人間が物を記憶する大脳のメカニズム

質問

コンピュータの場合、すべての情報は最終的に電圧の高い低いに置き換えられて記憶されているらしいのですが、人間の大脳の中では何がどのようになって我々の記憶を記憶として保存しているのですか？

例えば、今日昼ラーメンを食べた。その時のラーメンその物を映像イメージとして脳の中で再現イメージできますよね。この記憶とラーメンの味と言う記憶。これらは脳の中でどのような信号に置き換えられどのような物質を解して保存されているのでしょうか？二つの記憶の違いを脳の中の物理現象として読み取れるのでしょうか？

例えばコンピュータメモリーの場合、セルの中に電圧が掛かっていれば1と置き換え電圧が掛かってなければ0でそれを膨大に積み重ねて、文字や画像として表現できる。つまり情報が電圧とその保存量、保存場所の違いにより別々の記憶として区別できますよね・・・。

では人間の大脳の中ではそれに変わる記憶の実態というのはあるのでしょうか？

回答No.6

mtnlnd · ベストアンサー

脳細胞の働きはまだ解っておりません　解っているのは人が何かの動作＆思考をしますと　どの部分の神経細胞の活動が活発になる　事位です
あくまでも活動が活発になるだけで　記憶のメカニズムなど現在ではとても無理で　まだ解っておりません

コンピューターとの対比にも無理があります　コンピューターは完全なディジタル動作のみですけれど
大分前の記憶ですが脳神経細胞はアナログ＆ディジタル複合動作します

多分　記憶に限らず思考も含め　メカニズムは全く別な所にあるのではないでしょうか。

お礼

とてもそそられる回答有難うございます。

本当に人間の記憶と意識って不思議ですね。
最近気孔に興味がありまして・・・。

本当に物理的には解明しにくいですね・・・。

回答No.5

rabbit_cat

＞そのシナプスと数字の1対1対応は仮説なんでしょうか？
＞それともすでに実証されているのでしょうか？
仮説です。それも、シナプスと数字に1対1対応が存在するなどとは、（最近は）多くの人は考えていません。つまり、かなり少数派の仮説ということになります。いわゆるおばあさん細胞仮説に近い考え方ですね。

ちなみに、＃３の方が仰る
記憶の想起 ＝ 同じパタンの発火が起こること
というのも仮説にすぎません。こちらは、「シナプスと数字の1対1対応」よりは信じている人は多いでしょうけど、本当に、
同じパタンで発火することが、すなわち、人間が記憶を思い出すことなのか、
ていうのは疑問が残るところではあります。

お礼

しかし、思い出すと言うことで言えば最近不思議なことがありました。
半年振りに普段使ってないメールボックスを空けたら、なんと、その日4年ぶりに友人からメールが入っていたんです。

なんで、その日急にそのボックスを開くことを思い出したんでしょう・・・。

なんか偶然にしてはできすぎなような気がします・・・。
オカルト的発想でしょうか？

回答No.4

ruehas

こんにちは。
＃３です。回答をお読み頂きありがとうございます。

＞と言うことは、技術的には無理かもしれませんが、理論上は人間の記憶を書き換える術はあると言うことですね・・・。

とんでもありません。
長期記憶にひとたび可塑的変化が起きたならば我々の記憶は二度と書き換えることはできないと解釈すべきです。
更に、記憶回路といいますのは解剖学的に特定が可能ですが、それは生まれたときからの様々な記憶が入れ子状態で絡み合っています。このようなものは生後の個人体験によって千差万別ですから、その情報を外科手術によって切り取り、都合の悪い記憶だけを消し去ってしまうというのはまず不可能です。

お礼

へええ、そうなんですか・・・。

やはり、技術的には無理と言うことですね・・・。

回答No.3

ruehas

こんにちは。
コンピュータの素子と同様に、我々の脳内でも神経細胞の反応のある無しが「０，１信号」となり、その並列信号が特定の情報としてやり取りされ、識別されています。そして、脳内の記憶といいますのは、その並列信号のパターンに従った記憶回路が形成されることによって獲得され、保持されていると考えられています。

学習記憶といいますならば、通常、大脳皮質に獲得される「短期記憶」、主に「長期記憶」のことを指しますが、このようなものは複数の神経細胞同士が横の繋がりを持つ「記憶回路」として脳内に保持されます。
この記憶回路といいますのは、それを構成する神経細胞集団に同時入力された並列信号に従ってその通りに形成されるものであるため、過去に入力された様々な情報とそれぞれに対応します。ですから、「学習記憶の獲得」といいますのは何らかの入力情報に基づいて新たな神経接続が脳内に作り出されることであり、その情報は定められた発信パターンを持つ記憶回路として保持されます。そして、過去に作られた記憶回路が特定の入力に対して同じパターンの反応を発生させるのが「記憶の想起」ということになります。

