Катерина Никитина 12.09.2016
Чертоги разума
Как работает память, какие механизмы помогают нам запоминать и где хранятся наши воспоминания
В 1953 году молодому мужчине Генри Моллисону, который с раннего детства страдал эпилепсией, была проведена операция, в результате которой его жизнь кардинально изменилась. В ходе операции хирург полностью удалил 27-летнему Моллисону гиппокамп, так как к тому времени эпилепсия перешла в довольно тяжелую стадию и были необходимы радикальные методы лечения. Наблюдения за Моллисоном дали удивительные результаты: больной помнил все, что происходило с ним до момента удаления гиппокампа, но не мог запоминать новое.
Этот случай привлек большое внимание ученых к проблеме памяти и помог сделать первый шаг на пути к глобальным открытиям в нейронауке. Проект Fleming разобрался вместе с учеными в том, как же на самом деле может быть устроена наша память.
Память играет крайне важную роль в жизни человека. Очевидно, что без памяти мы не смогли бы полноценно существовать в обществе людей. Скорее всего, мы бы погибли гораздо раньше в процессе эволюции: наши предки не могли бы запоминать, обучать других и обучаться самим тому, что в окружающем их мире опасно и как этого можно избежать.
От древних греков до наших дней
Людей с давних времен интересовал такой феномен, как память. Еще древнегреческие философы пытались ответить на вопросы, где расположена память, от чего зависит ее объем и что она из себя представляет. Парменид считал, что память - это смесь тепла и холода: если мы взбалтываем эту смесь, происходит забывание, а если же эта смесь находится в покое, то человек обладает отличной памятью. Диоген предполагал, что память - это равномерное распределение воздуха в теле, и при изменении этого распределения происходит либо запоминание, либо забывание. Платон же выдвинул теорию, что это нечто, похожее на воск, в котором отпечатываются все наши впечатления и эмоции. Ученик Платона, Аристотель, считал, что запоминание связано с движением крови по организму, а забывание происходит в результате замедления ее движения. Также он сформулировал идею ассоциаций как основного механизма возникновения образов без видимых внешних раздражителей.
Другая древняя школа, римская, была солидарна с Платоном и «восковой» теорией. Новую для того времени концепцию предложил римский философ и врач Гален, который рассматривал память как результат движения жидкостей. Он предположил, что память локализуется в мозге, где и происходит их выработка.
Со временем человечество накапливало научные знания и открывало новые способы исследования памяти, и, следовательно, появлялись новые теории. Английский мыслитель Девид Гартлив XVIII веке предположил, что в мозгу существуют вибрации и новые впечатления их изменяют, после чего вибрации опять становятся прежними, но если впечатление возникает опять, то на возвращение в прежнее состояние требуется уже больше времени. В итоге это приводит к закреплению вибраций в новом состоянии – образуется след памяти. В ХХ веке эта теория нашла частичное подтверждение в нейрофизиологических исследованиях – эффект реверберации нервного импульса в замкнутых цепях нейронов. В XIX веке французский физиолог Пьер Жан Мари Флуранс предположил, что мозг действует как единое целое, и память расположена во всех его частях, а не в каком-то одном месте.
Экспериментальному изучению памяти в конце XIX века положил начало немецкий психолог Герман Эббингауз. Его труд «О памяти» является первой попыткой применения экспериментальных методов исследования к изучению памяти. Эббингауз производил на себе опыты заучивания и воспроизведения материала, избрав для этого бессмысленные ряды слогов. Он проводил опыты в течение двух лет. Их главнейшим результатом стало создание «кривой забывания», которая показывает, как долго хранится в памяти запомненная однажды информация.
Что такое память
Существует множество определений того, что же такое память. С точки зрения психологии, память – это следовая форма психического отражения прошлого, заключающаяся в запоминании, сохранении и последующем воспроизведении или узнавании ранее воспринятого. Физиология рассматривает память как сохранение информации о раздражителе после прекращения его действия. Если же рассматривать это понятие более глобально, то память - это одно из свойств нервной системы, заключающееся в способности какое-то время сохранять информацию о событиях внешнего мира и реакциях организма на эти события, а также многократно воспроизводить и изменять эту информацию. Память присуща всем живым организмам, которые имеют достаточно развитую центральную нервную систему. В зависимости от степени развития, у различных представителей животного мира память проявляется по-разному: от простых рефлексов, свойственных кишечнополостным, до гораздо более сложных проявлений нервной деятельности, свойственных птицам и млекопитающим.
