Психофизиология памяти

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.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5. Биохимические исследования памяти

 

Поиску  специфических веществ, ответственных  за хранение информации — "информационных молекул", посвящено немало исследований. Исходно эти исследования опирались  на предположение, что все этапы  формирования, удержания и воспроизведения  энграмм можно представить в  виде последовательности биохимических  процессов.

"Молекулы памяти".

Первые  гипотезы, связывающие запечатление информации с биохимическими изменениями  в нервной ткани, родились на основе широко известных в 60-е гг. опытов Г. Хидена, которые показали, что  образование следов памяти сопровождается изменениями свойств РНК и  белка в нейронах. Выяснилось, что  раздражение нервной клетки увеличивает  в ней содержание РНК и оставляет  длительные биохимические следы, сообщающие клетке способность резонировать в  ответ на повторные действия одних  и тех же раздражителей. Таким  образом, было установлено, что РНК  играет важную роль в механизмах формирования и сохранения следов памяти. Однако в более поздних работах было показано, что в консолидации энграмм  памяти ведущую роль играет ДНК, которая  может служить хранилищем не только генетической, но и приобретенной  информации, а РНК обеспечивает передачу специфического информационного кода. Высказывалось даже предположение, что неспособность зрелых нейронов делиться имеет своей целью предотвратить  разрушение приобретенной информации, хранящейся в ДНК нейрона.

Эти открытия имели большой научный и общественный резонанс.

Некоторые исследователи, например, увлеклись  идеей улучшения памяти путем  введения этих биохимических компонентов  в рацион питания. Однако если иметь  в виду, что крупные молекулы такого типа распадаются в кишечнике  на составляющие их аминокислоты до включения  их в обмен веществ потребителя, надежных результатов здесь получить было невозможно.

Другим  примером той же логики служили попытки  переноса ("транспорта памяти") от обученных животных к необученным. Методически это осуществлялась с помощью инъекций мозгового  субстрата животного-донора, обученного простым навыкам, животному-реципиенту, ранее не обучавшемуся. Наибольшую популярность в связи с этим приобрели  эксперименты Г. Унгара, который предпринял попытку выделить особое вещество —  пептид "скотофобин", передающий информацию о страхе перед темнотой. Многочисленные проверки, последовавшие  за этим открытием, не дали положительных результатов.

Итак, концепции  биохимического кодирования индивидуального  опыта в памяти, опираются на две  группы фактов: 1) образование в мозге  при обучении новых биохимических  факторов (например, "пептидов памяти"); 2) возможность передачи приобретенной  информации необученному мозгу с  помощью этих факторов. Однако идея существования биохимических факторов, способных к сохранению и переносу информации, большинством исследователей воспринимается критически. В настоящее  время считается, что гипотеза молекулярного  кодирования индивидуального опыта  не имеет прямых фактических доказательств. Несмотря на то, что установлена  существенная роль нуклеиновых кислот и белков в механизмах научения и  памяти, предполагается, что принимающие  участие в формировании новой  ассоциативной связи РНК и  белки специфичны лишь по отношению  к функциональному изменению  участвующих в процессе синапсов и неспецифичны по отношению к  самой информации.

Медиаторные системы.

Медиаторам  — химическим посредникам в синаптической  передаче информации — придается  большое значение в обеспечении  механизмов долговременной памяти. Основные медиаторные системы головного  мозга - холинэргическая и моноаминоэргическая (включает норадреноэргическую, дофаминэргическую и серотонинэргическую) — принимают самое непосредственное участие в обучении и формировании энграмм памяти. Так, экспериментально установлено, что уменьшение количества норадреналина замедляет обучение, вызывает амнезию и нарушает извлечение следов из памяти.

Р.И. Кругликов (1986) разработал концепцию, в соответствии с которой в основе долговременной памяти лежат сложные структурнохимические преобразования на системном и клеточном  уровнях головного мозга. При  этом холинэргическая система мозга  обеспечивает информационную составляющую процесса обучения. Моноаминоэргические  системы мозга в большей степени  связаны с обеспечением подкрепляющих  и мотивационных составляющих процессов обучения и памяти.

Показано, что под влиянием обучения увеличивается  количество холинорецепторов, т.е. рецепторов, расположенных на теле нейрона и  отвечающих за обнаружение медиатора  ацетилхолина. В процессе образования  условного рефлекса повышается чувствительность соответствующих нейронов кацетилхолин у, что облегчает обучение, ускоряет запоминание и способствует более  быстрому извлечению следа из памяти. В то же время вещества, препятствующие действию ацетилхолина, нарушают обучение и воспроизведение, вызывая амнезию (потерю памяти).

Важно подчеркнуть, что холинэргическая система  испытывает на себе модулирующее влияние  со стороны моноамионоэргической системы. Под действием этих влияний может  изменяться активность холинэргических  синапсов и запускаться цепь биохимических  внутриклеточных процессов, приводящих к более эффективному образованию энграмм.

Значение биохимических исследований памяти.

Биохимические методы, позволяющие проникнуть в  последовательность процессов, разыгрывающихся  в синаптических мембранах с  последующим синтезом новых белков, привлекают многих исследователей памяти. На этом пути ожидаются новые яркие  открытия. Предполагается, например, что для различных видов памяти в ближайшем будущем будут выявлены различия в биохимических процессах.

Тем не менее, следует подчеркнуть, что интенсивные биохимические исследования привели к явной переоценке и автономизации клеточно-молекулярного уровня изучения механизмов памяти. Как указывает С. Роуз, эксперименты, проводимые только на клеточном уровне, слишком ограничены, и, по-видимому, не способны ответить на вопрос — как мозг человека запоминает, например, сложные симфонические партитуры, или извлекает из памяти данные, необходимые для разгадывания простого кроссворда.

