Основы психофизиологии
Шрифт:
3. Психофизиология памяти
Память – совокупность нейрофизиологических механизмов, которые обеспечивают процессы запоминания, хранения, воспроизведения и забывания информации. Память является общим свойством живой материи, которое проявляется в запечатлении, хранении и использовании информации. С появлением нервной системы память включается в обеспечение адаптивного поведения. Также память является способность живых систем к приобретению и использованию опыта.
Традиционно выделяют следующие операции, происходящие в памяти:
–
– Анализ и сортировка полученных данных и отбраковка неподходящих сигналов.
– Регистрация и фиксирование выбранной информации с помощью повторения.
– Кодирование образов и их классификация согласно сложной системе категорий.
– Накопление, хранение и консолидация информации в нервной системе.
– Воспроизведение информации.
– Распознавание взаимосвязи между новыми знаниями и уже хранящимися в памяти.
В психологии память разделяют в зависимости от продолжительности удержания информации в ней:
Сенсорная память (сенсорный регистр) регистрирует сигналы, полученные от органов чувств, в течение от 1 мс до 1 сек. Она необходима для первичной регистрации сигнала или поступления необработанной информации в кратковременную память. Ошибки в данном виде памяти могут происходить из-за помех или зашумления первичного сигнала. Полученный сигнал регистрируется в сенсорной системе; если полученная информация не важна для человека, то через короткое время она стирается.
Кратковременная память – компонент памяти человека, в который информация поступает из сенсорной памяти. Она позволяет удерживать на короткое время небольшое количество информации в состоянии, пригодном для использования. Продолжительность хранения информации без её повторения составляет около 20 секунд. После 30 секунд след информации становится хрупким, и любая минимальная новая информация может его разрушить. В отношении кратковременной памяти можно говорить о её объёме в «7±2 элемента» («магическое число», число Миллера). В настоящие время ряд исследований показывает, что под действием частого использования цифровых устройств число элементов рабочей памяти сократилось до «5±2 элемента».
Рабочая память (оперативная) – компонент памяти, позволяющий сопоставлять полученную информацию из кратковременной памяти с уже имеющейся информацией, которая хранится в долговременной памяти, и помогающий в выполнении задач здесь и сейчас. Это необходимо для временного удержания определенного количества информации, пока происходит ее обработка или оперирование ею для выдачи адекватного ответа. Данный тип памяти постоянно используется человеков во время бодрствования и связан со многими когнитивными процессами, такими как общение, обучение, решение повседневных рабочих и т. д.
Долговременная память – вид памяти, который позволяет хранить практически неограниченный объем информации в течение длительного периода времени. Долговременную память, в свою очередь, разделяют на следующие подвиды:
– Процедурная память – память на действия, представлена моторными навыками, условными и инструментальными рефлексами. Данный вид памяти
– Декларативная память – память на лица, места событий, предметы, эмоции. Она основана на ассоциации одновременно действующих раздражителей. Декларативная память является осознанной и предполагает осведомленность субъекта об объекте или событиях и образов, которых извлекаются из памяти.
Изучение памяти в работах Лешли. Карл Спенсер Лешли (1890–1958) исследовал локализацию памяти. Он обучал различных животных проходить лабиринт, а затем удалял у них определенные участки коры головного мозга, чтобы найти место, где хранятся следы памяти (энграммы). Однако, независимо от количества удаленной корковой ткани, Лешли не удалось обнаружить конкретное место, где бы находились эти следы. В результате он пришел к выводу, что память одновременно находится в мозге везде и нигде. Также Лешли сформулировал принципы:
– Принцип массовой действия предполагает, что способность к обучению и сама память распределены по всему корковому веществу, а не локализованы в каком-то одном месте. Это означает, что не одна конкретная область, а общее состояние коры определяет когнитивные функции.
– Принцип эквипотенциальности гласит, что в случае повреждения одной части коры, другие части могут компенсировать потерянную функцию. Разные части коры способны выполнять функции друг друга, если это необходимо для выполнения определенных когнитивных задач.
Принципам Лешли было дано объяснение в работах ученых второй половины XX века – в процессах памяти участвуют не только кора, но многие подкорковые центры, следы памяти многократно дублируются и имеют в коре множество локализаций.
Исследования Д. Хебба. Первые исследования физиологических основ памяти связаны с именем Дональда Хебба (1904–1985). В 1940-е годы он ввел понятия кратковременной и долговременной памяти и предложил теорию, объясняющую их нейрофизиологическую природу. Согласно Хеббу, кратковременная память – это процесс, обусловленный повторным возбуждением импульсов в замкнутых цепях нейронов, не сопровождающийся морфологическими изменениями. В отличие от неё, долговременная память основана на структурных изменениях, которые происходят из-за модификации межклеточных контактов – синапсов. Хебб полагал, что эти структурные изменения связаны с повторной активацией замкнутых нейронных цепей, таких как пути от коры к таламусу или гиппокампу и обратно к коре.
Синапс Хебба – это термин, который Д. Хебб ввел в 1949 году для описания механизма синаптической пластичности, который основывается на гипотезе, что «нейроны, которые активируются вместе, связываются вместе».
Опираясь на результаты своих исследований, Д. Хебб вывел следующие принципы:
1. Синаптическая связь между двумя нейронами становится сильнее, если предсинаптический нейрон (отправляющий сигнал) и постсинаптический нейрон (получающий сигнал) активируются одновременно. Это усиление связи помогает стабилизировать и укреплять взаимодействия внутри нейронной сети.