Физиологической основой памяти являются следы нервных процессов, сохраняющихся в коре. Любой нервный процесс, будь то возбуждение или торможение, оставляет свой след в виде определенных функциональных изменений, которые в случае повторного раздражения облегчают течение соответствующих нервных процессов.
Нейрофизиологи называют такие следы “энграммами”. Энграмма - это след памяти, сформированный в результате обучения. С точки зрения науки, энграммы - это биохимические и биофизические изменения в мозге, появившиеся в результате внешнего воздействия; благодаря им мы способны хранить информацию. Существование энграмм - это одна из множества современных теорий, связанных с механизмами памяти, однако у данной теории довольно много научных оснований и, вследствии этого, приверженцев среди ученых.
На основе теории энграмм строится гипотеза консолидации следа памяти. Консолидация - это процесс, приводящий к закреплению энграммы, который реализуется засчет реверберации - многократного циркулирования импульса по замкнутым цепям нейронов. Центральные понятия данной гипотезы - это кратковременная и долговременная память. Согласно мнению ученых, при фиксации информации происходит переход с одной формы энграмм на другую.
Ранее считалось, что след памяти в своем развитии проходит два этапа: сначала этап кратковременной памяти, затем долговременной. Благодаря реверберации след сохраняется в кратковременной памяти на небольшой промежуток времени (предполагалось, не больше нескольких минут). Нейрофизиолог Дональд Хебб высказал предположение, что в процесс обучения вовлекаются только определенные нейроны, которые при многократном повторении одного и того же стимула формируют устойчивые замкнутые “клеточные ансамбли”, по цепи которых постоянно проходит электрический импульс, в результате которого происходят морфофункциональные и биохимические изменения синапсов (консолидация). При многократном использовании одних и тех же синаптических контактов происходит улучшение проведения импульса и формирование специфических белков.
В том случае, если процесс реверберации импульса будет прерван или предотвращен, переход энграммы из кратковременной памяти в долговременную окажется невозможным.
Данная гипотеза находит экспериментальное подтверждение. В опытах с использованием методов экспериментальной ретроградной амнезии (когда человек забыает о том, что предшествовало травмирующему событию) было установлено, что в фазе кратковременной памяти энграмма неустойчива: ее можно разрушить, например, электрошоком. Это происходит из-за того, что прерывается процесс реверберации и, в следствии этого, образование энграммы.
Но у этой гипотезы есть и недостатки.
Главным из таких недостатков является феномен восстановления памяти. Несмотря на действие электрошока, в некоторых случаях не происходит уничтожение энграмм, а появляется феномен спонтанного восстановления памяти. Память человека начинает восстанавливаться.
Ученые сумели разработать методы, с помощью которых можно восстановить след памяти после воздействия на участок мозга электрошоком. Они основаны на воздействии на мозг различными по силе электрическими импульсами до и после проведения эспериментальной ретроградной амнезии. Эти опыты доказали, что имеет место еще одна форма существования энграмм, третья, которая не может быть воспроизведена какое-то время после воздействия амнестического агента. Таким образом ученые пришли к выводу, что стирания энграмм не происходит, а проявляется лишь их временное подавление.
Почему ученым так интересны энграммы? Существует множество носителей информации - бумажные, электронные - и все они представляют собой аналоги энграмм. Однако наш мозг гораздо более сложно устроен и гораздо менее изучен, чем любой из существующих ныне процессоров. Мы способны не только хранить информацию, но и умеем в нужный момент воспроизвести необходимое воспоминание. Таким образом, изучив процессы кодирования информации, ученые надеются приблизиться к пониманию того, как же работает наша память.
Впервые теория о том, что отдельные участки мозга могут хранить воспоминания, появилась в результате эксперимента, во время которого больному эпилепсией стимулировали электрическими разрядами различные участки мозга. При стимулировании височной доли у больного начинали появляться яркие воспоминания. При повторном стимулировании этого участка воспоминание повторялось, что навело исследователей на мысль о поисках подобных участков коры с воспоминаниями.
При восприятии внешних раздражителей происходит сложное взаимодействие многих нервных клеток в различных участках коры больших полушарий головного мозга, между ними устанавливаются связи. Благодаря этим временным связям и возможен процесс памяти.
При этом не только звуки, зрительные образы, запахи и тактильные ощущения (то есть раздражители первой сигнальной системы) могут вызывать описанные нервные процессы. Слова, раздражители второй сигнальной системы, так же способны провоцировать образование связей между нейронами. Однако в обоих случаях установившиеся временные нервные связи не остаются неизменными. В процессе жизнедеятельности они изменяются, вступают в новые связи, перестраиваются под влиянием опыта.
