Проф. Ю.И. Савченков Физиология памяти. История изучения памяти. Мозговые структуры памяти. Гипотезы хранения информации. - презентация

1 Проф. Ю.И. Савченков Физиология памяти. История изучения памяти. Мозговые структуры памяти. Гипотезы хранения информации

2 Биологическая память – способность организма, воспринимая воздействие извне, закреплять, сохранять и в последующем воспроизводить вызванные изменения функционального состояния и структуры. ВРОЖДЕННАЯ - генетическая - записана последовательностью нуклеотидов ДНК. Лежит в основе безусловных рефлексов и инстинктов. ПРИОБРЕТЕННАЯ - иммунная - способность различать и запоминать чужеродные белки. - нейронная (нервная) - способность нервной системы хранить и воспроизводить информацию.

3 * В памяти закрепляются не только отдельные информационные элементы, а целостные системы знаний, позволяющие живому организму приобретать, хранить и использовать обширный запас сведений в целях эффективного приспособления к окружающему миру. это особая форма психического отражения действительности, заключающаяся в закреплении, сохранении и последующем воспроизведении информации в головном мозге.

4 * «Без памяти мы были бы существами мгновения. Наше прошлое было бы мертво для будущего. Настоящее, по мере его протекания, безвозвратно исчезало бы в прошлом. Не было бы ни основанных на прошлом знаний, ни навыков…» Рубинштейн

5 Виды нервной памяти -Генотипическая (врожденная) - обеспечивает становление безусловных рефлексов и инстинктов -Фенотипическая ( приобретенная) - составляет основу индивидуального опыта, формируемого в процессе научения В) Декларативная память – хранение любой информации (кроме навыков): формул, символов, содержания прочитанного и т.п. А) Процедурная память - связана с усвоением навыков (процедур)

6 История изучения памяти Парменид Память - организованная смесь света и тьмы, тепла и холода. Забывание есть результат «взбалтывания». Он считал, что если эти состояния не «смешивать», то память будет прекрасной. Диоген Память представляет собой процесс, который определяется равномерным распределением воздуха в туловище. Забывание – это изменение этого распределения.

7 История изучения памяти Платон (V – IV вв. до н.э.) Гипотеза «восковой доски» «…Память запечатлевает опыт, так же как воск, на котором отпечатываются те предметы, которые с ним соприкасаются. Отпечатки сохраняются до тех пор, пока время не сотрет их, и поверхность вновь не станет чистой…» Эта чистая поверхность и рассматривалась Платоном как полное забывание, обратная сторона того же процесса.

8 Гален (129201) История изучения памяти Память и психические процессы есть проявление действия «животных» жидкостей. Эти жидкости вырабатываются в мозге, именно там локализуется память. Воздух всасывается в мозг и здесь смешивается с жизненными жидкостями. Эта смесь растекается по телу, позволяя нам чувствовать, ощущать вкус и т.д.

9 История изучения памяти Дэвид Гартли ( ) Основоположник вибрационной гипотезы памяти. «… В мозге существуют вибрации, возникающие еще до рождения. Новые впечатления меняют характер, место, степень и продолжительность этих вибраций. После влияния новых впечатлений вибрации опять становятся такими, какими было до этого…» Г. Эббингаус ( ) Первым стал экспериментально изучать память

10 Классификации видов памяти: - по форме проявления: 1. Образная 2. Эмоциональная 3. Словесно-логическая 4. Моторная - по продолжительности: 1. Мгновенная 2. Кратковременная 3. Долговременная - по способу реализации 1. Внутренняя 2. Произвольная и непроизвольная 3. Сознательная и латентная - - ПО ВИДАМ ЧУВСТВИТЕЛЬНОСТИ: 1. Зрительная 2. Слуховая 3. Обонятельная 4. Вкусовая 5. Осязательная

11 * Образная память - память на представления; запоминание, сохранение и воспроизведение образов ранее воспринимавшихся предметов и явлений действительности.

12 Эмоциональная память - память на пережитые чувства; способность запоминать и воспроизводить чувства. Эмоциональная память проявляется в закреплении и последующем (непроизвольном) воспроизведении тех или иных эмоциональных состояний.

