Фізіологічні основи пам'яті

Пам'ять — це властивість будь-якої системи, в тому числі нервової, зберігати в закодованому вигляді інформацію, що за певних умов може бути виведена з системи без порушення запису. Термін «пам'ять» широко застосовують у біології (біологічна па­м'ять) і в техніці (електронна пам'ять кібернетичних машин). В утворенні тимчасових умовно-рефлекторних зв'язків і слідів пам'яті вчені вба­чають спільність механізмів, проте не всі ототожнюють поняття пам'яті і умовного реф­лексу. Пам'ять — це більш складний процес, найбільш інтенсивно вона завантажується у період оволодіння мовою. Щоб розуміти мову і вміти говорити, потрібно навчитися впізнавати окремі звуки людської мови в різних умовах, незалежно від того, як вони проголошені (голосно чи тихо, швидко чи повільно, високим чи низьким голосом), вмі­ти пізнавати кожний окремий звук в швидкому потоці людської мови, встигати склас­ти окремі звуки в слова і впізнавати їх, опанувати артикуляцією тощо. Звичайно, це до­сить важке завдання для нервової системи, воно під силу тільки високолабільному і пластичному мозку дітей.

Формами біологічної пам'яті є генетична пам'ять, імунологічна пам'ять, нейронна пам'ять. Носієм генетичної пам'яті є дезоксирибонуклеїнова кислота (ДНК), яка забез­печує спадковість рослинного і тваринного світу. Імунологічна пам'ять людини і тва­рин полягає в здатності Т-лімфоцитів і В-лімфоцитів після першої зустрічі з чужорідним агентом (антигеном), запам'ятовувати його і при повторному контакті забезпечувати за­хисну імунологічну реакцію. Нейронна або нервова пам'ять — здатність головного мозку сприймати, відбирати, закріплювати, зберігати і втрачати інформацію.

З допомогою пам'яті нервова система має можливість відновлювати минулий до­свід, багаторазово вводити інформацію в сферу свідомості і поведінку. В складі пам'яті виділяють процеси запам'ятовування, збереження і відтворення, що включає узнавання, спогад, пригадування.

За тривалістю зберігання інформації пам'ять поділяють на короткочасну і довго­часну. До короткочасної належить сенсорна і первинна пам'ять, до довгочасної — вто­ринна і третинна пам'ять. В залежності від аналізаторів, через які в ЦНС надходить по­чаткова інформація, розрізняють зорову, слухову, нюхову, тактильну, рухову та інші типи сенсорної пам'яті. У людей фізичної праці, спортсменів, добре розвинута рухова пам'ять, у сліпих — тактильна.

Короткочасна пам'ять виникає у дітей у віці 3-4 місяців а довгочасна — в 1-4 роки, з 7 років запам'ятовування з підсвідомого переходить у свідоме. Недостатнє спілкування з людьми негативно позначається як на короткочасній, так і на довгочасній пам'яті.

Основу сенсорної пам'яті складають слідові процеси, що тривають деякий час піс­ля припинення дії подразника на рецептори відповідного аналізатора. Так, якщо махнути рукою перед очима, можна побачити слабкий слід, що залишився після того, як руку опу­щено. Сенсорні сліди відіграють важливу роль у житті людини під час читання, сприй­няття чужої та своєї мови, зображень на кіно- та телеекранах. У деяких людей сенсорна пам'ять може тривати десятки хвилин.

Первинна пам'ять триває кілька секунд. Вона відповідає за зберігання інформації, закодованої словесно. Первинна пам'ять приблизно відповідає короткочасній пам'яті, але ці поняття не ідентичні. Інформація, не закодована у вигляді слів, не затримується в первинній пам'яті. Вона переходить із сенсорної пам'яті у вторинну або безпосередньо, або через проміжну ста­дію зберігання.

Для тривалішого зберігання інформації в первинній пам'яті необхідне багаторазове її повторення. Перехід інформації із первинної пам'яті у вторинну також залежить від повторення інформації. Вторинна пам'ять характеризується великою ємністю і три­валістю (від декількох хвилин до декількох років).

Третинна пам'ять забезпечує найтриваліше зберігання інформації, з нею пов'язана здатність до читання і писання, вона лежить в основі формування професійних навичок. Ін­формація, «третинної пам'яті» практично не забувається протягом усього життя людини.

За характером запам'ятовування розрізняють образну, умовно-рефлекторну, емо­ційну і словесно-логічну види пам'яті. Всі вони можуть існувати і в короткочасній, і в довгочасній пам'яті.

Образна пам'ять — збереження в пам'яті і репродукція одноразового сприйняття життєво важливого образу (певного подразнення). Умовно-рефлекторна пам'ять про­являється у вигляді утворення умовних рухових реакцій через тривалий час після утво­рення умовних рухових рефлексів.