Память включает в себя три отдельных, однако тесно связанных между собой процесса: кодирование информации, ее хранение и воспроизведение. Кодирование информации необходимо для образования уже упомянутых «следов памяти».
Существует деление памяти на сенсорную, кратковременную и долговременную. Сенсорная память обеспечивает краткое удержание стимула для того, чтобы мы успели запечатлить его и осознать. Кратковременная память (КП) представляет собой кладовую с ограниченной вместимостью, которую можно оценить с помощью задач на запоминание чисел. Большинство людей способно удерживать в памяти около 5-9 элементов, а их объединение позволяет запомнить даже больше. Без повторения такая информация сотрется из памяти через несколько минут. Долгосрочная память (ДП) более стойкая – несомненно гораздо более вместимая кладовая, содержащая все наши знания о мире и воспоминания о прошлом. Однако из долговременной памяти сложнее воспроизводить воспоминания: необходим такой же сигнал, как и тот, при котором информация была закодирована в ДП.
Где хранится память
Точный ответ на этот вопрос никто до сих пор не может дать. Считается, что в процессах запоминания участвуют почти все структуры мозга, однако ученые выделяют в головном мозге несколько особенно важных в отношении памяти зон.
В процессе запоминания принимают участие различные структуры мозга, которые можно разделить на общемозговой уровень (в него входит ретикулярная формация, гипоталамус, таламус, гиппокамп и лобная кора) и региональный уровень (все отделы коры, кроме лобной).
Существует множество систем, каждая из которых отвечает за свой вид памяти. Известно, что височная кора отвечает за запоминание и хранение образной информации, потому что находится рядом со зрительным центром. Большую роль играет гиппокамп. Гиппокамп - это парная структура, расположенная в центре височных отделов полушарий. Правый и левый гиппокампы связаны между собой нервными волокнами. Гиппокамп принадлежит к одной из наиболее старых систем мозга - лимбической, что обуславливает его многофункциональность. Большинство исследователей согласны с тем, что гиппокамп связан с памятью, но механизм его работы еще не ясен.
Существует теория «памяти двух состояний» о том, что гиппокамп удерживает информацию в бодрствовании, и переводит ее в кору больших полушарий во время сна. Еще одной функцией гиппокампа является запоминание и кодирование окружающего пространства (пространственная память). В 2014 году группа ученых получила Нобелевскую премию за открытие в гиппокампе крыс клеток, отвечающих за пространтсвенную ориентацию. Они активируются всякий раз, когда необходимо удержать в фокусе внимания внешние ориентиры, определяющие поведение.
При поражении гиппокампа возникает синдром Корсакова - заболевание, при котором больной при сравнительной сохранности следов долговременной памяти утрачивает память на текущие события. Уменьшение объема гиппокампа является одним из ранних диагностических признаков при болезни Альцгеймера.
Гиппокамп служит местом встречи условных и безусловных стимулов, участвует в процессах консолидации. Он определяет, что нужно запомнить в данный момент, а что неважно – это было доказано в опыте, в котором при удалении гиппокампа больной терял способность к запоминанию. Несмотря на неспособность к восприятию новой информации, Генри Моллисон сумел обучиться игре на музыкальных инструментах и некоторым компьютерным играм, что приписывают моторной памяти, так как каждый раз Моллисону приходилось заново разбираться в том, как играть в данную ему игру. Он обретал новые моторные навыки, но не помнил, как он их приобрел. Человек, который позволил ученым совершить открытия в области нейронаук, а в частности изучить роль гиппокампа, скончался в 2008 году в возрасте 82 лет, хотя сам он считал, что ему по-прежнему 27.
Помимо консолидации гиппокамп отвечает за воспроизведение информации под влиянием определенных стимулов, способствует образованию новых связей между нейронами.
В мозге так же существуют структуры генетической памяти, локализованные в таламогипоталамическом комплексе. Здесь находятся центры инстинктов - пищевые, оборонительные, половые, центры удовольствия и агрессии, центры эмоций (страха, тоски, радости, гнева и удовольствия). В двигательной зоне записаны позы, мимика, защитные и агрессивные движения.
Лимбическая система является зоной подсознательно-субъективного опыта человека. Здесь хранятся эмоциональные установки, устойчивые оценки, привычки. В лимбической системе локализована долговременная поведенческая память.
В неокортексе (новой коре) хранится все, что связано с сознательно-произвольной деятельностью. Лобные доли мозга - область словесно-логической памяти, где чувственная информация трансформируется в смысловую.
