记忆的基础--长时程增强现象
科学家们从不同的角度进行研究，取得了一些成果，但对于这个问题的回答只是万里长征走完了第一步，前面的路还长。
哪些脑区参与了学习与记忆过程，这是研究学习与记忆机制的一个重要方面。
短期记忆向长期记忆的转变，可能依赖于不同的脑区。
用条件反射等方法研究一些程序性记忆时，人们发现，不同的程序性记忆所利用的脑区是不同的，这和记忆形成过程中所取得的学习神经途径不同有关。
例如，运动技巧类的记忆，与基底神经节、小脑有关；带有情绪色彩的记忆，例如，因惊恐而引起的心跳变化的那一类记忆，与杏仁有关。这是因为杏仁是边缘系统的一部分，而边缘系统与情绪有密切关系。
涉及陈述性记忆的脑区，可能更广泛也更复杂。因为它多半牵涉到认知、语言表达等活动方式。可以预计，牵涉到记忆机制的脑区，必定因记忆的形式而有多种。
从神经生理方面分析，短时记忆主要与神经元活动的后放作用（即刺激停止后，神经元仍持续兴奋一段时间）及神经元间联系的环路有关。尤其是海马的神经环路是短时记忆的基础。
从突触水平分析，突触活动的“长时程增强”是学习、记忆的神经基础。新的突触联系的建立，可能与持久性记忆有关。
从神经化学分析，学习和记忆涉及脑内蛋白质合成及神经递质的作用。多种神经递质参与学习和记忆的过程，如胆碱类、多巴胺类，神经肽类。
归纳起来，学习、记忆过程是神经系统怎样把活动依赖的变化，转变为神经元之间效能改变的问题。
神经元与神经元之间的联系是突触。所以，问题就归纳为经过突触前神经元的活动，怎样在多次重复之后，改变突触后反应这样一个问题了。这方面的研究，在最近二三十年来有很大的进展，实验研究都是在简单的动物标本或模型上做出来的。
1973年，在麻醉兔的海马神经元上，发现了“长时程增强现象”。当给予历时数分钟的一串强刺激之后，原来仅能引起弱突触电位的刺激，现在就可能引起较前大得多的反应，其时间可持续数十分钟。因为反应增强了，而且时间又很长，所以称为长时程增强现象。
可以看出来，这是与一个活动（一串刺激）相关的事件，可以用来对学习、记忆的细胞水平做一些最基础的解释。
早在长时程增强现象发现30多年之前，我国杰出的生理学家冯德培教授，就在神经肌肉突触的终板电位研究中，发现了强直后强化。即在一串强直刺激（即每秒钟数十次的重复刺激）之后，同样强度的单个刺激，原来只能引起小的终板电位，现在却可引起很大的终板电位，其现象与长时程增强十分相似，但其机制可能不一样。
诺贝尔奖获得者怎样解释记忆
2000年诺贝尔生理学或医学奖获得者是3位科学家，他们是卡尔松、格林加德和坎德尔。他们的获奖成就是发现神经元之间特殊的信号传导形式，在揭示记忆之谜的研究中，他们又迈出了一大步。其中，坎德尔的工作直接与记忆机制有关。
坎德尔利用海兔作为实验动物，研究记忆的神经机制。
海兔是一种生活在海洋中的软体动物。它的神经系统有20000多个神经元，它的自动保护腮具有反射作用，即受到伤害时，会作出保护性反应，而且如果它的腮受到刺激，其持续保护性反应可达几天甚至几周。
坎德尔认为，反射性保护腮是一种学习和记忆过程。
后来，坎德尔进一步研究发现，海兔的短期记忆和长期记忆，都与突触和神经递质有关。在感觉神经与能作出反应的肌肉相连接的突触之间，神经递质释放得越多，海兔的学习和记忆保护（反射性保护腮）能力就越强。
较弱的刺激可以形成短期记忆，其时间持续几分钟到几小时。而这种短期记忆的机理是，神经细胞的离子通道发生变化，由此较多的钙离子进入神经末梢，导致突触释放更多的递质使记忆加强。
后来坎德尔又发现，海兔的长期记忆与短期记忆的基础不同。
长期记忆需要生成新的蛋白质。例如，对海免神经细胞进行强刺激，可形成几周的长期记忆。其原理是强刺激可以引起蛋白质水平的巨大变化，有些蛋白质变得很多，有些蛋白质变得很少，因此突触的结构改变、功能增强，记忆也增强。
长期记忆既然与新蛋白质产生有关，那么新蛋白质合成若受阻，长期记忆就不会产生；相反，短期记忆不受新蛋白质生成的影响。但是，无论是短期记忆，还是长期记忆，记忆都发生在神经细胞的突触部位。
坎德尔的研究为其后和今天的大脑记忆研究奠定了基础。正是在坎德尔和格林加德研究的基础上，人们已经了解到了大脑记忆的一些分子机制，并提出了一些新的理论。诸如，突触的结构性变化、突触的可塑性、突触改变发生在大脑何种区域、神经递质的种类和神经传导通路的变化等，这些因素都可以影响记忆。