Для более  полного знания о специфике функционирования процессов памяти необходим переход  на уровень сложных мозговых систем, где многие нейроны соединены  между собой морфологическими и  функциональными связями. При этом психофизиологические исследования на здоровых людях позволяют изучать  процессы переработки и хранения информации, а изучение больных с  различного рода амнезиями, возникающими после повреждения мозга, позволяют  глубже проникать в тайны памяти.

Память  нельзя рассматривать как нечто  статичное, находящееся строго в  одном месте или в небольшой  группе клеток. Память существует в  динамичной и относительно распределенной форме. При этом мозг действует как  функциональная система, насыщенная разнообразными связями, которые лежат в основе регуляции процессов памяти.

 

 

 

 

 

 

 

 

6. Методы исследования памяти

В современной психологии все отдельные  опыты с памятью человека сводятся, в основном, к тому, что испытуемый тем или иным способом усваивает  материал, а затем, спустя некоторое  количество времени, его воспроизводит, узнаёт усвоенное. В каждом из таких  опытов экспериментатор имеет дело с тремя основными переменными:

1. деятельностью усвоения или  заучивания;

2. интервалом между усвоением  и воспроизведением;

3. деятельностью воспроизведения.

Материал может предъявляться  испытуемым зрительно или на слух. Кроме этого есть и иные способы: зрительно-слухо-моторный, зрительно-моторный, зрительно-слуховой. В своей работе мы коротко остановимся более  подробно на основных методиках исследования памяти человека, которые позволяют  наиболее полно и глубоко проанализировать все её стороны, виды и свойства.

Исследование непроизвольного  запоминания и условий его  продуктивности

Непроизвольное запоминание представляет собой процесс запоминания, протекающий  на фоне деятельности, направленной на решениенемнемических задач. Непроизвольное запоминание - это продукт и условие познавательных и практических действий. Это не случайный, а закономерный процесс, детерминированный особенностями деятельности субъекта.

Для изучения особенностей непроизвольного  запоминания используется ряд конкретных методик. К примеру, А.А. Смирнов при  исследовании роли активности в непроизвольном запоминании предлагал испытуемым пары фраз, на которых они должны были выводить определённые орфографические  правила, а затем придумывать  примеры на эти правила. На следующий  день испытуемым предлагалось воспроизвести  те фразы, которыми они оперировали  накануне. Опыты показали, что собственные фразы запоминались гораздо продуктивнее предложенных экспериментатором.

Методика И.П. Зинченко направлена на изучение влияния направленности деятельности на продуктивность запоминания. Для этого он предложил методику классификации предметов и составления числового ряда. При выполнении этих обеих задач предметы числа запоминались непроизвольно. Когда предметы и числа были объектом деятельности испытуемых (классификация предметов в первом опыте и составление числового ряда во втором), они запоминались лучше, чем, когда служили фоновыми раздражителями. Однако и в этом случае (когда объекты выступали в качестве фонового раздражителя) запоминание было результатом проявления со стороны испытуемых какой-либо активности по отношению к этим объектам, хотя она и проявлялась лишь в форме случайных ориентировочных реакций.

Опишем несколько наиболее известных  методик исследования непроизвольного  запоминания.

Методика «Классификация изображений  предметов».

Экспериментальный материал - 15 карточек, на каждой из которых изображён один предмет. 15 предметов легко классифицируются: животные, фрукты, игрушки. Кроме изображения  предмета, на каждой карточке (в правом верхнем углу) написано двузначное число.

Перед началом исследования карточки располагаются на щите в случайном  порядке и закрываются листом бумаги. Участвующим в исследовании выдаётся инструкция следующего типа, в которой говорится о том, что будет проводится опыт на умение классифицировать предметы по общим  признакам. Задача испытуемого состоит  в том, чтобы расклассифицировать  предметы по группам и записать их в этом порядке, ставя в начале группы её название. После окончания  опыта его участникам предлагается по памяти воспроизвести в любом  порядке сначала предметы, изображённые на карточках, а затем числа.

На основании анализа данных делаются выводы об условиях продуктивности непроизвольного запоминания.

Измерение объёма кратковременной  памяти

Кратковременная память представляет собой такой её вид, который характеризуется  очень кратким сохранением материала  после однократного непродолжительного восприятия и только немедленным  воспроизведением. Для измерения  объёма кратковременной памяти могут  использоваться различные методики.

«Метод Джекобса». Этот метод проводится на цифровом материале и представляет собой следующую работу. Испытуемому  предъявляются последовательно  семь рядов цифр, которые содержат от 4 до 10 элементов. Ряды цифр составляются случайно. Экспериментатор по одному разу читает по очереди каждый ряд, начиная с самого короткого. После  прочтения каждого ряда, через 2-3 секунды, испытуемые письменно воспроизводят  в протоколе элементы рядов. Опыт повторяется несколько раз на различных цифровых рядах. После  эксперимента испытуемый даёт отчёт  о том, какими приёмами он пользовался  для запоминания рядов. Анализ результатов  и формулирование выводов об объёме кратковременной памяти проходит на основании полученных количественных данных, а также на основе словесного отчёта испытуемых о ходе процесса запоминания.

Ещё одна методика определения кратковременной  памяти разработана Л.С. Мучником и  В.М. Смирновым («Определение индекса  кратковременной памяти»). В первой части предложенного ими теста  задания выполняются по методу Джекобса. Во второй части опыта определяется объём оперативной памяти, для  чего испытуемому предъявляют случайные  однозначные числа, которые он должен попарно складывать в уме и  запоминать результаты сложения. После  окончания испытуемый должен воспроизвести  все результаты подсчётов. По окончании  двух опытов подсчитывается по специальной  формуле индекс кратковременной  памяти.