Теменные доли отвечают за запоминание простых задач. Височные доли хранят долговременные воспоминания. Миндалевидное тело воспроизводит воспоминания об эмоциональных событиях.
Память на уровне клеток
Главная клетка памяти - это нейрон. До недавнего времени ученые полагали, что ведущую роль в механизмах памяти играют отростки нервных клеток, однако сейчас главной частью клетки в процессах памяти считается ее тело.
Для изучения механизмов памяти последние несколько десятков лет ученые прибегают к помощи моллюсков.
Почему именно моллюски стали объектом исследования? Некоторые нервные клетки у моллюсков очень крупные, миллиметрового размера, то есть они видны невооруженным глазом. Это упрощает проведение опытов и открывает большие возможности для исследователей. Вместе с этим, для существ с такой примитивной нервной системой, у моллюсков довольно сложное поведение.
Благодаря кальмару Джон Эклс получил в 1963 году Нобелевскую премию по физиологии и медицине за открытия, касающиеся ионных механизмов возбуждения и торможения в периферических и центральных участках нервных клеток. Изучая деятельность мозжечка, контролирующего координацию мышечных движений, Эклс пришел к выводу, что в мозжечке торможение играет особенно важную роль. В 2000 году улитка аплизия помогла Эрику Кендалу получить премию за сделанное с ее помощью открытие: кратковременная память обусловлена фосфорилированием белков, образующих в клеточных мембранах каналы, через которые могут проходить ионы кальция и другие ионы, участвующие в передаче нервного импульса. А долговременную память обеспечивает синтез новых белков, запускаемый в результате воздействия сильных стимулов. Эти белки изменяют строение синапса и его чувствительность к последующим стимулам. После успешных опытах на улитках Кендал решил проверить свою теорию на мышах и нашел точно такой же механизм, как и у аплазии.
Не только Кендал использовал аплизий для своих исследований. Ученые Калифорнийского университета Лос-Анджелеса подвергли сомнению широко распространенное мнение о том, что долговременная память хранится в мозгу в синапсах. Для подтверждения своих догадок они провели ряд экспериментов на знаменитых улитках.
Ранее считалось, что процессы памяти обусловлены синаптическим сообщением между нейронами с помощью особого вещества - серотонина, одного из главнейших нейромедиаторов, так же называемого “гормоном счастья”. Серотонин выполняет множество важнейших функций, однако участие в механизмах запоминания, согласно новейшим исследованиям, не входило в их список.
Исследователи воздействовали на аплизий электрическим током, вызывая у них таким образом сгибательный рефлекс, который как раз и является проявлением долговременной памяти. Электрический шок вызывал выделение серотонина, который, в свою очередь, формировал синаптические связи, порождавшие и сохранявшие воспоминания.
Если выделение серотонина на первом этапе эксперимента нарушалось, то происходило и нарушение памяти.
Слудеющий этап эксперимента проводился с помощью чашки Петри, куда поместили нервные клетки аплизий. При добавлении серотонина формировались новые синаптические связи, память сохранялась. Если же сразу вслед за серотонином в чашку добавляли ингибитор, мешавший выделению белков, то синаптические связи не формировались, память нарушалась. Если же ингибитор вводился через двадцать четыре часа, то синаптические связи продолжали развиваться, и память не нарушалась.
Ученые продолжали эскпериментировать с серотонином и обнаружили, что если добавить к нейронам в чашке Петри две порции серотонина с интервалом в 24 часа, а сразу после этого ввести белковый ингибитор, то синаптические связи и воспоминания оказывались стертыми. При подсчете оставшихся синаптических связей оказалось, что их количество вернулось к уровню, существовавшему до начала эксперимента. Выяснилось, что и среди исчезнувших, и среди сохранившихся связей были как новые, так и старые. Почему так происходит и что определяет сохранность связей, никто на данный момент не знает.
При проведении этого же эксперимента с живым моллюском выяснилось, что хотя часть синаптических связей исчезла, само воспоминание об электрическом шоке у моллюска сохранилось. Отсюда и был сделан важнейший вывод: воспоминания хранятся вовсе не в синапсах, а в каких-то других частях нервной системы. Ученые пока не могут с точностью определить где, но есть предположение, что за долговременную память отвечают ядра нейронов. Это дает большую надежду людям, больным Альцгеймером и их близким: если воспоминания хранятся не в синапсах, а в нейронах, то пока живы нервные клетки, воспоминания можно возродить.
