Память, ее значение и физиологические механизмы

Память — способность живых существ воспринимать, отбирать, хранить и использовать информацию для формирования поведенческих реакций. Память является составной частью психической деятельности. Она помогает животному и человеку использовать свой прошлый опыт (видовой и индивидуальный) и приспосабливаться к условиям существования. Одним из механизмов памяти являются условные рефлексы, главным образом, следовые. Процесс памяти складывается из взаимосвязанных этапов — запоминания, хранения, воспроизведения и забывания информации.

Виды памяти

В зависимости от условий возникновения выделяют память наследуемую (генетическую) и ненаследуемую (индивидуальную). Генетическая память — это записанная в хромосомах в виде генногокода информация о строении и функционировании кон­кретного организма по определенной программе. Индивидуальная память связана с хранением и воспроизведением индивидуального опыта.

В зависимости от форм проявления различают иммунную и нерв­ную разновидности памяти. Иммунная память состоит в способно­сти организма усиливать защитные реакции при повторном воздей­ствии генетически инородных тел. Она содержит как врожденный, так и приобретенный компоненты. Нервная память обеспечивается функциями ЦНС. В ней также выделяют врожденный и приобре­тенный компоненты. Такие проявления, как безусловные рефлексы, инстинкты основаны на механизмах генетической памяти, а спо­собность к совершенствованию врожденных приспособительных реакций в результате приобретения опыта — результат функцио­нирования приобретенного компонента памяти.

Помимо этого, существует деление памяти на неосознаваемую и осознаваемую формы. Неосознаваемая, или бессознательная, память представляет собой информацию, которая в обычных усло­виях не может быть извлечена в виде словесно оформленного тезиса. Неосознаваемая память активно используется мозгом в процессах бессознательной деятельности — ориентации на местности, при фор­мировании сновидений, может лежать в основе творческих находок.

Осознаваемая (сознательная) память может быть извлечена в виде словесного тезиса или осознаваемого поведенческого акта. Выделяют такие виды сознательной памяти, как:

• образная — является следствием работы сенсорных систем, вос­производит образ объекта; в свою очередь делится на зритель­ную, слуховую, обонятельную и др.;

• моторная — память о движениях, лежит в основе формирова­ния всех двигательных навыков;

• словесно-логическая — связана с запоминанием, узнаванием и воспроизведением понятий, умозаключений, мыслей, обуслов­лена развитием речи и свойственна только человеку;

• эмоциональная — хранит и воспроизводит следы ситуаций, в которых возникли те или иные эмоциональные состояния.

По функциональному значению выделяют процедурную и дек­ларативную формы памяти. Процедурная память содержит инфор­мацию о

способах действия. Она базируется на ультраструктурных и биохимических изменениях в нервных цепях, непосредственно участвующих в реализации определенных действий. По своему характеру является неосознаваемой. Декларативная память — это информация о событиях, происходящих вокруг индивида, это память на лица, предметы, места событий. Декларативная память носит осознаваемый характер.

По периоду времени хранения информации различают: сенсор­ную память (непосредственный отпечаток сенсорной информации), кратковременную и долговременную память (рис. 35).

Сенсорная память удерживает след события не более 500 мс. Непосредственный отпечаток сенсорной информации является

Схематическое изображение процессов памяти при ее восприятии, хранении и извлечении

начальным этапом переработки поступивших сигналов. Этот вид памяти не подвластен сознательному контролю, обладает индивиду­альными особенностями и зависит от функционального состояния организма. Биологическое значение сенсорной памяти состоит в соз­дании предпосылок реализации следующих механизмов памяти.

Кратковременная память формируется на основе непосредствен­ного отпечатка сенсорной информации и обеспечивает удержание части поступающих сигналов из внешней среды. Она способствует удержанию информации в мозге на срок до 30 минут. Через стадию кратковременной памяти проходит вся информация, фиксируемая в аппаратах долговременной памяти.

Долговременная память хранит информацию неограниченное время. При необходимости информация может воспроизводиться.

