Как работает память, какие механизмы помогают нам запоминать и где хранятся наши воспоминания. Как работает человеческая память? По продолжительности хранения информации

0 4 237 0

Память является важнейшей составляющей человеческой личности. Благодаря памяти мы можем иметь о себе полноценное представление как о личности, существующей не только в пространстве, но и во времени, что крайне важно для самоидентификации и адекватного самовосприятия. Человеческой памятью интересуются различные науки, в первую очередь, психология и философия.

Понятие памяти

Память – это особая способность сохранять, накапливать и воспроизводить информацию и различные навыки, полученные в предшествующие настоящему моменту промежутки времени.

Структура памяти очень сложная – существует несколько ее видов, за каждый из которых отвечает определенный отдел мозга.

Как функционирует

Человеческая память выполняет следующие функции:

  1. Узнавание . Эта функция отвечает за восприятие объекта или предмета, которые воспринимались ранее.
  2. Воспроизведение . С его помощью осуществляется актуализация воспринятой ранее информации.
  3. Запоминание . В ходе этого процесса информация сохраняется в сознании человека, будучи проассоциированной с ранее полученной информацией.
  4. Сохранение . Эта функция характеризуется процессом аккумуляции приобретенных человеком воспоминаний в течение длительного временного периода, позволяет использование хранящейся в мозге информации.

Рассмотрим основные классификации памяти.

По степени психической активности

    Двигательная

    Подразумевает запоминание, хранение и воспроизведение движений, нужна человеку для активного физического взаимодействия с окружающим миром. Развивается рано, практически с детских лет.

    Эмоциональная

    Помогает запоминать чувства и эмоции, играет важную роль в жизни человека. Работает как сигнальная система, побуждающая к действию или, наоборот, удерживающая от него на основании пережитых в связи с ним эмоций.

    Образная

    Хранит в человеческом мозге различные представления, воспоминания в виде ярких картинок, звуков, запахов и вкусов. Ее развитие у детей начинается довольно рано, в полтора-два года.

    Словесно-логическая

    Действует как механизм запоминания и воспроизведения (устного или письменного) мыслей и чувств.

По характеру целей деятельности

  1. Непроизвольная . Этот вид памяти характеризуется отсутствием конкретной программы и цели запоминания и не сопровождается волевыми усилиями человека, а также использованием каких-либо определенных техник запоминания.
  2. Произвольная . Отличается от непроизвольной тем, что в ее основе лежит целенаправленное стремление специально запомнить, а затем воспроизвести определенную информацию. Для этой цели используются различные методы запоминания, которые складываются в целые системы.

По продолжительности хранения информации

Название

Характеристика

Мгновенная (тактильная или сенсорная) Под ней подразумевается тот вид, благодаря которому в наш мозг поступает информация, моментально передаваемая органами чувств. Длительность такой памяти в среднем – не более четверти секунды.
Кратковременная или короткая Устроена так, чтобы сохранять в течение краткого отрезка времени обобщенную картинку воспринятой органами чувств информации. Такое воспоминание хранится в кратковременной памяти не более 20 секунд.
Долговременная или долгосрочная Считается, что она способна сохранять полученную информацию неограниченное количество времени при возможности многократно ее воспроизводить. Свойства долговременной памяти зачастую связаны с процессом мышления.
Оперативная Сохраняет след воспринятой информации, необходимый для завершения некой операции.

Классификация Тульвинга

  • Зрительная или визуальная . Отвечает за запоминание информацией, воспринимаемой с помощью зрительных рецепторов.
  • Моторная (кинестетическая) . Основывается на запоминании, сохранении и воспроизведении различных движений, чаще всего через личный двигательный опыт.
  • Эпизодическая . Заключается в способности сохранять конкретные фрагменты информации с одновременным фиксированием ситуации, в которой она была получена.
  • Семантическая . Это один из видов долговременной памяти, основной функцией которой является хранение обобщенных знаний о мире.
  • Топографическая . Отвечает за ориентацию в пространстве, запоминание местности и маршрутов.

Другие виды

Название

Описание

Имплицитная В ней хранятся воспоминания, которые мы не стараемся запоминать намеренно. Это и различной степени значимости события из жизни, и приобретаемые в ходе совершения определенных действий навыки. Играет ведущую роль в формировании поведенческих привычек человека.
Эксплицитная Этот вид памяти отвечает за хранение намеренно запоминаемой информации. Любые процессы, нацеленные на целенаправленное запоминание, завершаются в эксплицитной памяти.
Эхоическая (аудиальная, слуховая) Отвечает за сохранение сенсорной и слуховой информации. Период хранения информации – короткий. Является вспомогательным инструментом распознавания речи, а также определения источника звука.
Репродуктивная Ее суть в повторном воспроизводстве сохраненной ранее информации с помощью такого действия, как припоминание. Этот вид памяти в особенности помогает людям, которым необходимо воспроизводить некие образы по памяти.
Реконструктивная Состоит в том, чтобы правильно восстановить последовательность тех или иных действий в рамках конкретных процессов.