Еще одним интересным феноменом в мире нейрофизиологии является “нейрон бабушки”. Впервые этот термин использовал нейробиолог Джерри Летвин в 1969 году во время беседы со студентами. Он сказал: «Если мозг человека состоит из специализированных нейронов, и они кодируют уникальные свойства различных объектов, то, в принципе, где-то в мозге должен быть нейрон, с помощью которого мы узнаем и помним свою бабушку». Этот термин прижился в науке, однако есть и другие варианты названия этого нейрона - «нейрон Монро», «нейрон Холли Берри», «нейрон Эйфелевой башни» и т.д.
Теория “нейрона бабушки” была подкреплена исследованиями 2005 года, во время которых невролог Кристоф Кох из Калифорнийского технологического института и профессор нейрохирургии Ицхак Фрид из университета Калифорнии в Лос-Анджелесе установили, что признанием той или иной знаменитости в мозге заведуют отдельные клетки.
Нейроны активировались не только при воздействии соответствующего визуального стимула, но и при произнесении вслух названия объектов и в том случае, если испытуемый сам думал о них. Несмотря на то, что открытие «нейронов бабушки» не сильно помогло в понимании механизмов узнавания, их нахождение проложило дорогу к новым опытам, результаты которых, возможно, позволят ученым ответить на вопрос “как работает наша память?”.
Нейронаука - это обширная взаимосвязанная сеть дисциплин, которая включает в себя не только такие науки, как физиология и биохимия, но и информатика, инженерия, лингвистика, медицина, физика, философия и психология. Развившись из нейробиологии, это научное направление является на данный момент одним из самых продвинутых и захватывающих. Благодаря ученым, которые изучали и изучают нейроны моллюсков, воздействуют на мозг электрическими импульсами, а так же совершают множество других сложнейших операций над мозгом подопытных животных, в ближайшем будущем произойдет масса открытий, которая позволит нам по-новому взглянуть на нашу нервную систему, понять, как же все-таки работает наша память, а может быть и узнать, какие еще возможности скрывает наш мозг.
В наши дни накоплен немалый объем научных знаний, однако единой картины о процессах запоминания пока нет. Возможно, в результате дальнейшего развития науки, ученые смогут изобрести способ, с помощью которого у нас будет возможность понять этот сложный процесс.
Вконтакте
Память функционирует благодаря последовательной смене различных процессов. К основным процессам памяти относят запоминание, сохранение, забывание, воспроизведение и припоминание.
Запоминание - это процесс памяти, в результате которого происходит закрепление новой информации путем связывания ее с информацией, усвоенной раннее. Запоминание бывает кратковременным, долговременным, оперативным, произвольным и непроизвольным.
На продуктивность запоминания информацию влияют многочисленные факторы. Условно можно говорить о объективных (независимых от индивида) и субъективных (связанных с особенностями индивида) причинах эффективного запоминания (см. «Психология в схемах»).
В экспериментальных исследованиях В. Д. Шадрикова и Л. В. Черемошкиной выделены следующие приемы, повышающие результативность запоминания (иногда их называют мнемическими приемами) (приводится по: А. И. Рогов. Психология. М, 2004):
группировка - разбиение материала на группы по каким-либо основаниям (смыслу, ассоциациям, законам гештальта и т.д.);
выделение опорных пунктов - фиксация какого-либо краткого пункта, служащего опорой более широкого содержания;
план - совокупность опорных пунктов;
классификация - распределение каких-либо предметов, явлений, понятий по классам, группам, разрядам на основе определенных общих признаков;
структурирование - установление взаимного расположения частей, составляющих целое, внутреннего строения запоминаемого;
схематизация - изображения или описание чего-либо в основных чертах или в виде упрощенного представления запоминаемой информации;
аналогия - установление сходства, подобия в определенных отношения предметов, явлений, понятий;
мнемотехнические приемы - совокупность готовых, известных способов запоминания;
перекодирование - вербализация, или проговаривание, называние, представление информации в образной форме, преобразование информации на основе семантических, фонематических и других признаков;
достраивание запоминаемого материала и привнесение в запоминаемое субъектом: использование вербальных посредников, объединение и привнесение чего-либо по ситуативным признакам;
серийная организация материала - установление или построение различных последовательностей: распределение по объему, распределение по времени, упорядочивание в пространстве и т.д.;
ассоциации - установление связей по сходству, смежности или противоположности;
повторение - сознательно контролируемые и неконтролируемые процессы циркуляции информации, являющиеся универсальными и фундаментальными.
