此人发过脾气，但是情绪上却完全没有波澜，就好像游戏里的状态清空一样。如果狗咬了他，他也不会记得对狗的厌恶和恐惧，下次见到依然如常。

那么我们人类大脑跟计算机为什么会展现出完全不同的记忆特征？

我们知道，计算机的存储方式是在某个存储介质上记录下二进制数据，例如磁带、硬盘，每个位置记忆一个0或1，这样存储空间与存储介质的大小是成正比的，磁带越长，存储空间越大，磁盘的密度越大、磁盘的数量越大，那么存储空间也就越大。

而我们人类的大脑呢。我们知道我们的大脑大概拥有1000亿个神经元，如果每个神经元跟计算机原理一样，记录一段数据，那么空间必定是有限的。

以2进制存储的话，1000亿大概等于100G的数据量。如果存储文字，貌似这个值并不小，大概可以存几万本书的样子，但是如果记忆图像，可能几部电影就满了。

但是我们人类的大脑的存储容量远比这个数字要大的多。

这是因为大脑的运行原理与计算机完全不同，大脑的记忆是通过大量神经元的联接，联合作用完成的，并不是单个神经元单打独斗独立存储数据的。

这就好像数学上的排列组合，当只有一个神经细胞时，只能表示两个状态，=1×2，当有两个神经细胞时，就可以表示4个状态,=2×1×2，当有三个时就是：3×2×1×2=12种状态。如果这个数字是1000亿，那么几乎可以表示无限的状态。

当然每个神经元是不可能跟剩下所有的神经元联接的，一个细胞伸出1000亿个联接突触的话，那么人类的脑袋可能要比现在大十倍才能容纳的下那么多的突触体积。实际上，每个神经元最多可以联接1万个其它的神经元，即使这样，可以组合出来的状态也依然是非常庞大的，所以，不要担心记的东西太多耗光了自己的大脑空间。

如果上面的解释没有看懂，那么可以简单的想象一下，我们使用手机时设置的手势密码，虽然只有9个位置，但是却可以组合出貌似无数多的密码图案。这跟大脑的神经元组合原理是一样的，而大脑神经元却拥有1000亿个，能想象可以组合出多少租状态吗。

虽然这样的设计原理，可以让我们在有限个脑细胞的限制下，记忆容量依然非常巨大。但同样也就因为如此，我们的每个脑细胞需要参与多个记忆的组成，所以我们的记忆会出现模糊，甚至错误的情况。

但也同样的，也就是因为我们的记忆经常会相互干扰，导致我们不经意间会把一些不相干的事物联系起来，这才让我们人类产生了创造力。因为创造的本质就是一些貌似不相关的东西的结合。

神经细胞的组合形成了记忆的基础，那么人类具体是如何一步一步建立起记忆的呢？那么多复杂的事物到底是神经元怎样的组合才形成的呢？

首先，人类的成长先是要理解现实中存在的事物。例如婴儿时期最先学到的各类物品、动物等。大象、斑马、汽车、房子等等。

在此，我们要明白，人类对所有事物的理解都是建立在语言的基础上的。没有了语言，除了现实中存在的事物，所有的概念和抽象物都将无法表达，也无法被理解。

这也就是为什么语言的产生才开启了人类的文明，造就了人类文化的大发展。

所以在理解现实物事的过程是这样的，最开始我们看到了一个东西，例如这个东西叫“红色”，我们的视觉神经会刺激大脑的相关区域，刺激识别红色的一组神经元。

同时，有人会告诉我们，这个颜色叫“红色”，相应的声音会通过我们的耳朵，传入我们的听觉识别区域，刺激能识别出“红色”两个字音符的一组神经元。

然后这两组神经元就会联合。这样就形成了我们对“红色”的记忆，每当我们再次看到“红色”时，就会想到面前这个东西叫“红色”，每当我们想表达“红色”时，脑海里就会回忆出“红色”的视觉特征，以及相应的发音。