13 * Логическая память память на словесные сигналы, обозначающие как внешние объекты и события, так и вызванные ими ощущения и представления.

14 Запоминание движений, их последовательности и положения тела в пространстве в ходе их выполнения

15 * Временные виды памяти Иконическая или сенсорная память - до 500 мс Мгновенная (иконическая) память заключается в образовании мгновенного отпечатка, следа действующего стимула в рецепторной структуре. Многие ученые считают, что сенсорная память не является особым видом памяти, это последействие ощущений после выключения действия раздражителя. Кратковременная память до 10 минут. Это оперативная память, обеспечивающая выполнение текущих поведенческих и мыслительных операций. Промежуточная память – часы, дни Долговременная память месяцы и годы. Это блоки обработки информации, характеризующиеся практически неограниченными временем хранения и объемом хранимой информации.

16

17 1. ВОСПРИЯТИЕ 2. ПОВТОРЕНИЕ 3. ЗАПОМИНАНИЕ 4. ХРАНЕНИЕ 5. ЗАБЫВАНИЕ 6. УЗНАВАНИЕ 7. ВОСПРОИЗВЕДЕНИЕ

18 * 1. Первичная электрофизиологическая память * 2. Вторичная электрофизиологическая память * 3. Нейрохимическая память * 4. Нейроструктурная память - на первом этапе – электрофизиологические процессы, - на втором этапе – биохимические реакции, - на третьем – структурные изменения в нейронах и синапсах ЦНС

19 * Объем кратковременной памяти - 7±2 единицы * Длительность хранения информации – до 10 мин. В основе– циркуляция возбуждения по замкнутым нейронным путям. Механизм - КСП (кратковременная синаптическая потенциация, улучшение проводимости в синапсах в результате повторяющегося прохождения возбуждения по ним). Формирование КСП связан с накоплением Са ++ в пресинаптических аппаратах нейронов, что облегчает выброс достаточного количества медиаторов в синаптическую щель

20 * Основой является длительная циркуляция нервных импульсов по нейронным сетям – т.н. долговременная синаптическая потенциация (ДСП) * Длительность хранения информации – до часов (Пример структуры ЦНС, обеспечивающей такой вид памяти – лимбическая система мозга)

21 Долговременная потенциация происходит с участием глутаматных (NMDG) рецепторов, избирательно связывающихся с N-метил-D-глутаматом. Глутаматные рецепторов обладают уникальным свойством – до 10 часов находиться в рабочем состоянии после их активации. Применение стимула вызывает выделение большого количества глютаминовой кислоты и активацию любых глютаматных рецепторов, достаточную для возникновения поведенческого ответа. Параллельно происходит запуск процесса долговременной синаптической потенциации.

22 Механизм долговременной потенциации В исходном состоянии в синапсе, способном к долговременной потенциации, NMDG-рецепторы инактивированы, так как их канал перекрыт ионом Mg++ (магниевая пробка). ПД инициирует выход ионов Mg++ из каналов собственных NMDG-рецепторов, что приводит их в рабочее состояние. Возврат пробок в каналы NMDG-рецепторов осуществляется медленно, и все это время синапс остается в состоянии готовности к проведению информации. Система долговременной потенциации чувствительна к электрошоку, токсинам, травматическим повреждениям мозга. Электрический разряд нарушает работу глютаматных каналов с Мg-пробкой. Это является причиной ретроградной амнезии.

23 * Длительность хранения - от нескольких минут до нескольких дней * Объем – не изучен, очень индивидуален, но заметно больше, чем кратковременная память (человек может сразу пересказать содержание только что прочитанной книги) * Механизм – имеются достаточно убедительные доказательства того, что на стадии консолидации, т.е. закрепления информации, участие биохимических процессов (активация синтеза медиаторов, глутамата, нейропептидов, дофамина, вазопрессина и т.п.) более разнообразно, чем в электрофизиологической стадии. Например, стрихнин, кофеин, тетразол стимулируют с запоминание. * Локализация – гиппокамп, височные доли коры

24 * Консолидация памяти – это перевод информации с помощью биохимических процессов в долговременную (нейроструктурную) память на хранение.