Запоминание как один из процессов памяти связано с запечатлением в психики той информации, которая воздействует на наши органы чувств или является продуктом мыслительной деятельности. Для последующего использования этой информации необходимо, чтобы она была сохранена в психике. Сохранение - процесс памяти, направленный на удержание в психике сведений о мире. Длительность, качество и другие характеристики сохранения зависят от значимости и объема запоминаемого материала, от его осмысленности при восприятии и других факторов.
Воспроизведение - процесс памяти, в результате которого происходит актуализация закрепленной ранее в психике информации. При воспроизведении информация извлекается из долговременной памяти. Воспроизведение может быть непреднамеренным (непроизвольным) и преднамеренным (произвольным). Непреднамеренное воспроизведение происходит независимо от желания и воли человека, а преднамеренное - в результате сознательной поставленной цели. В ситуации, когда человеку приходится прилагать значительные и длительные усилия на извлечение из памяти нужной информации, употребляют понятие припоминание.
Затруднения при воспроизведении могут быть связаны либо с непрочным запоминанием, либо с большим промежутком времени, прошедшем с момента запоминания.
Иногда для описания воспроизведения используют и другие понятия (узнавание - возникает при повторном восприятии объекта; реминисценция - более полное и точное воспроизведение материала по сравнению с первоначально запечатленным. Реминисценцию часто объясняют существованием процессов скрытой, бессознательной обработки заученного материала, особенно если он имеет большое значение для человека).
Забывание - процесс, указывающий на невозможность или неверность воспроизведения нужной информации. Забывание имеет как позитивный, так и негативный аспекты. Негативность забывания проявляется в том, что человек, не имея возможности использовать воспринятую ранее информацию, хуже решает стоящие задачи, может быть не адекватным, плохо адаптируемым к ситуации. Позитивность забывания связана с тем, что если бы человек с течением времени хранил всю воспринятую информацию, он мог бы «перегрузить» психику лишними данными, что привело бы к перенапряжению. Другая положительная роль забывания связана со «стиранием» в памяти неприятных жизненных ситуаций, событий и т.д. Если бы мы всегда помнили о неприятных моментах своей жизни, «застревали» и «проигрывали» их снова и снова, то наша жизнь превратилась бы в сплошной кошмар. По мнению З. Фрейда, причиняющие нам страдания мысли и чувства часто вытесняются в бессознательное (вытеснение, как один из способов психологической защиты, иначе еще называется «мотивированным забыванием»). Благодаря вытеснению человек не осознает и не помнит травмирующих прошлых событий. В то же время, вытесненные в бессознательное неприятные воспоминания, накапливаясь, могут порождать состояния тревоги и напряженности. В этих ситуациях необходимо, чтобы человек осознал истинную причину своих переживаний.
Забывание в значительной степени зависит от характера деятельности, непосредственно предшествующей запоминанию и происходящей после нее. Отрицательное влияние предшествующей запоминанию деятельности получило название проактивного (вперед направленного) торможения. Отрицательное влияние следующей за запоминанием деятельности называется ретроактивное (назад направленное) торможение. В ряде исследований установлено, что эффективность запоминания учебного материала выше, когда учебная деятельность организована разнообразно, когда вслед за заучиванием учащиеся либо отдыхали, либо осуществляли физические упражнения.
Темп забывания информации у разных людей различен. В то же время немецкий ученый Герман Эббингауз установил, что забывание неосмысленного материала особенно интенсивно протекает сразу после запоминания (см. «Психология в схемах»). Поэтому следует помнить о целесообразности осмысленного запоминания, а когда оно невозможно - необходимо организовать повторение материала после заучивания.
Память - это сложноустроенная сеть, которая тянется от органов чувств до самых сложных участков мозга. Она находит проявление во всем: от простых движений до тяжелых задач, и в конечном итоге делает нас теми, кто мы есть. В соответствии с тремя неврологическими процессами память может быть сенсорной, кратковременной или долговременной.
Функционируя автоматически, мозг создает сенсорные воспоминания бессознательно. Таким образом, сенсорная память - тип пассивного восприятия. Для ее работы не требуется внимание, а воспоминания хранятся в течение кратчайшего промежутка времени, возможно, секунды. Сенсорная память имеет разновидности в соответствии с основными чувствами человека. Иконическая (зрение), эхоическая (слух) и тактильная (осязание) наиболее тщательно исследованы.
Иконическая память включает в себя как задерживающую способность глаз, так и данные, которые фиксируются зрением, а после обрабатываются мозгом. Соответствующие воспоминания начинают формирование с фоторецепторов на сетчатке, которые передают информацию в ганглиозные клетки, затем в первичную зрительную кору в затылочной доле и, наконец, в височную верхнюю борозду.
