Механізми довготривалої пам’яті

В основі довготривалої пам’яті лежать структурні зміни у нейронах, так звані структурні енграми. Після відкриття кодування генетичної пам’яті припускали, що можливо нейрологічна пам’ять теж зберігається в ДНК. Встановлено, що навчання не пов’язане із збереженням інформації в ДНК, але під час навчання у нервовій системі помітно збільшується вміст і-РНК, яка потрібна для синтезу білків. Інгібітори синтезу білка пригнічують здатність до навчання. Отже довготривала пам’ять залежить від біосинтезу білків.

Вважають, що біосинтез необхідний або для росту і реконструкції синапсів, або ж для синтезу специфічних білків пам’яті. Відповідно було запропоновано дві гіпотези довгострокової пам’яті:

1. Довготривала пам’ять пов’язана із виникненням нових міжнейронних синаптичних контактів чи з структурними змінами у вже існуючих синапсах, спрямованими на підвищення їх провідності.

2. Довготривала пам’ять пов’язана із внутрішньоклітинним збереженням слідів у вигляді так званих молекул пам’яті.

Те, що в основі навчання лежить процес протоптування нервових шляхів, по яким поширюється збудження виглядає правдоподібним. Ілюстрацією того, що в результаті навчання потоки нервових імпульсів легше і швидше долають синаптичну затримку є модельний дослід з тарганом: після ампутації передніх лапок, якими він чистить вусики, тарган навчається користуватись для цього задніми лапками. При цьому час синаптичної затримки моторних імпульсів до задніх лапок різко скорочується.

З метою пошуку молекул пам’яті проводили численні експерименти з канібалізму, так звані експерименти “з перенесення пам’яті”. Початок їм поклали досліди із плоскими червами – планаріями. “Ненавчених” планарій годували “навченими”, у яких попередньо виробили захисний умовний рефлекс. В результаті у нагодованих таким чином червів відповідний рефлекс вироблявся значно швидше. Досліди проводили і на хребетних, яким вводили екстракт мозку “навчених тварин”. Так, сенсаційними стали досліди із золотими рибками. Їх навчили уникати ударів електричного струму на сигнали зеленого світла. Коли екстракт мозку “навчених” рибок давали “ненавченим”, ті також тікали на зелене світло. Із екстракту кори півкуль мозку щурів, “навчених” уникати темряви був виділений пептид який назвали скотофобін (страх перед темрявою в перекл. з грец.). Введення скотофобіну “ненавченим” тваринам викликало в них реакцію стресу в темряві. Описано відразу до сахарину у щурів, яких годували екстрактом мозку інших щурів, у яких пиття розчину сахарину поєднували з дією іонізуючої радіації.

Незважаючи на сенсаційність експериментів з перенесення пам’яті, більшість вчених вважають, що не має спеціальних молекул пам’яті. На сьогодні більш переконливим є припущення що центрами структурних енграм є синапси. Реверберуюче збудження супроводжується структурними змінами у відповідних синапсах. Вважають, що чим частіше використовуються синапси, тим більшими стають їх синаптичні бляшки, підвищується чутливість постсинаптичної мембрани, збільшується тривалість ЗПСП (постсинаптичних потенціалів). І навпаки, невикористання синапса зумовлює зменшення синаптичної бляшки.

У людини пам’ять найбільш розвинена у 20-25 років і зберігається на цьому рівні до 50 років, після чого здатність запам’ятовувати та відтворювати інформацію поступово послаблюється.

Порушення пам’яті

Порушення пам’яті називають амнезією. Антероградною амнезією називають нездатність до засвоєння нової інформації . Первинна, вторинна і третинна пам’ять зберігаються, але втрачається здатність до передачі інформації з первинної пам’яті у вторинну. Це явище було вперше описано при важкій формі алкоголізму.

Ретроградною амнезією називають порушення пам’яті на недавні події, які відбувалися незадовго до сильного впливу на мозок (струс, нервове потрясіння, наркотики, переохолодження та інше). При цьому пам’ять на давні події повністю зберігається.

Істеричною амнезією називають порушення психіки, яке супроводжується повною втратою пам’яті (хворий не пам’ятає навіть свого імені). Спогади не повертаються і при зустрічі з близькими людьми. Хоча нова інформація запам’ятовується. Причина – надзвичайні стресові ситуації.

На навчання і пам’ять впливають фізіологічно активні речовини. Пептиди пам’яті: вазопресин, окситоцин, кортикотропін мають позитивний ефект. Психостимулятори, які активують ретикулярну формацію стовбура мозку теж підвищують ефективність і швидкість навчання.

Характеристикою людини як особистості є інтелект – складне психічне явище, в структуру якого входять мислення, пам’ять, увага. У формуванні інтелекту відіграють роль спадкові фактори, які проявляються після відповідного навчання.