Заключение

Заключение

Память – это сложное явление, имеющее под собой биологическую основу, но интересующее также и ученых от психологии. Выше мы привели характеристики различных видов памяти и процессов, за которые они отвечают, кратко перечислили факторы и закономерности, влияющие на формирование воспоминаний. У памяти есть свои законы, за разнообразие ее видов отвечают различные участки мозга.

Видео к материалу

Если вы увидели ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter .

Вопрос о механизмах памяти сложен и его изучает целый ряд наук: физиология, биохимия и психология.

Физиологи говорят о том, что процесс сохранения информации связан с образованием нервных связей (ассоциаций)

Биохимики - с изменением состава рибонуклеиновой кислоты (РНК) и других биохимических структур;

Психологи подчеркивают зависимость памяти от характера деятельности человека и направленности личности

Когда мы говорим о механизмах памяти, мы говорим о каких-то процессах, через которые проходит любой человек чтобы запомнить нужную информацию, а впоследствии ее воспроизвести. Основные процессы памяти - это запоминание, сохранение, воспроизведение и забывание .

Запоминание - главный процесс памяти. От него зависит полнота, точность, прочность и продолжительность хранения материала и т.д. Запоминание и воспроизведение обычно происходит в виде и произвольных и непроизвольных процессов. Человек очень много запоминает и воспроизводит без особых усилий. Забывание - это обычно непроизвольный процесс.

Теперь подробнее о каждом процессе:

Запоминание - когда человек воспринимает предметы и явления, это приводит к переменам в нервных сплетениях коры головного мозга. Образуются временные словно-рефлекторные связи. Их еще называют следы памяти. Их физиологическая основа до сих пор не совсем ясна.

Запоминание может быть как произвольным, запланированным, так и непроизвольным, протекать независимо от воли человека. Это имеет громадное значение, так как именно так воспринимается большая часть информации, необходимой каждый день Произвольное запоминание может проходить двумя способами: через механическое фиксирование. или быть смысловым (логическим) . Уже было упомянуто, что второй способ обычно достигает лучших результатов, так как человек работает с материалом, а ведь только действуя на основании материала мы запоминаем его.

Сохранение - когда следы памяти не исчезают, а фиксируются в нервных сплетениях, даже после того как исчезают возбудители, которые их вызвали. Благодаря этому "банк информации" постоянно возрастает. Не вся информация сохраняется одинаково хорошо: одни образы остаются, другие слабнут, третьи вообще быстро исчезают. Еще раз подчеркиваем важность личного психического отношения личности к материалу , в процессе запоминания и сохранения.

Воспроизведение - этап вспоминания или воспроизведения лежит в основе познавательных процессов. Благодаря этой фазе информация извлекается из "огромной" библиотеки" памяти. Воспроизведение проходит в три фазы:

Узнавание - при повторном восприятии объекта, мозг проводит различие между возбудителями, которые действовали на вас раньше и теми, которые действуют на ваши органы чувств в настоящий момент.

Припоминание - наиболее активная форма воспроизведения. В сознании отображаются те возбудители, которые действовали на человека в заданной время, хотя сейчас они и не действуют.

Репродукция или реминисценция - самый сложный этап, когда в памяти уже конкретно восстанавливает необходимый материал. До этого он уже 1) различаем 2) обновляется в сознании 3) но теперь нужно полностью воспроизвести образ, который вы не наблюдаете сейчас: , например написать, рассказать, нарисовать.

Забывание - процесс противоположный сохранению. Когда мы видим значительное различие между оригинальным материалом и тем что удается воссоздать, принято говорить, что материал забыт . Процесс забывания всегда интересовал исследователей. Было выяснено, что наибольший объем материала забывается в первый день после запоминания. Забывание может быть как полезным, так и вредным, помогая или мешая человеку в жизни и деятельности. Позитивная функция забывания в том, что оно забирает громадный груз информации, который является ненужным, и не допускает перенагрузки памяти. Негативным забывание становится когда память стирает целые блоки информации, или отрицательный опыт, который, тем не менее, необходим для нормальной плодотворной жизни.