Аналог эхоической памяти - накопительный резервуар, в котором сохранятся звуки таким образом, что их можно разобрать спустя некоторое время после воспроизведения. Одним из распространенных примеров работы эхоической памяти можно назваться ситуацию, когда человек переспрашивает у собеседника последний заданный вопрос и отвечает на него прежде, чем тот его повторяет. Деятельность этой разновидности памяти протекает в нескольких областях мозга, в том числе в первичной слуховой коре, в левых частях префронтальной, премоторной и теменной коры, в верхней височной и нижней височной извилине.
Тактильная память основывается на мимолетных ощущениях, таких как зуд и боль. Она распространяется, начиная с нервов, по всему организму: через спинной мозг к постцентральной извилине теменной доли. Ощущения, описывающие текстуру и плотность объектов, воспринимаются в теменной покрышке, а их расположение активизирует правую верхнюю теменную и височно-теменную доли.
Хотя сохранение воспоминаний в кратковременной памяти происходит в течение гораздо более длительного времени, чем в сенсорной, ее длительность составляет лишь 20-30 секунд. Так как по своей природе она опирается на менее сложные структуры (и, следовательно, гораздо меньшее количество нейронов), чем долговременная память, емкость кратковременной памяти ограничена; в зависимости от человека (и языка) ее вместительность составляет всего около 7 единиц информации. Хотя это кажется смехотворно малым количеством, попробуйте быстро посмотреть, а затем вспомнить случайный набор из 10 цифр или слов. Это магическое число 7 может быть увеличено несколькими способами, но все они связаны с процессом фрагментирования. Номер чьего-то мобильного телефона представляет собой набор из одиннадцати цифр, но его легко запомнить, потому что память воспринимает эту информацию «порциями». Префронтальная кора играет ключевую роль в работе кратковременной памяти. Здесь мозг обрабатывает как визуальную информацию, так и фонологическую. Примечательно, что кратковременная память, как полагают, в первую очередь является фонологической. Например, носители китайского языка, большинство слов в котором состоят из одного слога, могут помнить 10 цифр по сравнению с нашими семью. Кратковременные воспоминания легко забываются, когда нервные импульсы перестают нести актуальную информацию, переключаясь на другую.
Процесс образования долгосрочной памяти начинается с кратковременной, которая с рядом операций позволяет информации сохраниться. Когда кратковременные воспоминания перемещаются на длительное хранение, гиппокамп производит новые белки. Они изменяют выбранную группу нейронов, а те отправляют электрохимические сообщения, создавая нервные пути. Пациенты с болезнью Альцгеймера могут восстановить воспоминания из детства, но забывают актуальную информацию, потому что поврежденный гиппокамп больше не в состоянии производить новые белки, и, следовательно, новые воспоминания, но сильные нервные пути, проделанные в молодости, позволяют хранить старую информацию. Долговременные воспоминания сложнее забыть. Для этого они должны не использоваться в течение длительного времени, либо на них должны «налечь» новые.
Сенсорная память — это мгновенный отпечаток полученной сенсорной информации на периферических частях анализаторов. Информация сюда попадает благодаря целенаправленному процессу восприятия физических характеристик стимулов, и ее объем, по сути, равен объему восприятия. В зависимости от модальности раздражителя различают следующие основные разновидности сенсорной памяти: коническую — сенсорную копию визуальной информации и эхоическую — сенсорную копию акустической информации. В памяти конической информация сохраняется до 250 мс; в эхоической — до 1 с. Забывается информация в сенсорной памяти вследствие угасания следов.
Кратковременная память — это такая память, хранение информации в которой характеризуется ограниченным временем и ограниченным объемом. Материал поступает или из сенсорной, или из долговременной памяти: из сенсорной поступает новая информация; из долговременной — информация, которая вспоминается. Необходимым условием для этого является направленность внимания человека на эту информацию и ее сенсорная организация (акустическая, визуальная или семантическая).
Опыты американского психолога Дж. Миллера продемонстрировали ограниченный объем памяти кратковременной: 7±2 единицы, т.е. от 5 до 9 единиц. Однако путем перекодирования информации в новые структурные единицы ее объем может вырасти, правда количество этих новых структурных единиц дальше продолжает равняться 7±2. Таким образом, объем кратковременной памяти определяется не столько количеством отдельных объектов, сколько количеством хорошо интегрированных групп объектов. Этот объем имеет тенденцию увеличиваться от детства к взрослости (если в детском возрасте он составляет 4-5 единиц, то во взрослом — 7-8). Для различных модальностей у одного человека он также может быть различным, в зависимости от доминирования того или иного типа памяти.
