Системы головного мозга и память

Если есть два дня

· первое повторение — сразу по окончании чтения;

· второе повторение — через 20 минут после первого повторения;

· третье повторение — через 8 часов после второго;

· четвертое повторение — через 24 часа после третьего.

Если нужно помнить очень долго

· первое повторение - сразу после запоминания;

· второе повторение - через 20-30 минут после первого повторения;

· третье повторение - через 1 день после второго;

· четвертое повторение - через 2 - 3 недели после третьего;

· пятое повторение - через 2 - 3 месяца после четвертого повторения

Осмысленное запоминание в 9 раз быстрее механического заучивания (в своих опытах Эббингауз заучивал текст «Донжуана»Байрона и равный по объему список бессмысленных слогов)^.

Эббингаузу также принадлежит открытие «эффекта края» — явления, показывающего, что лучше всего запоминается материал, находящийся в начале и в конце.

Временная концепция памяти

· Память кратковременная и долговремення

· Кратковременная предшествует долговременной.

· Долговременная невозможна без кратковременной.

Механизмы памяти

· Кратковременная память основана на реверберации – движению возбуждения по замкнутым цепям нейронов. В результате многократно используются одни и те же синапсы.

· Долговременная память основана на консолидации – морфофункциональных изменениях синапсов в результате реверберации.

Консолидация – процесс фиксации следа памяти.

Консолидация – совокупность синаптических, морфологических, структурных и молекулярных изменений, приводящих к закреплению следа памяти.

Консолидация – процесс постепенной реорганизации памяти, во время которого происходит ослабление влияния гиппокампа и формирование неокортикального представительства энграммы.

Амнезия – ухудшение или исчезновение памяти

· Ретроградная амнезия - ухудшение или исчезновение памяти на события, предшествующие травме .

· Антероградная амнезия - ухудшение или исчезновение памяти на последующие события.

Воспроизведение

· Воспоминание — извлечение из долговременной памяти образов прошлого, мысленно локализуемых во времени и пространстве.

· Воспоминание может быть произвольным (припоминание) и непроизвольным, когда образы спонтанно возникают в сознании (персеверируют).

Процедурная и декларативная память

Процедурная память «содержит» подробное представление о действиях, а декларативная вербально закодированные правила их выполнения.

Декларативную память можно подразделить на эпизодическую и семантическую.

Информация об обстановке заучивания чего-либо (эпизодическая память) забывается намного легче, чем сами вербально или зрительно закодированные знания.

Декларативная память

· Декларативная память выражена осознаваемым воспоминанием или узнаванием прошлых событий.

· Декларативная память хранит факты, а недекларативная „отвечает" за навыки и привычки.

· Эпизодическая память (часть декларативной памяти) - состоит из индивидуальных эпизодов, адресованных ко времени и месту события.

Категоризация – вид процедурной памяти

· Категоризация – это определение объекта через принадлежность его к определенному классу (категории) объектов, объединенных на основе общих признаков.

· Категоризация связана с присвоением значения или имени данному объекту.

· Категоризация зрительного образа или его инвариантное опознание является врожденной или появляется на самых ранних стадиях развития организма.

· Категоризация - инструмент встраивания объекта в общую картину мира.

Память и сон

Во время фазы медленного сна происходит закрепление усвоенной накануне информации. Германские нейробиологи установили, что если во время медленного сна человек ощущает тот же запах, который он обонял в процессе обучения, то запоминание происходит эффективнее. Обонятельный сигнал, получаемый во сне, приводит к активизации нейронов гиппокампа — отдела мозга, ответственного за формирование долговременной памяти. Эти результаты показывают, что закрепление новых знаний во время медленного сна — активный процесс, требующий работы гиппокампа, а не побочный эффект общего снижения мозговой активности.

Семантическая память

· Семантическая память регистрирует, хранит и делает доступным для воспроизведения надперсональное знание, приобретенное во всем мире в широком смысле.

· Семантическую память образует информация, извлеченная индивидом не из непосредственно воспринимаемого им мира, а всякого рода субститутов фактической реальности. Семантическая память - это хранилище усвоенных нами текстов и сообщений.

· Семантическая память - хранилище всей информации о мире.

Автобиографическая память

Автобиографическая память - это субъективное отражение пройденного человеком отрезка жизненного пути. Оно заключается в фиксации, сохранении, интерпретации и актуализации автобиографически значимых событий и состояний, которыми определяется самоидентичность личности.

СИСТЕМЫ ГОЛОВНОГО МОЗГА И ПАМЯТЬ.

Мозжечок

Функция мозжечка заключается в контроле над всеми видами движений. В сложном движении, которое выполняется автоматически, больные с повреждениями мозжечка должны теперь сознательно контролировать каждый этап: например, сначала поднять руку с яблоком вверх и остановиться, а затем уже поднести его к губам.

Возможно, в мозжечке хранится большое разнообразие условных рефлексов.

Гиппокамп и миндалины

В точности неизвестно, какую роль он играет в процессах научения и памяти. У тех немногих больных, о которых было известно, что они страдают тяжелыми двусторонними поражениями гиппокампа, процессы научения были серьезно нарушены. Они не могли хранить в памяти то, о чем узнавали, но память о событиях, имевших место до болезни, у них полностью сохранялась.