我々の脳内の記憶の実体とは何かというご質問ですが、それは大脳皮質に形成された記憶回路でありあります。そして、長期記憶においては回路の形成だけではなく、その接続の強化と、神経細胞内でのタンパク質の合成というはっきりとした物理的・可塑的変化が発生しています。ですから、まだ医学的にその手段はありませんが、脳内における記憶情報といいますのは形成された記憶回路として物理的・解剖学的に特定は可能ということになります。では、記憶の実態というものが存在しないのはむしろコンピュータの方ではないでしょうか。
視覚情報といいますのはＲＧＢとコントラストが「０，１のマトリックス情報」に変換されたものです。コンピュータの場合、これが映像として再生されるためには、それをＲＧＢに変換するためのプログラムが必要です。ですから、このプログラムを通さなければメモリー内に記憶されているのは単なる０，１の羅列でしかなく、それが情報として実体を持っているとはとても言えません。まして、プログラムが変わればそれは違う情報になってしまいます。
これに対しまして、脳内の記憶回路といいますのは、昼に食べたラーメンの視覚イメージを構成する情報と、それを再現するためのプログラムがワンセットで記録されているわけです。これがどういうことかと申しますと、我々の脳内ではコンピュータのようにＣＰＵとメモリーが分離されていないということです。

ＣＰＵとメモリーが分離されていないというのは脳とコンピュータの最もはっきりとした違いです。
記憶回路といいますのはメモリーであると同時にそれを同一条件で再生するためのプログラムも兼ねています。ですから、記憶が変更されないということは即ちプログラムも変更されないということです。我々は昼に食べたラーメンのイメージをこれによって再生しています。そして、そのラーメンの視覚記憶といいますのは、側頭葉・視覚連合野の近辺の何処かに新たな神経接続回路として解剖学的に実在します。
記憶に実体が存在しないというのは、その因子とは信号であり、再生されない限り情報としての意味を持たないということです。ですから、記憶の実体とはそれを再生するための「構造」であると捉えなければなりません。コンピュータはそれをメモリーとＣＰＵで行い、我々の脳内で記憶といいますのは、その構造そのものが学習によって獲得され、保持されるものです。

補足

詳しいご回答ありがとうございました。
と言うことは、技術的には無理かもしれませんが、理論上は人間の記憶を書き換える術はあると言うことですね・・・。

回答No.2

LEVELUP100

マッチ箱の脳(WEB)

　ここで脳の仕組みを初心者向けにかみ砕いて説明をしているので参考になると思います。
　人工知能の説明です。

参考URL：

http://www.1101.com/morikawa/index_AI.html

お礼

有難うございました。
参考にします。

回答No.1

rabbit_cat

実際のところ、まだ分かっていません。
現象論的には、神経細胞同士の結合（シナプス）の数や強さが変わることで記憶すると言われています。
しかし、そもそも脳の中で情報がどのような形で表現されているのか、
が分かっていません。いろんな仮説は出ていますが。
したがって、情報の記憶のメカニズムもわかっていません。

http://oshiete1.goo.ne.jp/qa3075078.html
とかに昔ちょっとだけ書きました。

＞例えばコンピュータメモリーの場合、…
我々は、コンピュータで画像がどのように表現されているかを知っているので、コンピュータで画像が記憶できることを不思議に思わないわけですが、コンピュータの仕組みを全く知らない宇宙人が（情報の最小単位は何で、それがどう集まって画像になっているか全く知らない）ゼロからコンピュータの仕組みを解き明かすのはなかなか大変でしょうね。

補足

No.3の方が実体はあると書かれていますが、それは物理的に証明はされていない仮設の段階なのでしょうか？

長期記憶はシナプスが繋がってできると言うことですが、短期記憶もシナプスの連結で構成されているのでしょうか？

例えば今だけ円周率を10桁覚えて、一時間後には忘れていいのなら、その記憶は脳内でどう形成されているのでしょう？

もし実体がシナプスなら理論上シナプスをどうにかいじれば、3.1415・・・が3.4115・・・と間違って再生させることができ、しかも本人は正確だと勘違いし続けるわけですが、そのシナプスと数字の1対1対応は仮説なんでしょうか？それともすでに実証されているのでしょうか？