Психофизиологические аспекты человеческой памяти

Нейронные модели памяти. С развитием микроэлектродной техники появилась возможность изучения электрофизиологических процессов, лежащих в основе памяти на уровне нервной клетки. Наиболее эффективным оказался метод внутриклеточного отведения электрической активности отдельного нейрона. С его помощью можно анализировать роль синаптических процессов в изменении активности нейрона. В частности, на этой основе были установлены нейронные механизмы простой формы обучения — привыкания.

Изучение нейронных основ  памяти сопряжено с поиском структур, нейроны которых обнаруживают пластические изменения при обучении. Экспериментальным  путем такие нейроны обнаружены у животных в гиппокампе, ретикулярной формации и некоторых зонах коры.

Исследования М.Н. Ливанова и С.Р. Раевой показали, что активация оперативной памяти у человека сопровождается изменением активности нейронов многих структур мозга. При применении тестов на оперативную и непроизвольную память были обнаружены "пусковые" нейроны, расположенные в головке хвостатого ядра и передней части зрительного бугра, которые отвечали лишь на речевые команды типа: "запомните", "повторите".

В контексте векторной  психофизиологии разрабатывает  нейронную модель памяти Е.Н. Соколов. По его представлениям, разнообразная информация закодирована в нейронных структурах мозга в виде особых векторов памяти, которые создаются набором постсинаптических локусов на теле нейрона-детектора, имеющих разную электрическую проводимость. Этот вектор определяется как единица структурного кода памяти. Вектор восприятия состоит из набора постсинаптических потенциалов разнообразной амплитуды. Размерности всех векторов восприятия и всех векторов памяти одинаковы. Если узор потенциалов полностью совпадает с узором проводимостей, то это соответствует идентификации воспринимаемого сигнала.

Частотная фильтрация и память. Концепция частотной фильтрации предполагает, что обработка информации в зрительной системе осуществляется через нейронные комплексы, наделенные свойствами двумерных пространственно-частотных фильтров. Такие фильтры осуществляют анализ параметров стимула по принципу, описываемому разложением Фурье.

При этом механизмы хранения энграмм находят своеобразное выражение  в концепции пространственно-частотного анализа. Предполагается, что в памяти фиксируется только гармонический  состав нервных импульсов, а узнавание  знакомых объектов упрощается за счет того, что отношение частот внутри гармонического состава не зависит  от абсолютной величины импульса. Именно поэтому для оперативной памяти требуется столь малый объем.

В то же время в контексте  этой модели конкретные механизмы функционирования памяти еще далеко не ясны. Однако показано, что различные пространственные частоты по-разному взаимодействуют  с памятью: высокочастотная информация сохраняется в кратковременной  памяти дольше, чем низкочастотная. Кроме того, нейронные механизмы, формирующие основные функциональные свойства фильтров, их пространственно-частотную избирательность, по-видимому, различным образом представлены в долговременной памяти.

Математическое моделирование  памяти. Математическое моделирование на уровне суммарной биоэлектрической активности мозга применяется и к изучению памяти. Исходя из представлений об импульсном кодировании сигналов в памяти и цикличности нейронных процессов А.Н. Лебедев предлагает математическую модель, которая используя некоторые характеристики основного ритма электроэнцефалограммы — альфа-ритма — позволяет количественно оценить объем долговременной памяти и некоторые другие ее характеристики.

Физиологическими основами памяти, согласно А.Н. Лебедеву, служат пачки нейронных импульсов, способные  циклически повторяться. Каждая пачка  импульсов — своеобразная "буква" универсального нейронного кода. Сколько  разных пачек по числу импульсов  в каждой, столько разных букв в  нейронном коде. Пачки импульсов  возникают друг за другом и образуют ограниченные цепочки. Это кодовые  слова. Каждой цепочке, т.е. каждому  кодовому слову, соответствует свой, порождающий его ансамбль нейронов.

В результате каждому приобретенному образу памяти (слову, предмету, явлению  и т.п.) соответствует свой нейронный  ансамбль. Нейроны ансамбля, хранящие один образ, активизируются согласованно, циклически. Колебания клеточных  потенциалов, связанные с импульсацией нейронов, создают повторяющийся  узор биопотенциалов. Причем каждому  образу соответствует свой собственный  узор. Часть нейронов ансамбля могут "замолкать" или включаться в  работу другого ансамбля, другого  образа. При этом ансамбль может  не только приобретать нейроны (повторение), но и терять их (забывание). Предполагается, что работу одного ансамбля может  обеспечить число нейронов от 100 до 1000. Нейроны одного ансамбля не обязательно  размещаются рядом, однако часть  нейронов любого образа с необходимостью располагается в ретикулярной формации ствола и промежуточного мозга, другие нейроны размещаются в старой и новой коре, в ее первичных, вторичных и третичных зонах.