Имплантируя электроды в отдельные нейроны гиппокампа крысам, ученые узнали, что он играет важную роль в усвоении «пространственной карты» окружающего мира. Гиппокамп у крысы в определенном смысле «узнает» то место в пространстве, где крыса уже когда-то была. Если гиппокамп поврежден, способность крысы ориентироваться в лабиринте сильно нарушается, и она вообще не может вспомнить, была она здесь уже или нет. Крысы как бы утрачивают «рабочую память».

Но если гиппокамп подвергнуть достаточно сильной электрической стимуляции, что приведет к аномальной, эпилептиформной активности нейронов, то у животного уже не сможет выработаться рефлекторный ответ, который может образоваться даже после удаления гиппокампа. (Таким образом, по крайней мере, в этом отношении аномальный гиппокамп хуже, чем его полное отсутствие.)

Если клетки гиппокампа неоднократно подвергать электростимуляции, то они продолжают давать разряд спустя недели после ее прекращения. Этот метод - метод долговременной потенциации - позволяет вызвать нейронную активность, напоминающую обычный процесс обучения. Повышение возбудимости нейронов гиппокампа после повторной стимуляции может быть обусловлено стойкими изменениями в синапсах, лежащими в основе процесса научения. После долговременной потенциации в нейронах обнаруживаются структурные изменения. Верхушки дендритных шипиков расширяются и возрастает число синапсов на дендритах. Подобные изменения в строении нейронов, а так же в количестве и качестве соединений между ними могли бы быть структурной основой некоторых видов научения и памяти. Но окончательные выводы сделать пока невозможно.

Гиппокамп получает информацию от всех органов чувств. Сигналы, идущие по нервным путям от ствола мозга и коры, подвергаются значительной переработке, но в конце концов достигают гиппокампа, миндалины, гипоталамуса или всех этих структур. В одном эксперименте с обезьянами было показано, что только одновременное удаление и гиппокампа, и миндалины уничтожает как результаты предшествующего научения, так и возможность дальнейшего обучения.

Ясно, что гиппокамп играет важную роль в научении и памяти, однако его конкретные функции пока не установлены.

Кора

Кора больших полушарий у человека имеет первостепенное значение для научения и памяти, но ввиду своей сложности она с трудом поддается исследованию. Простые формы научения - привыкание, сенситизация и образование классических условных рефлексов - по-видимому, не требуют участия высших кортикальных функций.

Низшие обезьяны могут обучаться решению многих видов задач, предполагающих сложное научение. Животных обучают решать задачи на различение предметов, и если в результате прежнего опыта в этой области они начинают быстрее решать последующие задачи, то говорят, что у них сформировалась установка на обучение. После удаления обширных участков височных долей коры способность к формированию представления об «инородности» утрачивалась.

Тот факт, что у животных, выращенных в «обогащенной» среде, слои коры несколько толще и структура нейронов сложнее, чем у особей, выросших в «обедненных» условиях, показывает, что индивидуальный опыт, т.е. научение, может влиять на строение коры у животных.

Кора больших полушарий хранит результаты прошлого опыта и, следовательно, должна изменяться по мере усвоения и запоминания новых сведений. Однако сейчас невозможно сказать, каковы эти изменения.

Медиаторные системы

Жизнь животного зависит от того, помнит ли оно, какие события предвещают удовольствие, а какие - боль. На первоначальное запоминание могут влиять некоторые гормоны и нейромедиаторы.

Гормон норадреналин, выделяется мозговым веществом надпочечников в периоды эмоционального возбуждения. Если при обучении животного определенным действиям в качестве наказания используется боль (например, сильный электрический удар), а затем оно получает небольшую дозу норадреналина, то это животное намного лучше запомнит правильную формулу поведения, чем без гормона.

Амфетамин - известный стимулятор, облегчающий запоминание, - тоже активирует норадреналиновую и дофаминовую системы организма. Поскольку циркулирующий в крови норадреналин не может преодолеть гематоэнцефалический барьер, физиологические механизмы его влияния на память неизвестны.

Нейропептиды

АКТГ, кортикостероиды и их модификации существенно влияют на обучение и память.

Вазопрессин - гипофизарный гормон - с его недостатком возникает нарушение формирования памятных следов. Разрушение голубого пятна предотвращает усиливающее действие вазопрессина на процессы консолидации.

Окситоцин - другой гипофизарный гормон - нарушает сохранение выработанных навыков.

Эндогенные опиоиды - эндорфины и энкефалины, которые оказывают выраженное влияние на обучение и память, замедляют угашение условных рефлексов, улучшают их сохранение, хотя и ухудшают их формирование. Влияние серотонина на консолидацию энграммы опосредуется через систему опиоидных пептидов.

Нейропептиды регулируют память через взаимодействие с медиаторами и через их влияние на метаболизм макромолекул. По-видимому, изменение белкового метаболизма является тем конечным звеном, через которое реализуются любые воздействия на процессы обучения и памяти.