脑是一种开放的复杂系统。脑的复杂结构决定其各种功能。对大脑的研究从不同水平进行,包括定位大脑的结构和功能关系,剖析神经网络及神经回路,以及探索神经元突触间神经信息的通信。研究的趋势把基本的神经活动推向细胞和分子水平,同时强调从网络观点研究神经系统的功能,目标是揭示大脑各种功能的机制。学习记忆的研究作为脑科学的重要分支,一直备受研究者的关注。以往的研究表明海马对记忆起到至关重要的作用。海马负责陈述性长时记忆的形成及空间记忆的加工过程。本文分别对这两种海马依赖型记忆进行了研究。陈述性记忆对人们的日常生活至关重要,人们通常说的记住某件事,就是指陈述性记忆由短时记忆向长时记忆的转化。本文应用全息术分析了最近对海马记忆功能的实验结果,重点研究了海马的结构以及其中各部在记忆过程的激活模式。把海马及其相连脑区参与下的短时记忆向长时记忆的转化过程与全息成像过程进行了类比。探讨了海马及其相连脑区的神经组织在完成长时记忆过程中的特性,并讨论了大脑进行全息记忆的可能性,得到了理论与实验的广泛支持。空间记忆是指记忆中负责记录环境信息和空间方位的部分。作为研究记忆功能的主要手段得到了广泛关注。空间记忆的神经机制研究也一直是神经科学和脑科学关注的热点问题。对海马位置神经元对空间信息的群体动态表征成为人们探索大脑对记忆内容的编码,存储及提取的一个重要工具。本文通过空间记忆任务的行为学实验研究了大脑对空间记忆的加工。91名正常的志愿者(79名男性,12名女性)参加了本实验。研究结果表明空间信息进入工作记忆之后,在之后的任务判断中不需要重新提取,但需要保持。随着任务的进行,空间记忆不断衰退,导致后来的任务难度逐渐变大,表现为正确率的下降,反应时的延长,上述结果说明空间记忆的处理具有先提取后保持的特性。