А.Н. Лебедев предполагает, что узоры, образованные волнами  активности какого-либо ансамбля, повторяются  чаще всего через 100 мс, т.е. после  каждого нервного импульса клетка "отдыхает", восстанавливаясь в течении 10 мс. Это так называемая относительная рефрактерная фаза, снижающая способность нейрона включаться в коллективную деятельность под влиянием протекающих к нему импульсов от других нейронов. Таким образом синхронные импульсы многих нейронов ансамбля возникают друг за другом с промежутками около 1 мс, составляя группу, которая и является минимальной кодовой единицей памяти. Цепочка из групп, появляющаяся в одном цикле активности, может быть названа нейронным, кодовым "словом", а отдельная группа в составе слова — кодовой "буквой".

Представление о циклических  кодах памяти оказалось также  продуктивным и для теоретического расчета быстродействия памяти, проявляющегося в скорости мнемического поиска и  быстроте принятия решения в ситуации выбора.

Совершенствование памяти

Исследователи установили, что в обычных условиях человек  может запомнить 8 десятичных знаков, 7 букв расположенных не по алфавиту, 4-5 цифр, 5 синонимов. И перегрузок практически  не бывает. По мнению специалистов, обычно бывает достаточно запомнить не более 4-х цифр, 5-6 букв, 4 синонима и 6 десятичных цифр. Но объем памяти уменьшается, если альтернатива увеличивается. Так, например, объем памяти на различные  предметы и цвета равен 3, на числа  и точки - 8-9, на буквы - 6-9, на геометрические фигуры - 3-8 и т.д.

В принципе возможны 2 основных подхода к регулированию процессов  памяти путем воздействия на функциональное состояние мозга: химический и физический.

Химический подход, который  включает использование фармакологических  средств, известен с незапамятных времен. Эти средства; чай, кофе (кофеин), стрихнин, нивалин, пилокарпин, фенатин, этимизол, этиразол, центрофеноксин, пирацетам, неотропил, пирамен.

На благоприятные результаты от использования психофармакологических средств, активизирующих мозговую деятельность, можно рассчитывать лишь имея в виду людей со стабильной, уравновешенной психикой, а также людей с более  или менее угнетенной психикой, инертных, малоинициативных, не уверенных в  себе.

Можно принять и адаптегоны. К ним относятся корень Жень-Шеня, препараты из китайского лимонника  и элеутерококка. Действие адаптогенов  весьма разнообразно. Человеку, занимающемуся  физическим трудом, они помогают справиться с физическим перенапряжением, альпинисту - приспособиться к пониженному атмосферному давлению, литейщику - к высокой температуре  и перегреванию организма, ткачихе - к шуму в цехе и т.п. Они помогают больному быстрее поправиться после  операции. Одним словом, они следят "следят" за сохранением внутреннего  равновесия в организме, а это  очень важно для работы мозга, в т.ч. для эффективности обучения и запоминания. Сахароза - пищевой  сахар, быстро восстанавливает силы, т.к. организм быстро усваивает дисахариды, которые так же есть и в адаптогенах. Кроме того, адаптогены обеспечивают более экономное расходование энергии  мышцами, улучшает синтез белков, что  имеет прямое отношение к биохимическому механизму памяти.

Экстракт женьшеня резко усиливает синтез РНК в организме.

Выраженными адаптогенными  свойствами обладает метилурацил.

Большие надежды возлагают  на гаммалон и неотропил (пирацетам) оба активизируют метаболизм мозговых клеток и непосредственно участвуют  в улучшении передачи нервных  импульсов.

Ухудшают память: кокаин, метизергид, препараты резерпина  и аменазина (хлорпромазина).

Второй подход к изучению и регулированию процессов памяти - физический. Заключается он в изучении влияния физических факторов на процессы запоминания и на фазы памяти вообще.

Важнейшим направлением в  физическом подходе является электрическая  стимуляция мозговых структур.

Оптические методы управления памятью выгоднее.

Существует еще одна возможность  целенаправленного воздействия  на функции памяти - с помощью  фокусированного ультразвукового  эффекта.

Влияние курения. Первоначально  в малых дозах, он расширяет кровеносные  сосуды и действует возбуждающе. Курильщик ощущает прилив энергии, лучше себя чувствует, его мысль  течет быстрее. Но все это длится недолго. В больших дозах и  при длительном употреблении никотин  сужает сосуды. Под влиянием никотина и других составных частей табачного  дыма (вовсе не безобидных) умственная деятельность постепенно ослабевает. У большинства курильщиков наступает  ослабление памяти. Результаты исследований показали, что под влиянием курения  табака, наступает ухудшение кровоснабжения мозга.

