Человеческая память и ее развитие
Образование любого вида памяти характеризуется следующей последовательностью событий:
1. — сортировка и выделение новой информации,2. — формирование энграммы,3. — долговременное хранение значимой для организма информации,4. — извлечение и воспроизведение хранимой информации.
Вопрос для дискуссии: Существует ли память без предварительного обучения в той или иной форме?
Природа энграммы неизвестна, о ней существуют лишь гипотезы, основанные на противоречивых данных. По всей видимости, появление информационного отпечатка происходит за счет изменения электрических свойств нейронов и проницаемости синаптических мембран с последующим включением ферментных систем и изменением интранейронального метаболизма.
Основные принципы усвоения и хранения информации едины для всех биологических систем. Материальным носителем видовой памяти является генетический аппарат клеток — ДНК. Что же касается механизмов образования индивидуальной памяти, в 60-х годах наиболее перспективной представлялась биохимическая теория, согласно которой в роли молекул памяти выступали РНК. Подтверждением этой гипотезы были экспериментально доказанные факты усиления биосинтеза белков и РНК: знаменитые опыты на белых червях-планариях по «переносу памяти». Но многочисленные проколы экспериментаторов привели к тому, что «биохимический энтузиазм» постепенно сошел на нет и за последние два десятилетия популярность этой теории памяти резко упала: работы, посвященные поискам магических молекул памяти, сегодня уже практически не ведутся. Хотя прямых доказательств, опровергающих биохимическую теорию тоже никому не удалось осуществить.
В настоящее время среди нейробиологов наиболее популярен комплексный подход к объяснению механизмов памяти: она представляется свойством мозга как системы в целом, а не его отдельных молекулярных и клеточных компонентов.
При детальном анализе временных характеристик памяти используют более дробное деление ее на сенсорную, или ультракороткую (длительность хранения менее одной секунды), первичную (несколько секунд), вторичную (от нескольких минут до нескольких лет) и третичную (информация хранится всю жизнь). Сенсорную и первичную память относят к кратковременной, вторичную и третичную — к долговременной памяти. Переход памяти из кратковременной в долговременную осуществляется через преобразование и упорядочивание ее следов (энграмм), в результате чего фиксация памяти укрепляется, а вероятность забывания уменьшается.
Вопрос для дискуссии: Все ли происходящие события откладываются в памяти? Концепция со времен Диогена о памяти как о бочке, в которую складываются глиняные таблички и извлекаются по мере надобности и антипод — охранительный механизм памяти, память как механизм запрещения.
Забывание начинается сразу же с момента восприятия окружающей среды и, постепенно затухая, продолжается в течение всей жизни. Основной отсев информации начинается при переходе из сенсорной в первичную память. В сенсорной памяти запечатлевается все, что воспринимается органами чувств.
Переход сенсорной информации в первичную память может осуществляться двумя путями. Первый путь, который характерен только для человека, заключается в словесном выражении сенсорных сигналов и их дальнейшем словесно-сенсорном закреплении в памяти. Этот путь более выражен у взрослых, чем у детей. Второй путь преобразования сенсорной памяти в первичную не имеет речевой основы. Механизм этого преобразования пока не ясен. Он свойствен всем животным и человеку, но для животных и детей раннего возраста является единственным путем преобразования сенсорной памяти в первичную.
Емкость первичной памяти меньше, чем емкость сенсорной. Часть информации первичной памяти вытесняется (забывается) вновь поступающей информацией, часть переходит во вторичную память. Этот процесс, по-видимому, осуществляется через повторные восприятия одних и тех же воздействий. Принято считать, что информация, не закодированная в виде слов, не задерживается в первичной памяти и прямо переходит во вторичную память. Только этот вид информации может быть извлечен через значительный отрезок времени.
Вторичная память имеет большую емкость и длительность хранения. В отличие от первичной вторичная память организуется на основе смыслового значения информации. Если при извлечении словесной информации из первичной памяти ошибки выявляются в виде смешения сходных звуков (например, «п» и «б»), то из вторичной памяти при ошибках извлекаются разные слова, но одного и того же смысла. Информация из первичной памяти извлекается с большой скоростью, из вторичной — медленнее из-за необходимости перебора различных вариантов.
Третичная память характеризуется прочной фиксацией прошлого опыта, извлекается с высокой скоростью, сохраняется даже при серьезных заболеваниях и массивных поражениях мозга, тогда когда другие виды памяти исчезают.
Вторичная и третичная память являются стабильными формами хранения информации. Различные нарушения в работе мозга, связанные со старением, склерозом кровеносных сосудов, травматическими поражениями или сильными психогенными потрясениями, ведут к неспособности образования прочной памяти из-за нарушений механизмов передачи информации из первичной памяти во вторичную. В обиходе это состояние обозначают как утрату памяти на недавние события при сохраненной памяти на отдаленные события.
Вопрос для дискуссии: Что представляет собой материальный носитель памяти и существует ли материальный носитель? Где хранится память?
Сложными материальными носителями памяти человека являются миллиарды нейронов и бесконечное множество связей, синапсов (греч sinapsis -соединение, связь, специальная зона контакта) между ними. В конечном счете память — это некая последовательность событий на молекулярном уровне. Изменение процессов обмена в нейроне, включая изменения в генетическом аппарате клетки, обуславливают формирование новых синаптических связей между нейронами.
Основы современного подхода к исследованию нейронных механизмов научения и памяти заложили в начале 40-х годов ХХ века русский физиолог Иван Петрович Павлов, монреальский психолог Дональд Хебб и поляк Ежи Конорски. Они исходили из представлений о том, что процессы научения и памяти должны быть связаны с изменениями нервных сетей (нейронных ансамблей). Нервные клетки в таких ансамблях объединены в специфические сети. При формировании кратковременной памяти возбуждение циркулирует по системе циклически замкнутых нейронов в коре головного мозга и в подкорковых структурах, через которые осуществляется восприятие этой информации, ее анализ и хранение (фиксация). К показателям функционирования кратковременной памяти относят синаптический эффект изменения ядерно-ядрышкового аппарата клетки, выброс в цитоплазму нейрона биологически активных веществ и сопутствующую этим процессам перестройку обмена веществ клетки. Включение блоков долговременной памяти обеспечивается через 10 минут после прихода информации в клетку. За это время происходит перестройка биологических свойств нервной клетки.