Емоційна пам'ять — здатність нервової системи відтворювати пережитий раніше стан у комплексі з елементами минулої ситуації та суб'єктивного ставлення до неї.

Словесно-логічна пам'ять — це пам'ять на словесні сигнали, які позначають як зовнішні об'єкти і події, так і внутрішні переживання і свої власні дії. Проявом осо­бливої людської пам'яті є внутрішня мова — можливість у спогадах подумки вести роз­мову у словесній формі.

Процес навчання пов'язаний з так званою процедурною і декларативною видами пам'яті. Перша використовується в ході дій при формуванні функціональних систем, друга — в спогадах про те, коли і де відбувались події. Проце­дурна пам'ять проявляється раніше, ніж декларативна. Раннє дитинство (до двох років) не пам'ятається, бо у такому віці діти володіють процедурною пам'яттю, а не деклара­тивною. У людей перед смертю часто проявляється панорамна пам 'ять — миттєвий спо­мин усього минулого життя.

Забування. Важливою властивістю пам'яті є забування, тобто неможливість від­творити набуту в минулому інформацію. Забування не є дефектом пам'яті, а фізіологічно необхідний процес. Без відбору інформації і стирання її в пам'яті мозок людини був би захаращеним надто великою кількістю даних. Результати були б такими катастрофічни­ми, як і відсутність здатності до навчання і запам'ятовування. Забування — це не просте стирання пам'ятного сліду (енграми), а перехід його у несвідому форму зберігання. Ін­формація забувається по-різному. Це залежність від того, в якій вона пам'яті зафіксова­на. Швидко забувається подія, записана у первинній пам'яті (пам'ятний слід стирається або замінюється новою інформацією).

Нейробіхімічні механізми коротко­часної і довгочасної нам'яти Формуван­ня короткочасної пам'яті пояснюють са­мозбудженням наявних у головному мозку кільцевих замкнутих нейронних ланцюгів. В цих ланцюгах нейрони з'єднані синапсами збуджуючої дії. Виникнувши у відпо­відь на зовнішній сигнал, збудження в та­кому ланцюзі циркулює до тих пір, поки яке-небудь зовнішнє гальмо не виключить одну із ланок ланцюга або не настане вто­ма. В деяких структурах головного мозку, наприклад, у гіпокампі виникає особливо тривале збудження після початкової сти- муляції збуджуючих синапсів. Вважають, що гіпокамп, який входить до складу лімбічної системи, відіграє важливу роль у явищах пам'яті і навчання. Реверберація (циркуляція) нервових імпульсів викликає спочатку утворення динамічної енграми, що має відношення до короткочасної пам'яті. Згодом формується структурна енграма, її утворення обумовлює перехід ко­роткочасної пам'яті в довгочасну.

Енграма — слід пам'яті, комплекс структурно-функціональних змін, які не лише ві­дображають дію на організм певної зовнішньої ситуації, а й суб'єктивне відношення ор­ганізму до неї.

Після відкриття механізмів кодування генетичної пам'яті і успішного вивчення іму­нологічної пам'яті лімфоцитів були проведені дослідження по вивченню молекулярних основ довгочасної нейронної пам'яті, що виникає в онтогенезі при участі РНК.

Вважають, що ДНК є носієм генетичної (спадкової) пам'яті. В регуляції пам'яті важливу роль відіграють спеціальні білкові молекули, які синтезуються в синапсах, а та­кож нейропептиди типу вазопресину, окситоцину, кортикотропіну, ацетилхоліну та інші. Зберігання інформації протягом тривалого часу пов'язане з підвищенням активності цих речовин, а також із збільшенням кількості синапсів і шипиків на дендритах нейронів.

Утворенню нових умовних рефлексів у процесі навчання, сприяє посилена м'язова діяльність. Активуючи біосинтез речовин, які беруть участь у засвоєнні інформації, фі­зичні вправи сприяють збільшенню кількості синапсів і шипіків, збагачуючи пам'ять.

Тип вищої нервової діяльності (тип ВНД) — це сукупність індивідуальних влас­тивостей нервової системи, обумовлена спадковістю (генотип) і життєвим досвідом даної людини.

Від типу ВНД залежить швидкість утворення умовних рефлексів, їх величина і міц­ність, інтенсивність гальмування, швидкість іррадіації і концентрації нервового процесу збудження чи гальмування, а також більш або менш виражена чутливість до різних впли­вів, які спроможні викликати патологічний стан ВНД.

Особливості ВНД окремих осіб визначаються характером взаємодії і співвідношен­ням основних нервових процесів — процесів збудження і гальмування. Основні влас­тивості цих нервових процесів (їх сила, врівноваженість, рухливість) і були покладені в основу класифікації типів ВНД.

В залежності від працездатності кіркових клітин нервові процеси можуть бути сильними і слабкими. В залежності від співвідношення сил збуджуючого і гальмівного процесів вони (процеси збудження і гальмування) можуть бути врівноваженими і неврівноваженими, тобто або обидва процеси є однаково сильними, або має місце помітна перевага одного з них.