Алкоголики часто жалуются на забывчивость. Под удар алкоголя главным образом попадает кратковременная  память. Люди с легкостью вспоминают давно происходившие события, но столь же легко забывают сиюминутные. Кроме того, алкоголь приводит к  замедлению мозговой деятельности.

Механизмы памяти должны быть всегда подвижны и всегда в "форме". Их нужно постоянно тренировать, ежедневно выделяя для этого  час или хотя бы 20-25 минут.

Лучше всего функционирует  память между 8 и 12 часами дня, затем  ее эффективность начинает постепенно падать. После 17 часов запоминание  снова улучшается и, если человек не очень устал, к 19 часам достигает высокого уровня.

Подбирая литературу, которая  может дать ответы на интересующие вас вопросы, вы должны найти наиболее удобный вам способ восприятия информации. Прочитайте с этой целью какой - нибудь отрывок из текста "про себя", другой вслух, третий - запишите; а четвертый можете продиктовать в микрофон и прослушать в магнитофонной записи. Определите какой отрывок вы запомнили лучше всего и каким образом, вы узнаете какой способ восприятия информации вам больше подходит.

Используйте по возможности  все способы восприятия информации, комбинируйте их и через некоторое  время память ваша станет надежней, лучше. Очень важно при запоминании  новой информации, не отправлять ее в дальние "кладовые памяти", а  постараться сопоставить ее с  полученной ранее, развивая тем самым  ассоциативную память.

Рекомендации по улучшению  памяти.

Группы слов можно запоминать, создавая в сознании соответствующие  сцены. Чем они нелепее, тем лучше. Например, для запоминания названия ресторана "Под липами" представьте  себе, как вы сидите под этими  деревьями с их неповторимым ароматом. Если требуется запомнить название "Вулкан" ил "Молния", нужно  пытаться запомнить слово как  образ, а не как группу из нескольких букв. Чтобы, запомнить перечень предметов, представьте себе знакомую улицу  и расставьте все предметы перед  подъездами в порядке их расположения. После этого мысленно пройдитесь по улице. Вам будет легко восстановить в памяти весь перечень. Запоминая  группу букв или слогов, полезно  связывать их в слова с определенным смыслом. Мозг человека лучше запоминает то, что имеет смысл. Чтобы запомнить  фамилию нового знакомого, нужно  связать ее с какой - либо характерной  его чертой. Например: фамилию Розов  с розовым цветом его лица и  т.п.

Основные принципы запоминания новой информации.

Информация, поступающая  в мозг человека, лучше запомнится, если установлена связь между  событиями. Так, в упражнении на запоминание  установите смысловые связи между  двумя явлениями. Предварительное  определение, какой может быть смысловая  связь между этими явлениями, событиями или действиями, способствует более прочному запоминанию. Вот  некоторые примеры:

Альберт Эйнштейн - один из величайших физиков. Смысловое значение здесь состоит в том, что он создал теорию относительности.

Ассоциативные связи, даже когда  они совершенно невероятны по смыслу, то они запоминаются надолго. Например, Луна-масло. Можно представить себе самое невероятное - кусок масла  на Луне.

Структурные связи также  помогают запоминанию. Лёзер приводит пример: если число 683429731 разместить следующим  образом 683-429-731, его будет легче  запомнить. Для более легкого  запоминания информацию можно разделить  на группы А, Б, В, Г и т.д. Можно  рифмовать некоторые слова.

Метод ассоциации. Методом ассоциации умело пользовался римский политический деятель Марк Туллий Цицерон при подготовке своих блестящих речей, которые произносил, не пользуясь никакими записями. Он был великолепным оратором. С помощью особых приемов он запоминал предварительно отрепетированные речи. Каждый раздел речи он связывал с определенной ситуацией в комнате и, расхаживая по этой комнате, проводил ассоциации с различными предметами, находящимися в ней, которые напоминали предметы в зале Римского сената. Выступая в сенате, он связывал разделы своей речи с соответствующими предметами и мог часами говорить без запинки.

Существует простейший способ создания собственных упражнений, помогающих памяти с привлечением ассоциаций. С этой целью следует написать 20 чисел и произвольно связать их с определенными лицами или предметами (подобно описанной здесь тренировке запоминания логически не связанного текста) по системе словесно - числового запоминания. За этим упражнением должно следовать другое такое же, тем самым будут возрастать мнемонические способности мозга. Этим методом можно выработать феноменальную память.