Рекомендована література

Чайченко Г.М., Харченко П.Д. Физиология высшей нервной деятельности. – К.: Вища школа. – С.89-105.

Коган А.Б. Основы физиологии высшей нервной деятельности. – М.: Высшая школа, 1988. – С. 53-74.

Клевець М.Ю. Фізіологія людини і тварин. Книга 1. Фізіологія нервової, м'язової і сенсорних систем: Навчальний посібник – Львів: ЛНУ, 2000. – С. 146-155.

Физиология человека / Под ред. Г.И. Косицкого. – М.: Медицина, 1985. – С. 487-489.

ФІЗІОЛОГІЯ СНУ

Стадії сну

Найбільш вираженим добовим ритмом людини є цикл сон – неспання. 1/3 частину життя людина проводить у сні. Сон – це періодичне виключення організму з активної діяльності, здійснюване нервовою системою. Основна відмінність між станом бадьорості і сном полягає у тому, що бадьорість є свідомим, а сон – несвідомим станом мозку. Наявність сновидінь вказує на те, що під час сну свідомість не виключається повністю, як під час наркозу або коми.

За характером ЕЕГ виділяють шість стадій сну:

А – відповідає періоду переходу від бадьорості до сну, a-ритм поступово зникає і між його епізодами з’являються десинхронізовані Q-хвилі, що відображають напруження уваги;

В– засинання і дуже поверхневий сон; характерні Q-хвилі, в кінці стадії з’являються високоамплітудні “вертекс-зубці”. Після їх появи людина вже не відрізняє слабі зовнішні подразники;

С– поверхневий сон, характерні веретеноподібні сплески β-ритму (“сонні веретена”);

Д– помірно глибокий сон, реєструються повільні d-хвилі;

Е– глибокий сон, реєструються дуже повільні d-хвилі;

Р– глибокий сон, що супроводжується швидкими рухами очей, здриганням м’язів обличчя і пальців. ЕЕГ характеризується десихронізацією як в стадії В, що нагадує реакції уваги під час бадьорості.

Поріг пробудження не Р-стадії приблизно такий, як і під час глибокого сну, але ЕЕГ така, як в стані бадьорості чи засинання. Тому ця стадія отримала назву парадоксальний або десинхронізований сон.

На протязі ночі послідовність стадій сну повторюється 3-5 разів. Максимальна його глибина з кожним циклом спадає до ранку, коли Е-стадія вже не досягається або стає дуже короткою. В нормі парадоксальний сон повторюється приблизно через кожні 1,5 год. і триває в середньому 20 хвилин, причому з кожним разом все довше.

Сон і сновидіння

Людям легше згадати сновидіння, коли їх збудити під час парадоксальної стадії або одразу після її закінчення. Прокинувшись у фазі повільно-хвильового сну людина, як правило, не пам’ятає снів. Тому вважають, що сновидіння виникають під час Р-стадії. Повільнохвильовий сон теж супроводжується певними психічними процесами – це розмови у сні, сноходіння (сомнамбулізм), нічні страхи у дітей.

Коли гальмування не охоплює всієї кори і деякі її ділянки знаходяться у збудженому стані, то ці ділянки сприймають зовнішні і внутрішні подразники, в них оживають сліди від попередніх подразників. За Сєченовим: “Сновидіння – це небувалі комбінації бувалих вражень”. Про зв’язок сновидінь з бувалими враженнями свідчать ті факти, що сліпонароджені не бачать зорових сцен, а глухі від народження – не чують голосів і звуків.

За змістом сновидіння першої і другої половин ночі суттєво відрізняються. Сновидіння 1-ої половини ночі тісніше пов’язані з дійсністю, тобто подіями минулого дня. В 2-ій половині ночі вони менше нагадують буденне життя, а до ранку стають дедалі фантастичнішими і емоційно насиченішими. Згадуються лише сновидіння, що виникли в Р-фази, після яких в межах 5 хвилин людина прокинулася, або ж останнє нічне сновидіння.

Світ снів здається таким фантастичним саме тому, що, звичайно, ми чіткіше пам’ятаємо те, що наснилось під ранок. Сновидіння ж 1-ої половини ночі досить раціональні і зв’язні, але ми їх не пам’ятаємо.

Найчастіше сновидіння носять зоровий характер, рідше бувають сни із слуховими, тактильними компонентами, найрідше – з нюховими. Людям художнього типу властиві кольорові сновидіння, яскраві й образні, а мислительного – чорно-білі, але фантастичні.

Частота сновидінь збільшується під час захворювань і складних життєвих ситуацій. У жінок сновидіння бувають частіше, ніж у чоловіків. Цікаво, що хворі з пригніченим настроєм і депресією бачать переважно приємні сни.