Занятие №3

ПАМЯТЬ

1 Общая характеристика

2 Кратковременная и промежуточная память

3 Долговременная память

4 Роль отдельных структур мозга в формировании памяти

1

Память – способность организма приобретать, сохранять и воспроизводить в сознании информацию и навыки.

Биологическое значение памяти. Накопление, хранение и воспроизведение информации – общие свойства нейронных сетей. Невозможно переоценить биологическое значение этих процессов для адаптации индивидуального поведения к окружающей среде. Без способности к научению и памяти ни отдельная особь, ни вид в целом не могли бы выжить, поскольку оказались бы невозможными как планирование успешных действий, так и преднамеренное избегание ошибок.

Классификация. Основу адаптивного индивидуального поведения составляют обучение и память. В нейрологической памяти выделяют генотипическую (врожденную) память, которая обусловливает сохранение инстинктов, импринтинга, и фенотипическую память, мозговые механизмы которой обеспечивают обработку и хранение информации, приобретаемой животным организмом в процессе индивидуального развития. Память различают по формам восприятия информации (логически-смысловая и чувственно-образная, последняя подразделяется на модально-специфические виды – зрительная, слуховая, моторная), по уровням усвоения (воспроизводящая и облегчающая), по длительности хранения информации. Онтогенетическую память составляют условные рефлексы и другие формы приобретенной информации.

По длительности хранения информации различные авторы выделяют несколько вариантов памяти, причем везде первым этапом отмечается сенсорная (по мнению некоторых авторов – иконическая) память – доли секунды. Далее начинаются противоречия: а) первичная память – несколько секунд, вторичная – от нескольких минут до нескольких лет, третичная – на протяжении всей жизни; б) кратковременная память – десятки секунд, долговременная – более минуты и на протяжении всей жизни; в) кратковременная (первичная) – десятки секунд, кратковременная (вторичная) – от нескольких минут до нескольких лет, долговременная – на протяжении всей жизни. Общей идеей этих классификаций является длительность хранения информации.

2

Кратковременная память. Этот вид памяти формируется на основе непосредственного сенсорного отпечатка внешнего мира. Память, обеспечивающая удержание и воспроизведение оперативной информации, получила название кратковременной. Объем кратковременной памяти составляет примерно 7 + 2 единицы. Основным свойством данной разновидности памяти является ее непродолжительность. Длительность хранения информации в кратковременной памяти – секунды, минуты.

Единой теории механизма кратковременной памяти до сих пор не существует. Однако ясно, что запоминание любой информации начинается с электрофизиологических процессов в нейронных сетях головного мозга. Поэтому можно утверждать, что в основе механизма кратковременной памяти лежит импульсная активность нейронов и, в частности, циркуляция возбуждения по замкнутым нейронным цепям.

Промежуточная память - это процесс перевода кратковременной памяти в долговременную (консолидация памяти), который продолжается несколько часов. Следы кратковременной памяти становятся устойчивыми через 4 ч. Таким образом, длительность промежуточной памяти от нескольких минут до 4 ч. По длительности хранения информации ее следует назвать промежуточной памятью (между кратковременной и долговременной). В этот период экстремальные воздействия (наркоз, сотрясение мозга и др.) еще способны стереть память. Этот вид памяти к настоящему времени малоизучен.

3

Основой этого вида памяти являются структурные изменения в нейронах, длительность (часы, дни и на протяжении всей жизни при повторении информации), ее объем практически безграничен. Долговременная память по своему механизму качественно отличается от кратковременной и промежуточной памяти, так как не нарушается при таких экстремальных воздействиях на мозг, как механическая травма, электрошок, наркоз и т.д. Долговременная память формируется с помощью кратковременной и промежуточной памяти, при этом важную роль играют синаптические процессы.