Есть несколько теорий, почему происходит забывание, хотя на практике ни одна из них не может исчерпывающе объяснить явление забывания.

Теория систематической деформации следов памяти - говорит что перемены в памяти связаны с переменами в тканях мозга. То есть в следах памяти происходят спонтанные бесконтрольные перемены.

Теория ретроактивного и проактивного торможения говорит, что любое получение нового материала приводит к нарушениям в памяти о предыдущих событиях. (ретроактивное) Таким же образом любое предыдущее обучение, негативно влияет на процесс дальнейшего обучения и воссоздания нового материала.(проактивное забывание) Например: немудро мосле математики сразу учить физику или химию, процесс забывания материала будет идти довольно быстро.

Теория мотивируемого забывания говорит, что цель и мотивация человека влияет на забывание. (например человек намеренно забывает о болезненной информации, которая вызывает боль, страх или вину). З.Фрейд посвятил много времени изучению именно этой теории и изучению мотивированного забывания. Мо мнению Фрейда, когда человек непроизвольно теряет или закладывает вещи, он это делает с целью избавления от неприятных воспоминаний или эмоциональных переживаний. Некоторые распространенные нарушения памяти

Так как было сказано, что забывание может быть очень негативным, стоит кратко упомянуть о некоторых нарушениях памяти, когда забывание проявляется особенно ярко. Нарушений памяти существует большое количество и будут упомянуты только самые распространенные. При некоторых нарушениях памяти может возникнуть амнезия - т.е. отсутствие или провалы памяти. Амнезии могут длиться от нескольких часов и минут, до многих лет.

В зависимости от процессов, которые происходят, амнезии делят на

Ретроградную - забывание прошлых событий;

антероградную - невозможность запоминания на будущее

ретардированную - изменение памяти, когда память не сохраняет переживания и события, происшедшие во время болезни;

прогрессивную - проявляется в постепенном ухудшении памти, до ее полной потери.

Еще одно распространенное нарушение это иллюзии - информация воспринимается правильно, но при ее воспроизводстве происходит деформация материала.

Галлюцинации - явление, когда человек убежден в реальности переживаний, которых на самом деле не было. Они возникают исключительно в воображении.

А теперь, подытоживая все вышесказанное о механизмах памяти хотелось бы обобщить вышесказанное, и перечислить некоторые основные практические моменты, связанные с памятью.

Некоторые универсальные принципы в механизме памяти

Данные факты были получены исследователями на основании разных теорий памяти. Немецкий ученый Г. Эббингауз обобщил и вывел некоторые закономерности в механизме памяти:

при запоминании материала, лучше всего воспроизводятся его начало или конец ("эффект края)

запоминание пройдет лучше, если повторять материал несколько раз в течение времени: нескольких часов или дней

Любое повторение способствует лучшему запоминанию того, что было выучено раньше. Повторение вообще играет большую роль, причем как было сказано, не механическое, а логическая обработка материала.

Установка на запоминание ведет к лучшему запоминанию. Очень полезно связать материал с целью деятельности.

Один из интересных эффектов памяти - это явление реминисценции Это - улучшение со временем, воспроизведения изученного материала, без какого-то дополнительного повторения. Реминисценция чаще всего происходит на 2-3 день после выучивания материала.

Простые события, которые производят на человека сильное впечатление, запоминаются сразу, прочно и надолго.

Более сложные и не такие интересные события человек может переживать много раз, но в памяти они не отложатся надолго.

Любое новое впечатление не остается в памяти изолированным. Память о событии меняется, так как вступает в связь с другими впечатлениями.

Память человека всегда связана с его личностью, поэтому любые патологические изменения в личности всегда сопровождаются нарушениями памяти.

Память человека всегда теряется и восстанавливается по одному и тому же "сценарию": при потере память первыми теряются более сложные и недавние впечатления. При восстановлении наоборот: стачала восстанавливаются более простые и старые воспоминания. А затем более сложные и недавние.

Это некоторые наиболее общее, но вовсе не исчерпывающие закономерности работы памяти у человека.

Загадка человеческой памяти — одна из главных научных проблем XXI века, причем разрешать ее придется совместными усилиями химиков, физиков, биологов, физиологов, математиков и представителей других научных дисциплин. И хотя до полного понимания того, что с нами происходит, когда мы «запоминаем», «забываем» и «вспоминаем вновь», еще далеко, важные открытия последних лет указывают правильный путь.

Одна из главных проблем нейрофизиологии - невозможность проводить опыты на людях. Однако даже у примитивных животных базовые механизмы памяти схожи с нашими.

