認知科學：導論/記憶導論

記憶是在一個代理中建立表示，以便將來使用它做出更好的決定。這個定義有意地非常廣泛，因此討論一些例子會有所幫助。

當一個代理與其環境互動時，該環境可能會以多種方式改變該代理。例如，一個生物可能會在從山坡上摔倒後摔斷腿。但是，我們不認為這是記憶，因為斷腿在任何功能上都沒有代表任何其他東西，只是它本身。

記憶與睡眠

在許多哺乳動物和鳥類中，睡眠對於鞏固記憶至關重要。睡眠有兩個基本階段，快速眼動 (REM) 睡眠和非快速眼動 (NREM) 睡眠。NREM 睡眠在睡眠之初更常見，而 REM 睡眠在睡眠後期，直至醒來之前更常見。NREM 睡眠對於編碼陳述性記憶更為重要，而 REM 睡眠（以及主要發生在 REM 睡眠期間的夢境）對於編碼程式性記憶更為有效。熬夜會降低對事實的記憶鞏固，而早起會阻止對如何移動的記憶鞏固。

植物的記憶

下一節將重點介紹人類記憶，我們對此瞭解最多。但記憶存在於大多數動物和一些植物中。植物的記憶最好被認為是程式性記憶，而不是語義或情景記憶。它只用於直接決定植物的行為。一棵樹不會像我們一樣，沉思它一生事件的意義。

當向日葵追蹤太陽時，它必須在太陽被遮擋時停止移動。它沒有關於太陽軌跡的表示，可以用來預測它將在哪裡。它沒有可以借鑑的記憶來做到這一點。

捕蠅草具有原始的觸覺、時間感和記憶。

捕蠅草在其陷阱周圍有毛髮來檢測昆蟲的存在。但有時植物會被隨意撞擊。捕蠅草閉合陷阱需要大量的能量，並且需要數小時才能再次開啟，因此它進化出方法來檢測毛髮上的刺激是由陷阱中的實際昆蟲引起的，還是由其他不值得閉合的觸碰引起的，比如雨滴或掉落的樹枝。研究表明，陷阱上的兩個不同毛髮必須在彼此之間約 20 秒內被啟用。只有這樣陷阱才會關閉。這不僅是觸覺，也是時間感和原始記憶，儘管這種記憶只能持續 20 秒。

細胞記憶

DNA

記憶似乎甚至發生在某些細胞中。例如，DNA 改變了自身上的化學標記以響應環境，表明記憶甚至可以在分子水平上發生。這在近代史上發生了一個可怕的例子。1944 年，在第二次世界大戰期間，德軍停止向荷蘭北部地區運送食物。飢餓持續了大約一年。當荷蘭面臨饑荒時，其遺傳影響在兩代之後顯現：抑鬱症、心臟病、糖尿病和其他疾病的問題。這表明存在遺傳記憶。

一些植物似乎也擁有可以透過多代傳遞的記憶。對植物施加壓力，例如極度寒冷，會導致表觀遺傳變化，影響植物的後代。

免疫系統記憶

人類和其他動物都有免疫記憶，這是我們的免疫系統如何記住過去的感染，以幫助它對抗將來會遇到的感染。 這是另一個儲存在腦部以外的記憶的極好例子。