如果是有实体的物品，例如桌子，我们可能还能触摸到它，这样通过触觉神经传入大脑相应控制触觉的区域，刺激到木头触感的一组神经元，这组神经元同样会跟视觉区与听觉区的神经元联合。

有气味的东西也一样，会跟其它刺激区域的神经元联合。

这样就形成了各种各样的对现实世界物品的记忆。

现实世界除了物品，还有各种动作，运动等。对它们记忆的本质也是一样的，同样是视觉区——看到这个动作如何做的，例如吃饭；外加听觉区：这个动作的名字叫什么，“吃饭”两个字的发音；再有亲身的体验，自己亲自动手吃饭，这块就联合了前面说过的程序性记忆。

这也解释了，很多人失去了记忆，虽然程序性记忆还在，例如打网球，但是忘记他们的名字叫什么，甚至看到别人打网球也没有印象，但是身体依然掌握这个技能，身体会打网球。

那么对于世界上不存在的抽象事物，例如物理、哲学、美丽、邪恶等等如何进行记忆的呢？

其实世界上所有可以被人理解的抽象事物，其实最终都是可以被非抽象事物解释的。只是有些东西抽象层级低，可以直接使用具体事物解释，例如“坚硬”，大部分金属就是坚硬的，非常容易理解。

而有的东西抽象层级高，先需要使用抽象层级相对低的抽象事物解释，然后再一层一层的往下使用抽象层级更低的事物解释，但无论怎样，到最下层时必定是可以被现实可见的具体事物解释的。

例如数学，先给个超级简单的解释，假设数学就是1+1=2此类加减乘除的运算。那1、2此类数字虽然不是实体事物，但是属于人类创造出来的可见的具体表示，非常容易理解。然后就是运算，加法运算就是两个数字相加之后得到另外一个数字，例如一个苹果加上两个苹果等于三个苹果，这样运算虽然也是抽象事物，但抽象层级较低，可以使用具体事物解释。减法、乘法、除法也都是如此。然后就可以使用运算来解释数学，可见数学的抽象层级虽然较高，但其也是可以使用具体事物解释的。

其实有机会回头看看我们小学、初中、高中的数学课本，最开始就是使用具体事物解释什么是运算、什么是一些简单的定理，往上就开始使用小学学到的知识解释更高层的知识，然后慢慢一层一层的往上学习往上解释。

其它理工类科目大多也都是如此。

所以对于现实世界没有的抽象事物，大脑的记忆本质是联合那些解释它的神经元。

例如数学，以我刚才给出的超级简单定义的例，就是，数字的记忆神经元组和运算的记忆神经元组联合到一起，所谓运算的记忆神经元组又是数字(或者那些苹果)演示加减乘除过程的记忆神经元的组合。

对于美丽、邪恶之类的相对初级的抽象词，解释起来就简单多了，美丽可能直接绑定在美女这个词义上。邪恶可能会使用一些人的罪恶的行为，例如抢劫、杀入等，作为解释。

其实，我们大脑中的记忆除了我们亲身经历过的画面之外(情景记忆)，绝大多数都是一个一个的概念(语义记忆)的结合。也就是，我们一生所学的知识，其实在大脑中就是一大片概念词语的网络。

发现没有，虽然我们对每种事物的记忆都是多种信号输入大脑的联合，但是世界上具体事物的数量与抽象事物的数量比较起来，实在是微不足道，而大多抽象事物又没有具体的图像与之对应，这样我们对抽象事物的记忆和理解则完全建立在解释这些抽象事物的词语上。

由此，如果我们失去了语言，我们的文明将会崩塌，我们的知识体系将不复存在，因为任何一个概念，其它人都没有办法给你解释清楚。

总结一下，其实就是一组或几组神经元组成低级概念，然后不断的组合生成高级概念，最后所有的记忆就组合成一大片网络。

预告，后面还有继此讲解大脑其它的一些运行原理。明白了大脑运行原理之后，就可以给大家分享如何提高记忆力，以及学习效率等内容。

敬请期待。

我是宋文峰，希望你有收获。