Павел Балабан

На сегодняшний день даже ответ на базовый вопрос — что собой представляет память во времени и пространстве — может состоять в основном из гипотез и предположений. Если говорить о пространстве, то до сих пор не очень понятно, как память организована и где конкретно в мозге расположена. Данные науки позволяют предположить, что элементы ее присутствуют везде, в каждой из областей нашего «серого вещества». Более того, одна и та же, казалось бы, информация может записываться в память в разных местах.

Например, установлено, что пространственная память (когда мы запоминаем некую впервые увиденную обстановку — комнату, улицу, пейзаж) связана с областью мозга под названием гиппокамп. Когда же мы попытаемся достать из памяти эту обстановку, скажем, десять лет спустя — то эта память уже будет извлечена из совсем другой области. Да, память может перемещаться внутри мозга, и лучше всего этот тезис иллюстрирует эксперимент, проведенный некогда с цыплятами. В жизни только что вылупившихся цыплят играет большую роль импринтинг — мгновенное обучение (а помещение в память — это и есть обучение). Например, цыпленок видит большой движущийся предмет и сразу «отпечатывает» в мозге: это мама-курица, надо следовать за ней. Но если через пять дней у цыпленка удалить часть мозга, ответственную за импринтинг, то выяснится, что… запомненный навык никуда не делся. Он переместился в другую область, и это доказывает, что для непосредственных результатов обучения есть одно хранилище, а для длительного его хранения — другое.


Запоминаем с удовольствием

Но еще более удивительно, что такой четкой последовательности перемещения памяти из оперативной в постоянную, как это происходит в компьютере, в мозге нет. Рабочая память, фиксирующая непосредственные ощущения, одновременно запускает и другие механизмы памяти — среднесрочную и долговременную. Но мозг — система энергоемкая и потому старающаяся оптимизировать расходование своих ресурсов, в том числе и на память. Поэтому природой создана многоступенчатая система. Рабочая память быстро формируется и столь же быстро разрушается — для этого есть специальный механизм. А вот по‑настоящему важные события записываются для долговременного хранения, важность же их подчеркивается эмоцией, отношением к информации. На уровне физиологии эмоция — это включение мощнейших биохимических модулирующих систем. Эти системы выбрасывают гормоны-медиаторы, которые изменяют биохимию памяти в нужную сторону. Среди них, например, разнообразные гормоны удовольствия, названия которых напоминают не столько о нейрофизиологии, сколько о криминальной хронике: это морфины, опиоиды, каннабиноиды — то есть вырабатываемые нашим организмом наркотические вещества. В частности, эндоканнабиноиды генерируются прямо в синапсах — контактах нервных клеток. Они воздействуют на эффективность этих контактов и, таким образом, «поощряют» запись той или иной информации в память. Другие вещества из числа гормонов-медиаторов способны, наоборот, подавить процесс перемещения данных из рабочей памяти в долговременную.


Механизмы эмоционального, то есть биохимического подкрепления памяти сейчас активно изучаются. Проблема лишь в том, что лабораторные исследования подобного рода можно вести только на животных, но много ли способна рассказать нам о своих эмоциях лабораторная крыса?

Если мы что-то сохранили в памяти, то порой приходит время эту информацию вспомнить, то есть извлечь из памяти. Но правильно ли это слово «извлечь»? Судя по всему, не очень. Похоже, что механизмы памяти не извлекают информацию, а заново генерируют ее. Информации нет в этих механизмах, как нет в «железе» радиоприемника голоса или музыки. Но с приемником все ясно — он обрабатывает и преобразует принимаемый на антенну электромагнитный сигнал. Что за «сигнал» обрабатывается при извлечении памяти, где и как хранятся эти данные, сказать пока весьма затруднительно. Однако уже сейчас известно, что при воспоминании память переписывается заново, модифицируется, или по крайней мере это происходит с некоторыми видами памяти.


Не электричество, но химия

В поисках ответа на вопрос, как можно модифицировать или даже стереть память, в последние годы были сделаны важные открытия, и появился целый ряд работ, посвященных «молекуле памяти».

На самом деле такую молекулу или по крайней мере некий материальный носитель мысли и памяти пытались выделить уже лет двести, но все без особого успеха. В конце концов нейрофизиологи пришли к выводу, что ничего специфического для памяти в мозге нет: есть 100 млрд нейронов, есть 10 квадрильонов связей между ними и где-то там, в этой космических масштабов сети единообразно закодированы и память, и мысли, и поведение. Предпринимались попытки заблокировать отдельные химические вещества в мозге, и это приводило к изменению в памяти, но также и к изменению всей работы организма. И лишь в 2006 году появились первые работы о биохимической системе, которая, похоже, очень специфична именно для памяти. Ее блокада не вызывала никаких изменений ни в поведении, ни в способности к обучению — только потерю части памяти. Например, памяти об обстановке, если блокатор был введен в гиппокамп. Или об эмоциональном шоке, если блокатор вводился в амигдалу. Обнаруженная биохимическая система представляет собой белок, фермент под названием протеинкиназа М-зета, который контролирует другие белки.