25 Вещества, обладающие свойством носителя памяти Скотофофин, белок С-100, амелетин, белок , фосфодипсин, NS-1, NS-2, а также РНК, ДНК, многие нейропептиды, медиаторы и др. Вазопрессин окситоцин Вазопрессин улучшает обучение и консолидацию следов памяти, а окситоцин, напротив, вызывает забывание той или иной информации, амнезию. Эндорфины и энкефалины Эндорфины и энкефалины ухудшают формирование условных рефлексов и запоминание, но улучшают хранение уже имеющейся информации. Гамма-аминомаслянная кислота Гамма-аминомаслянная кислота (ГАМК) и ее аналоги существенно улучшают обучение, образование энграммы, улучшают воспроизведение хранящейся информации.

26 Молекула РНК, являясь носителем информации в центральной нервной системе, способна передавать память на конкретные события. Опыты Мак-Коннелла на планариях по "переносу памяти"

27 * Основа – структурные изменения в нервных клетках: растут площадь, толщина постсинаптических мембран, разрастаются отростки дендритов и аксонов, образуются новые синапсы * Длительность хранения – вся жизнь * Макромолекулярные процессы – изменения в структуре РНК и ДНК

28 Описывают способы формирования энграмм памяти, т. е. Описывают способы формирования энграмм памяти, т. е. изменений в мозговых структурах, которые обеспечивают сохранение и воспроизведение ранее воспринятого образа или знания.

29 Энграммы памяти Это физические, химические и морфологические изменения в нервных структурах, которые сохраняются некоторое время и оказывают существенное влияние на формирование нервного импульса, циркуляцию его и обеспечивают такие изменения постсинаптических мембран, которые приводят к воспроизведению ранее воспринятого образа.

30 Долговременная память базируется на структурных изменениях, возникающих в результате модификации синапсов. Повторное возбуждение нейронов приводит к тому, что в них возникают долговременные изменения, связанные с ростом синаптических соединений и увеличением площади их контакта между пресинаптическим аксоном и постсинаптической клеточной мембраной. Теория Дональда Хебба После установления таких связей эти нейроны образуют клеточный ансамбль, и любое возбуждение хотя бы одного относящегося к нему нейрона, приводит в возбуждение весь ансамбль. Это и есть нейрональный механизм хранения и извлечения информации из памяти.

31 Генетическая теория Генетическая теория Хидена: под влиянием электрического поля, создаваемого серией импульсов, информация кодируется и записывается в структуре полинуклеотидной цепи молекулы белка (РНК). При этом каждый сигнал фиксируется в виде специфического отпечатка в структуре молекулы РНК, которая становится чувствительной к специфическому узору импульсного потока, тем самым она как бы узнает тот афферентный сигнал, который закодирован в этом импульсном рисунке.

32 Мозговые структурыпамяти Мозговые структуры памяти Процессы памяти связывают с лобной, височной и париетальной корой, мозжечком, базальными ганглиями, лимбической системой (миндалиной, гиппокампом)

33 Роль конвергенции в процессах обучения и памяти. Широкое вовлечение корково-подкорковых структур в механизмы формирования энграммы основано на достоверно установленных фактах конвергенции разномодальных импульсов на одном нейроне (П.К. Анохин). Впервые гипотеза конвергентного принципа замыкания ассоциативной связи была сформулирована Дж. Экклсом в 1968 г. Почти все корковые и подкорковые отделы головного мозга могут участвовать в запоминании, т.е. следы памяти не накапливаются в одной четко определенной его области. Различные процессы памяти требуют неодинаковых мозговых структур, и каждый процесс затрагивает лишь строго определенную популяцию нейронов, не влияя на соседние нервные клетки.

34 Условия наилучшего запоминания и воспроизведения информации

35 Ежедневно нас чему-то учат новому, а потому совсем неудивительно, что мы постоянно забываем изученное всего неделю назад. С этим надо что-то делать!

36 * 3 аконы памяти.

37 1. Закон осмысления. Чем глубже осмысление запоминаемого, тем лучше (прочнее, легче, подробнее) оно сохраняется в памяти. Пользоваться этим законом - значит максимально приблизить процессы восприятия, запоминания к процессу мышления. 2. Закон интереса Легко запоминается интересное. Основа формирования интереса - цель. Когда мы видим, что это может понадобиться для будущей работы, становится интересно. 3. Закон деятельности. С одной стороны, если знания включаются в какую-то деятельность, то они значительно быстрее усваиваются, а с другой стороны, мы особенно хорошо помним те знания, которые используем в своей деятельности, и постепенно забываем ту информацию, которая нами не используется.