Процессы памяти

Память начинается с процессов запоминания информации. Сти­мулы, имеющие большее биологическое и социальное значение, фик­сируются значительно эффективнее независимо от их физической силы. Запоминание информации может происходить непроизвольно, так фиксируется в мозге сюжет особо интересного события, фильма или книги. Произвольное запоминание связано с постановкой цели на запоминание и использованием специальных приемов. Оно про­исходит продуктивно и оказывается более эффективным в случае понимания и осмысливания материала, сосредоточенности и кон­центрации внимания.

Центральным звеном в системе памяти является сохранение сле­дов. Процесс накопления и хранения информации в ЦНС сопровож­дается сложной ее переработкой. Повторение подобных или идентич­ных воздействий запечатлевается в памяти не по принципу простого наложения и закрепления, а путем упорядочения и обогащения.

Воспроизведение заключается в считывании (извлечении) инфор­мации из блоков или систем памяти. Как и запоминание, воспроизве­дение может быть произвольным и непроизвольным. Непроизвольное воспроизведение возникает непреднамеренно и иногда имеет навяз­чивый характер. Произвольное воспроизведение, состоит в извлече­нии из долговременной памяти приобретенной ранее информации и имеет избирательный характер, представляя собой активный про­цесс, требующий внимания, а порой и значительных умственных усилий. Воспроизведение складывается из двух процессов: поиска, когда происходит сканирование долговременной памяти, и приня­тия решения о соответствии найденной информации поставлен­ной задаче. Существует воспроизведение без поиска — узнавание.

Забывание представляет собой невозможность воспроизведе­ния, неиспользование и неприменение приобретенной информа­ции. Процесс забывания зависит от биологической или социальной значимости информации, вида и характера памяти, особенностей эмоционального состояния.

Физиологические механизмы кратковременной памяти

Существуют несколько теорий, объясняющих физиологические механизмы кратковременной памяти.

Теория реверберации импульсов по замкнутой системе ней­ронов основана на морфологических и физиологических данных, которые свидетельствуют о существовании внутри коры голов­ного мозга, между корой и таламусом, между корой и гиппокам­пом, в структурах лимбической системы замкнутых нейронных цепей. Согласно этой теории, субстратом, кратковременно храня­щим поступающую информацию, служит так называемая нейрон­ная ловушка, состоящая из замкнутой цепи нейронов, что обеспе­чивает длительную циркуляцию возбуждения по ней. Повторное поступление импульсации подобной той, которая вызвала форми­рование реверберационной цепочки, к тому же нейрону вызывает закрепление следов этих процессов в памяти. Отсутсвие повторной импульсации или приход тормозного импульса к одному из нейро­нов цепочки приводит к прекращению реверберации — забыванию.

Электротоническая теория. Известно, что сильное раздраже­ние нейронов любого уровня ЦНС нередко сопровождается явле­нием посттетанической потенциации, выражающейся в повыше­нии возбудимости нейронов и развитии длительной импульсной активности после прекращения раздражения. На этом феномене основана электротоническая теория. Она объясняет механизм крат­ковременной памяти развитием электротонических потенциалов при прохождении нервных импульсов через синапсы, что может быть источником циркуляции возбуждений в нейронной ловушке

Физиологические механизмы долговременной памяти

Физиологические механизмы долговременной памяти связаны со стойкой фиксацией информации в виде энграмм^[1]. Для форми­рования энграмм необходимым условием является длительная циркуляция сигналов, связанных с информацией, в нервных сетях кратковременной памяти. Существует несколько точек зрения на механизмы образования энграмм.

Согласно синаптической теории хранение информации осуще­ствляется благодаря образованию новых терминальных волокон, изменения их формы, размеров, развития шипикового аппарата на дендритах нейронов, устанавливающих синаптические связи с другими нейронами.

Глиальная теория базируется на изменениях, окружающих ней­роны, глиальных клеток. Они способны синтезировать особые веще­ства, облегчающие синаптическую передачу или повышающие воз­будимость соответствующих нейронов.

Биохимические теории обосновываются экспериментальными данными о том, что активация нейрональных процессов вызывает интенсификацию белкового обмена в них. Исследованиями пока­зано, что в хранении и воспроизведении следов информации участ­вуют специфические белки. Кроме того, установлено, что торможение синтеза белка вызывает нарушение или даже прекращение консоли­дации следов в долговременной памяти. Существуют предположения, что в механизмах долговременной памяти может иметь значение пере­стройка в нейронах головного мозга структур молекул ДНК и РНК.