Под влиянием обучения в ЦНС образуются новые синапсы, увеличиваются их размеры, количество, количество медиаторов, разрастаются дендриты, увеличивается число шипиков на них, количество коллатералей аксонов – все эти явления в течение месяца исчезают. Различные медиаторы могут оказывать разные эффекты в процессах усвоения и хранения информации.

Моноаминергические механизмы, связанные с подкреплением, активируют внутриклеточные постсинаптические процессы с участием циклических нуклеотидов. В результате последующих метаболических внутриклеточных процессов синтезируются специальные белковые молекулы, которые, в свою очередь, стабилизируют первичные изменения синаптических мембран. В результате этого в структурах мозга формируются зоны повышенной синаптической проводимости, что и определяет формирование соответствующих энграмм памяти (Энграмма – это ансамбль нейрональных и глиальных элементов, объединенных синаптическими механизмами).

Процесс вспоминания. В системных процессах извлечения следов памяти ведущая роль принадлежит доминирующей мотивации. На основе предшествующих подкреплений и активации специфических механизмов синтеза, белковых и других биологически активных молекул доминирующая мотивация, формирующаяся в очередной раз на основе соответствующей потребности, распространяясь к геному нейронов, по опережающему принципу активирует в них образование информационных молекул. С помощью этих молекул «оживляется» ранее организованная подкреплением энграмма памяти, которая и определяет процесс воспоминания. При этом молекула белка становится чувствительной к специфическому узору импульсного потока, т.е. она узнает афферентный поток импульсов.

Подсознательная память включается в стереотипные, автоматизированные поведенческие акты. Чаще всего она сопутствует заученным действиям, например исполнению музыкального произведения, спортивного упражнения, вождению автомобиля, чтению стихов и т.д.

Сформированная память может быть вызвана различными ассоциациями: зрительными образами, слуховыми и тактильными воздействиями. Особенно ярки воспоминания, вызванные обонятельными воздействиями. Эмоциональные состояния тоже часто являются причиной соответствующих воспоминаний (Е. А. Громова). Эмоциональная память надмодальна: она воспроизводится разными сенсорными, биологическими или социально значимыми раздражителями. Как правило, эмоциональная память формируется очень быстро, часто с первого раза.

Забывание. Процесс забывания характеризуется определенной скоростью. Как показали наблюдения над больными и эксперименты на животных, забывание связано с деятельностью структур гиппокампа и височной доли больших полушарий. Больные, у которых повреждены гиппокамп и височная доля, забывают приобретенные навыки очень быстро. Быстрое забывание связано, по-видимому, с нарушением процесса консолидации памяти, т.е. переводом ее из кратковременной в долговременную память.

4

В процессе обучения запоминание осуществляется с помощью различных структур мозга, включающих два уровня:

1) неспецифический (общемозговой) – стволовая ретикулярная формация, гипоталамус, ассоциативный таламус, гиппокамп и лобная кора;

2) модально-специфический (региональный) – различные отделы новой коры больших полушарий, за исключением лобной коры. Мозговая кора – основной субстрат модуляции памяти. Следует учитывать, что разрушение отдельных структур мозговой коры может вызвать расстройство памяти за счет нарушения разных процессов: либо запоминания, либо сохранения, либо воспроизведения.

Височная кора участвует в запечатлении и хранении образной информации. Операция при височной эпилепсии приводила к утрате больными способности запоминать новую информацию, однако предоперационная память была сохранена.

Значительная роль в механизмах памяти отводится гиппокампу, который выступает первым пунктом конвергенции условных и безусловных стимулов, где мотивационное возбуждение гипоталамуса сопоставляется с информацией из внешней среды через перегородку. Гиппокамп, с одной стороны, играет роль селективного входного фильтра, выделяя насущные стимулы, подлежащие хранению в долговременной памяти, и устраняя реакции на посторонние для данного момента стимулы. С другой стороны, гиппокамп извлекает из памяти следы под влиянием мотивационного возбуждения, т.е. гиппокамп участвует в фиксации и извлечении информации из памяти, что иллюстрируется следующим клиническим наблюдением.

