我们不从神经生理、神经解剖、组织细胞及分子基因等角度去研究分析记忆机制，而是将人的记忆机制与计算机的存储器和数据库系统的数据存储功能作一番比较，从研究计算机硬件的存储器与软件的数据库系统中数据存储方式的角度去联想与窥测人脑的记忆功能，比较两者的结果，从而对人脑的组织结构和记忆功能提出一些假设和猜想，作如下探讨。
1．大脑存储器存储信号的方式
计算机存储器由触发器构成，这里以最简单的RS触发器为例说一说其存储信号的原理（如图4－1所示）。当开关K1、K2打开后，信号无论从左路输入还是从右路输入，只要外部提供电压，信号就会一直保持下去。
图4－1 RS触发器存储信号原理图
这提示我们，如果要想保持信息，在结构上环路是最好的。由此提出猜想，人脑若要保持记忆，其结构至少应该由2个神经元构成轴突—树突环路。
2．大脑数据库存储数据的方式
数据库中的数据在一定条件下可以进行插入、删除、更新、浏览等操作。这就要求数据库是链表结构，即存储的物理地址不连续。联想在临床上脑挫裂伤或患脑肿瘤的患者，当被切除一块皮层组织后并不影响全部的记忆。这提示我们，记忆如同链表一样，也不是存储在某一块连续脑组织中的。另外，数据库程序员在设计数据库时常常画ER图，用不同形状的框代表不同层次的关系。而人脑皮层大致分为6层，联想到是否与数据库中关系结构一样，不同层次的神经元在记忆过程中扮演着不同功能角色，它们以不同的形式连接在一起，构成一个具有记忆功能的环状闭路。
如果把人脑比作一台计算机的话，新生儿的大脑就是一台硬件设施完整、装有操作系统和空数据库的计算机系统。在后来的岁月里随着时间的增长，这个新生儿不断从周围的环境中学习到各种知识，这些知识如同不断完善的数据被输入到数据库中，使得这台计算机能开始完成查询工作。人在不断的社会实践中每每学到新知识、新技能就储存在长期记忆中，如同往数据库输入新的数据。人的一生中脑里的数据在不断地补充和更新。
记忆分短时记忆与长期记忆，它们彼此独立，但相互联系。短时记忆的内容是不需要输入脑部数据库中的，这是由数据库的属性所决定的。刚刚接收到的外界信息都被视为短时记忆，绝大多数短时记忆都在短时间内丢失，只有那些不断重复的短时记忆才能转换成长期记忆，存入脑海中。比如说，当你从收音机中听到几秒钟你根本听不懂的语言时，你很快就会忘掉，所听到的内容根本不会转换成长期记忆存入大脑数据库中。如果你从收音机中收到一则母语播放的重要新闻，这则新闻就会转成长期记忆，存入大脑数据库中，长期不忘。那么，为什么母语播放的重要新闻会由短时记忆转变成长期记忆呢？这是因为这则新闻内容你听得懂、感兴趣，在记忆中被不断地重复。
3．大脑存储代码
如今，世间万物的信息都可以存在计算机数据库中，那么它们是如何实现最终编码，完成存储的？现代计算机处理的信息分为4类，即文字信息（包括数值和其他符号）、图像信息、声音信息和其他信息。这些信息的不同组合可以反映出大多数世间事物。事物可以用文字描述，文字可以转换成ASCII码，ASCII再转换成二进制码，这样经过3层转换，语言就可以存入计算机；图像由像素构成，像素可转换成二进制码；声音可经声波采样函数转换成二进制码；其他信号如化学信号可经传感器转变成电信号，电信号放大后再经模数转换转成二进制码，最后存入计算机。世间万物只要经计算机处理的就必须转变成二进制码。那么二进制码的实质就是并列在一起的微电子开关，有多少个并联的微电子开关就是有多少位二进制数。
人的感觉有视觉、听觉、平衡觉、嗅觉、味觉、温觉、触觉、痛觉、痒觉、内脏感觉。饥饿感、饱胀感、牵拉感、排尿感、排便感、性感觉等也都经相应的感受器，如同计算机里的传感器，将其他形式的能量转换成电能那样，感受器也是将其他能量转变成神经脉冲，最后脉冲信号传导到大脑相应的中枢。在探讨人脑神经信息编码时我们应该关注以下两种现象。
今天，人们普遍认为记忆代码的物质基础是神经元内的蛋白质。[1]如果真是这样，我们应该知道蛋白质是基因产物，人的一生中需要记忆太多的东西，那么这种基因一定会像抗体基因一样高度多态，在基因组序列已经搞清楚的情况下，这类基因是可以被发现的。另外，如果靠蛋白质表达记忆事件，当大量事件需要记忆时就需要合成大量蛋白，神经元内就应该存在大量酶系统，但至今为止，神经元内并未发现大量的酶系统。同时，人在回忆事件时相对来说是快速的，而蛋白质的变形需要一定时间。总之，使用蛋白质做信息存储介质是不大符合数据存取规则的。相反，根据计算机的记忆原理，计算机的记忆代码的物质基础是由集成微三极管构成的电子环路，推想人的记忆编码物质基础也应该是神经元本身构成的神经元环路。环路由不同层次、不同数量的神经元构成，它们构成的各种不同组合的数量是惊人的，这恰好能完成内容庞大的记忆事件和人生经验。
1975年，加拿大神经外科医生Penfield在脑外手术中做过这样一个实验：他用2～3伏电压刺激患者的颞叶皮质时，患者告诉他正在经历过去的往事。[2]这说明什么？2～3伏电压是神经脉冲电压的20～30倍，这样高的电压足以打通神经元之间的突触连接，使多个神经元构成的通路导通。由此推断记忆代码应该就是多个神经元连成的通路。综上所述，计算机的工作原理为我们提供了一个探讨人脑记忆机制的联想空间。
从以往的经验和失败中吸取教训的能力是脑的一项重要功能。与计算机数据库检索相比，人脑回忆机制有许多自身的特点。首先，人脑不如计算机，其回忆（检索）的完整性是模糊的，即真实性的隶属度介于0与1之间（0代表完全回忆不起来，1代表回忆的事件真实性分毫不差），回忆需要的时间一般比计算机长，有时候需要重复记忆。当然，这与记忆事件当时的刺激强度和发生时距回忆时的时间长短以及这当中是否经常回忆有关。这背后的机制是什么？我们能够想到的原因是神经网络的本质是生物性的，受新陈代谢影响。而计算机检索的实质是半导体材料的电导。但是，生物性记忆也有自己的优势，如容错性强。10年未见的朋友，彼此已经变化了许多，见面后仍能很快地相互认出，这是人能做到的。目前的计算机还很难做到这一点。
联想是从一个事物想到另一个事物的心理过程，可以分为因果关系联想、对比联想和相似联想。这里主要讨论相似联想。计算机没有联想功能，其半导体的电导路径是人设计的，计算机自身不会开辟。而生物性的神经网络的确具有联想功能。人的联想能力很强，在古代，我国古人根据观察日出日落、月缺月圆、四季交叠、行星运行的自然现象，创造出太极学说；并由天道推测人道。我们作如下推测：某一事件或意识，在人脑中映射成一个特定神经网络群，即由神经编码单元组成的小世界网络，当遇到有相似内在规律的事件或意识时，大脑中形成的类似拓扑结构的小世界网络就会浮现。
【注释】
[1]Raymond P．Kesner，Joe L．Martinez JR．学习与记忆的神经生物学（英文版）［M］．第二版．北京：科学出版社，2008：27．
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