38 4. Закон ярких впечатлений 5. Закон готовности к запоминанию. Если у человека есть мотивация к запоминанию той или иной информации, то её усвоение происходит без всяких проблем. То, что ярко, необычно, чем-то выделяется, запоминается само по себе, без особых усилий со стороны человека.

39 7. Закон одновременных впечатлений. Он основан на следующем: если Вам трудно вспомнить что-либо, надо вызвать в памяти максимум одновременных (смежных) впечатлений. 6. Закон усиления первоначального впечатления. Чем сильнее первое впечатление от запоминаемого, чем ярче образ, чем больше каналов, по которым идет информация, тем запоминание прочнее.

40 8. Закон последовательных впечатлений. Если Вы должны запомнить что-то целиком и близко к тексту, никогда не учите частями - только все вместе. Заучивание кусками - порочный способ запоминания. 9. Закон торможения. Всякое последующее запоминание тормозит предыдущее. Лучший способ забыть только что заученное - сразу вслед за этим постараться запомнить сходный материал. Любая информация - чтобы быть запомненной - должна "отстояться".

41 1) Настрой на предполагаемое время хранения информации. Когда вам необходимо запомнить надолго, дайте себе мысленную установку: помнить долго (а еще лучше конкретно: полгода, 3 месяца, всю жизнь и т. п.). 10. Закон настроек и установок. 2) Настройка на сложность материала. Перед запоминанием сложного материала имеет смысл настроиться на сложность материала. Это можно сделать при помощи его предварительного просмотра. Он заключается в беглом просмотре материала (3-5 секунд на страницу), подлежащего изучению. 3) Настройка на содержание материала. Зная, о чем приблизительно пойдет речь, ваш мозг будет более рационально усваивать материал. Чтобы настроиться на сложность и содержание информации, просмотрите предварительно материал, который вам предстоит запомнить. 4) Настройка на условия, в которых будет происходить воспроизведение. Если вам предстоит использовать запоминаемый материал на экзамене, выступлении, презентации и т.д., попробуйте представить, как вы излагаете этот материал.

42 11. Закон предшествующих знаний. Чем больше у человека знаний по определенной теме, тем лучше и быстрее запоминается вся новая информации по ней. 12. Закон взаимовлияния следов памяти Если сразу после запоминания какой-либо информации вы приступите к запоминанию другой, то последующее запоминание негативно отразится на первом. Это произойдет потому, что ваша память, занятая переработкой уже воспринятой информации, столкнется с задачей фиксации новой информации, и переработка информации пострадает. Ученые называют это явление законом ретроактивного торможения. Именно из-за ретроактивного торможения эффективными оказываются занятия «на ночь» ведь после них вы ложитесь спать, и новая информация не поступает. Таким образом вам удается снизить эффект ретроактивного торможения.

43 13. Закон временного слоя. Все, что происходит с нами в одно и то же время, находится как бы в одной плоскости: впечатления, получаемые в близкие по времени промежутки, оказываются в одной группе. Например, запах может вызвать яркое воспоминание об обстоятельствах того времени, когда вы его впервые почувствовали. Мелодия может воскресить в памяти лицо человека, с которым вы были рядом, когда впервые ее услышали, и черты которого давно уже забыли. Это своего рода естественные временные ассоциации. События, факты, впечатления регистрируются вместе с окружающей их обстановкой, создают неразрывную группу, вступают в ассоциативную связь. Достаточно оживить один из компонентов этой группы, и вся она может стать доступной воспроизведению. Поэтому, чтобы вспомнить утерянную информацию, нужно прежде всего попытаться оживить временной слой, поискать факты, которые доступны вспоминанию и при этом сцеплены с утерянными во временном слое.

44 Успешность памяти зависит: от степени завершенности действий запоминания; от интересов и склонностей личности; от отношения личности к той или иной деятельности; от эмоционального настроя; от волевого усилия.

45 * ТРЕНИРУЙ ПАМЯТЬ !