Ретикулярная формация оказывает активирующее влияние на структуры, участвующие в фиксации и воспроизведении следов памяти (энграмм), а также непосредственно включается в процессы формирования энграмм. Угнетение функций ретикулярной формации, например нейрофармакологическими средствами, сопровождается нарушением процесса консолидации.

Таламокортикальная система способствует организации кратковременной памяти, при нарушении дорсомедиального и вентролатерального ядер таламической области затрудняются усвоение нового материала и сохранение ранее заученной информации. Влияние указанных ядер связывают с ослаблением их активации на лобные отделы коры.

В лобную кору основная информация поступает по двум путям: от сенсорных проекционных зон и через ассоциативные ядра таламуса. Оба потока импульсов в лобных долях обрабатываются и служат основой для специфической и интегративной деятельности лобных долей; здесь формируются общие программы поведения и команды для ближайшей подкорки. При нарушении лобных долей отмечаются затруднения в организации действий, легкая отвлекаемость, склонность к повторным стереотипным реакциям на раздражители.

Однако, хотя имеется специализация отдельных структур в запоминании и хранении информации и, в частности, в выработке навыков, мозг работает как единое целое.

Работа 1. Исследование преобладающего типа запоминания

Для работы необходимы: четыре набора слов, выражающих конкретные понятия, один из наборов выполнен на отдельных карточках, ручка, секундомер.

Цель работы: выявить преобладающий объем памяти при разных типах предъявления словесного материала.

Ход работы.

Преобладающий тип памяти устанавливают методом по-разному предъявленных слов. Исследование состоит из четырех опытов. В первом опыте слова для запоминания предъявляют на слух. Во втором – зрительно, причем каждое слово должно быть четко записано на отдельной карточке. В третьем опыте используют моторно-слуховую форму предъявления и в четвертом – комбинированную, которая сочетает в себе слуховое, зрительное и моторное восприятие материала.

Чтобы не было перегрузки при определении памяти, для каждого опыта достаточно подготовить ряд из 10 слов.

Опыт №1 проверка слуховой памяти

Экспериментатор четко с интервалом 3 секунды читает испытуемому слова для запоминания. После паузы в 10 секунд дается команда "Пишите!"

__________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Опыт №2 проверка зрительной памяти

Экспериментатор с интервалом 3 секунды показывает испытуемому слова для запоминания. После паузы в 10 секунд дается команда "Пишите!"

__________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Опыт №3 проверка моторно-слуховой памяти

Экспериментатор четко с интервалом 3 секунды читает испытуемому слова для запоминания, испытуемые прописывают их в воздухе ручкой и запоминают. После паузы в 10 секунд дается команда "Пишите!"

__________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Опыт №4 проверка комбинированного типа памяти

Экспериментатор четко с интервалом 3 секунды читает испытуемому слова для запоминания. Испытуемым предлагается записывать их на отдельном листе, а после записи последнего десятого слова лист переворачивают. После паузы в 10 секунд дается команда "Пишите!"

__________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Обработка результатов

Показателем объема памяти в этих опытах является количество правильно воспроизведенных слов. Данные заносятся в таблицу.

ТИП ПАМЯТИ
Количество правильно воспроизведенных слов	Слуховой	Зрительный	Моторно-слуховой	Комбинированный

Преобладающий тип памяти при разных типах предъявления словесного материала определяют путем сравнения количества правильно воспроизведенных слов в каждом из четырех опытов.

Нормальным объемом непосредственной памяти следует считать запоминание 5-9 слов. Если в каком-либо опыте испытуемый запомнил 10 слов, значит он использовал какую-то систему средств, о которой желательно узнать из самоотчета и наблюдений.

Вывод:

___________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Работа 2. Исследование смысловой памяти

Для работы необходимы: набор заранее заготовленных 18 отвлеченных понятий, ручка, секундомер.

Цель работы: выявить объем смысловой памяти.