Одна из главных проблем нейрофизиологии — невозможность проводить опыты на людях. Однако даже у примитивных животных базовые механизмы памяти схожи с нашими.

Молекула работает в месте синаптического контакта — контакта между нейронами мозга. Тут надо сделать одно важное отступление и пояснить специфику этих самых контактов. Мозг часто уподобляют компьютеру, и потому многие думают, что связи между нейронами, которые и создают все то, что мы называем мышлением и памятью, имеют чисто электрическую природу. Но это не так. Язык синапсов — химия, здесь одни выделяемые молекулы, как ключ с замком, взаимодействуют с другими молекулами (рецепторами), и лишь потом начинаются электрические процессы. От того, сколько конкретных рецепторов будет доставлено по нервной клетке к месту контакта, зависит эффективность, большая пропускная способность синапса.

Белок с особыми свойствами

Протеинкиназа М-зета как раз контролирует доставку рецепторов по синапсу и таким образом увеличивает его эффективность. Когда эти молекулы включаются в работу одновременно в десятках тысяч синапсов, происходит перемаршрутизация сигналов, и общие свойства некой сети нейронов изменяются. Все это мало нам говорит о том, каким образом в этой перемаршрутизации закодированы изменения в памяти, но достоверно известно одно: если протеинкиназу М-зета заблокировать, память сотрется, ибо те химические связи, которые ее обеспечивают, работать не будут. У вновь открытой «молекулы» памяти есть ряд интереснейших особенностей.


Во-первых, она способна к самовоспроизводству. Если в результате обучения (то есть получения новой информации) в синапсе образовалась некая добавка в виде определенного количества протеинкиназы М-зета, то это количество может сохраняться там очень долгое время, несмотря на то что эта белковая молекула разлагается за три-четыре дня. Каким-то образом молекула мобилизует ресурсы клетки и обеспечивает синтез и доставку в место синаптического контакта новых молекул на замену выбывших.

Во-вторых, к интереснейшим особенностям протеинкиназы М-зета относится ее блокирование. Когда исследователям понадобилось получить вещество для экспериментов по блокированию «молекулы» памяти, они просто «прочитали» участок ее гена, в котором закодирован ее же собственный пептидный блокатор, и синтезировали его. Однако самой клеткой этот блокатор никогда не производится, и с какой целью эволюция оставила в геноме его код — неясно.

Третья важная особенность молекулы состоит в том, что и она сама, и ее блокатор имеют практически идентичный вид для всех живых существ с нервной системой. Это свидетельствует о том, что в лице протеинкиназы М-зета мы имеем дело с древнейшим адаптационным механизмом, на котором построена в том числе и человеческая память.

Конечно, протеинкиназа М-зета — не «молекула памяти» в том смысле, в котором ее надеялись найти ученые прошлого. Она не является материальным носителем запомненной информации, но, очевидно, выступает в качестве ключевого регулятора эффективности связей внутри мозга, инициирует возникновение новых конфигураций как результата обучения.


Внедриться в контакт

Сейчас эксперименты с блокатором протеинкиназы М-зета имеют в некотором смысле характер «стрельбы по площадям». Вещество вводится в определенные участки мозга подопытных животных с помощью очень тонкой иглы и выключает, таким образом, память сразу в больших функциональных блоках. Границы проникновения блокатора не всегда ясны, равно как и его концентрация в районе участка, выбранного в качестве цели. В итоге далеко не все эксперименты в этой области приносят однозначные результаты.

Подлинное понимание процессов, происходящих в памяти, может дать работа на уровне отдельных синапсов, но для этого необходима адресная доставка блокатора в контакт между нейронами. На сегодняшний день это невозможно, но, поскольку такая задача перед наукой стоит, рано или поздно инструменты для ее решения появятся. Особые надежды возлагаются на оптогенетику. Установлено, что клеткой, в которой методами генной инженерии встроена возможность синтеза светочувствительного белка, можно управлять с помощью лазерного луча. И если такие манипуляции на уровне живых организмов пока не производятся, нечто подобное уже делается на основе выращенных клеточных культур, и результаты весьма впечатляющи.