В памяти кратковременной информация сохраняется очень короткое время: до 30 сек., следовательно, она характерна для той стадии запоминания, когда следы раздражителей только образуются. Однако в основном материал необходимо задержать дольше, чем на несколько секунд, и поэтому его следует повторять «про себя». Механическое повторение обеспечивает повторное поступление информации в память кратковременную. Важным условием при этом является то, чтобы объем материала, который повторяется, не превышал объема памяти (7±2 единицы). Если же повторение является осмысленным, материал перекодируется в семантический код и переходит в длительную память.
Забывание информации в памяти кратковременной происходит в результате трех причин: вытеснения (при переполнении объема новая информация частично стирает старую), интерференции (одна информация смешивается с другой) или угасания (если материал не повторять, каждое мгновение уменьшается интенсивность образа). Потеря информации может быть необратимой, т.е. она не переходит в долговременную память, а просто исчезает.
Кратковременная память играет значительную роль в жизни человека. Благодаря ей прорабатывается значительное количество информации, отсеивается ненужная и в результате не перегружается долговременная память. Без нее невозможно нормальное функционирование памяти долговременной, потому что она исполняет роль своеобразного фильтра на пути к ней, пропуская только нужную, отобранную информацию.
На рубеже 50-60-х годов XX в. внимание исследователей привлекли оперативные преобразования, которые могут происходить в кратковременной памяти во время выполнения человеком познавательных задач, например, во время мышления. Такая память получила название оперативной. Память оперативная — это такой вид памяти, который обеспечивает непосредственное осуществление человеком актуальных действий и операций. Она позволяет сохранить информацию на время, необходимое для решения тех или иных задач. Пока этот рабочий материал функционирует, он составляет содержание оперативной памяти, в которой сочетается информация из кратко- и долговременной памяти. Например, при выполнении сложных математических действий мы храним в памяти некоторые промежуточные результаты до тех пор, пока ими оперируем. В ходе продвижения к конечному результату эти части могут забываться. Оперативная память, так же, как и кратковременная, имеет ограниченный объем (7±2 единицы); время хранения информации определяется исключительно задачей, стоящей перед человеком и, как правило, колеблется в пределах от нескольких секунд до нескольких минут. Излишняя или нужная для дальнейшей работы информация быстро из нее стирается. Своевременное забывание позволяет избежать ошибок, связанных с использованием устаревшей информации и освобождает место для хранения новых данных. Итак, по своим характеристикам оперативная память занимает промежуточное положение между кратковременной и долговременной.
Вы можете записаться консультацию на интересующую вас тему, оплатив стоимость 1 консультации
или 5 консультаций со скидкой.
После этого свяжитесь со мной, чтобы выбрать удобное время для консультации
https://www.facebook.com/marina.korobkova.1
whatsapp +84 93 558 40 15
Или на e-mail через кнопку Контакты
Нейроны рабочей памяти работают с перерывами, что позволяет мозгу различать между собой разные блоки текущей информации.
Нейрофизиологи и психологи кроме долговременной и кратковременной памяти выделяют ещё и рабочую, в которой хранится информация о том, что мы делаем прямо сейчас. Её можно сравнить с кэшем процессора, который ещё называют сверхоперативной памятью - в него тоже загружаются данные, которые требуются для текущей задачи, то есть непосредственно сейчас.
Префронтальная кора (выделена жёлтым) играет важнейшую роль во многих процессах высшей нервной деятельности – среди прочего её нейроны поддерживают кратковременную рабочую память. (Иллюстрация Fernando Da Cunha / BSIP / Corbis.)
Нейрон. (Фото The Journal of Cell Biology / Flickr.com.)
Если мы набираем чей-то номер на телефоне, или же ищем его в адресной книге, то и цифры, и фамилия того, кто нам нужен, будут удерживаться в нашем «кэше», то есть в рабочей памяти. То же самое касается арифметических операций в уме, пересылки письма, выполнения инструкции и т. д.
Нейробиологи сейчас уже знают, какие зоны в мозге отвечают за сверхоперативное хранение данных, однако более детальные принципы функционирования рабочей памяти мы продолжаем выяснять до сих пор. В частности, с 70 годов прошлого века считалось, что её нейроны работают постоянно - как, наверно, и следовало ожидать: ведь для того, чтобы информация была всё время доступной, нужно, чтобы её носитель, то есть нейронная цепочка, постоянно была «под напряжением».