Рухливість нервових процесів — це швидкість, з якою збудження може змінюватися гальмуванням і навпаки. В залежності від швидкості перебігу нервові процеси можуть бути рухливими (лабільними) або інертними.

Теоретично мислима велика кількість різних комбінацій цих трьох основних влас­тивостей нервових процесів, а отже, велика різноманітність типів ВНД. З числа мож­ливих комбінацій основних нервових процесів І. П. Павлов виділив чотири основних (спільних для людини і для тварини) тип ВНД.

Сильний неврівноважений, з вираженою перевагою процесів збудження над про­цесами гальмування, «нестримний» тип ВНД — холеричний. Він характеризується ви­сокою збудливістю і різко відстаючим за силою гальмівним процесом. Завдяки цьому холерик попадає в невигідну ситуацію завжди тоді, коли потрібна напруженість галь­мівних процесів. Проте, на відміну від слабкого типу, холерик відрізняється високою спроможністю поліпшувати своє недостатнє гальмування тренуванням.

Сильний, врівноважений, рухливий (лабільний) тип — сангвінічний. Спокійний, з до­брою рухливістю і великою по­тужністю нервових процесів. Це найдосконаліший з усіх типів ВНД щодо здатності при­стосовуватись до постійно змін­них умов довкілля.

Сильний, врівноважений, повільний (інертний) тип — флегматичний. Людина з та­ким типом ВНД завжди зазнає труднощів, коли зовнішні умови вимагають швидкого прийняття рішення і відповіді на дію подразника.

Слабкий тип ВНД — меланхолічний. Характеризується явною слабкістю як збуд­ливого, так і гальмівного нервових процесів, погано пристосовується до складних умов життя, часто під впливом складних ситуацій хворіє, впадає в депресію. Суттєво змінити характер людини з меланхолічним тип ВНД дуже важко. Меланхолікам необхідно ство­рювати спеціальні «мімозні» умови життя.

Чотирьохчленна класифікація типів ВНД досить розповсюджена як у фізіології, так і в психології. Проте дослідженнями вчених встановлена наявність багаточисленних ва­ріантів в межах кожного з вище наведених типів. Особливо багато варіантів має слабкий тип, тому що характерна ознака цього типу — слабкість нервових процесів, у різних ін­дивідів може поєднуватись з різною врівноваженістю і рухливістю нервових процесів.

Морфологічну теорію темпераменту запропонував Е. Кречмер (1888-1964). В її основі лежить зв'язок психічних особливостей людини з її конституцією. Згідно з да­ною теорією, серед хворих на шизофренію переважає астенічний тип будови тіла (до­вгі кінцівки, довга і вузька грудна клітка, слабкі м'язи, видовжене обличчя), а серед хво­рих на маніакально-депресивний психоз — пікнічний (кремезна фігура, широка грудина, випнутий живіт, кругла голова). На думку Е. Кречмера, зв'язок будови тіла з психікою існує і у здорових людей, але в прихованій формі. Астенічному типу відповідає шизоте-мічний темперамент, якому притаманні замкненість, невідповідність реакцій зовнішнім стимулам, контрасти між надмірною афективністю і повною байдужістю. Пікнічно-ци-клотемічний темперамент, характеризується відкритістю, вмінням контактувати з ото­чуючими, плавністю рухів.

До морфологічних відноситься і теорія американського психолога У. Шелдона (1898), який виділив ендо-, мезо- і ектоморфний типи соматичної конституції. Пред­ставникам ендоморфного типу притаманні м'якість та округлість зовнішнього вигля­ду, слабка м'язова система. Цим особливостям відповідає темперамент з чуттєвим рисами, м'язовою розслабленістю, доброзичливістю, потребою до комфортних умов і доброї їжі. Мезоморфний тип характеризується високим рівнем розвитку опорно-ру­хового апарату, атлетичністю та силою. Людям цього типу притаманні потреба в русі, активність, сміливість, властолюбство, схильність до ризику тощо. Люди ектоморф-ного типу характеризуються загальною загальмованістю, стриманістю, скритністю та схильністю до самотності.

Основним недоліком морфологічних теорій темпераментів є те, що у них не врахову­вались морфофункціональні особливості (резерви) окремих органів і систем організму.

При визначенні темпераменту людини сьогодні оцінюють такі його властивості, як сензитивність, реактивність, активність, емоційна збудливість. Сензитивність (чут­ливість) — це найменша сила зовнішньої дії, яка необхідна для виникнення певної пси­хічної реакції-відповіді (швидкість виникнення реакції). Реактивність — прояв реакції людини на ту чи іншу дію. Активність — наполегливість, енергійність, зосередженість щодо реагування на дію чинників довкілля. Емоційну збудливість людини оцінюють за силою подразнення, яке необхідне для виникнення емоційної реакції.