НАУЧЕНИЕ И ПАМЯТЬ

Нервная система ответственна за связь организма с внешней средой и его ответные реакции на воздействия окружаю­щего мира, в том числе и движение. Одной из важнейших функций нервной системы является запись, хранение, упорядочение, пере­работка информации и ее извлечение по мере необходимости. Запечатление действующей на организм информации происходит избирательно в соответствии с доминирующими потребностями организма. Процесс запечатления информации наиболее активен на ранних стадиях онтогенеза. Научение и память неразрывно связаны .

«Научение — это процесс, позволяющий накапливать информацию в нервной системе... Научение - это процесс усвоения знаний или овладения ими.

Существует несколько классификаций науче­ния. Целесообразно все их объединить в че­тыре основные группы преимущественно по критерию активности животного или челове­ка в ходе научения: а) пассивное (реактив­ное) научение, б) активное (оперантное) на­учение (operatic — действие),

в) научение с помощью наблюдения, г) инсайт.

А. Пассивное (реактивное) научение имеет место во всех случаях, когда организм пас­сивно (не прилагая целенаправленных уси­лий) реагирует на какие-то внешние факто­ры, в результате чего в нервной системе фор­мируются новые следы памяти. Пассивным научением являются следующие формы.

У человека (и животных) каждый новый раздражи­тель вызывает как соматические, так и вегетативные реакции — ориентировочные реакции. Павлов называет ориентировоч­ной любую реакцию обращения внимания в ответ на стимул, на­пример: поворот головы, направление взгляда в сторону стимула, повышение мышечного тонуса.

Самая простая и самая распространенная форма научения — это привыкание. Если раздражитель многократно по­вторяется и не имеет особого значения для организма, то последний прекращает на него реагировать, ориентировочная реакция угасает развивается привыкание (габитуация). Так, например, человек, живущий вблизи же­лезнодорожной линии или на шумной улице, перестает обращать внимание на шум и спит спокойно, но его может разбудить тиши­на или любой непривычный звук. Такая адаптация называется привыканием.

В то же время очень сильный или очень вредный раздражитель усиливает реакцию — это сенситизация. Например, капли воды из крана, жужжание назойливой мухи или пронзительный писк комара, многократно повторяющийся, ста­новятся непереносимыми, неприятными. В данном случае научение носит негативный характер и выражается в соответствующих поведенческих реакциях типа стимул—ответ (после нескольких повторений действия раз­дражителя).

Импринтинг — запечатление в памяти новорожденного окружающей действитель­ности. Импринтинг — особая форма ассоци­ативного научения, основанная на врожден­ной предрасположенности к фиксации опре­деленных сочетаний раздражителей и возни­кающих ответных реакций в ранний период развития организма. По мере индивидуального развития животных механизм импритинга уступает место другим механизмам памяти.

Б. Активное (оперантное) научение — на­учение, в ходе которого организм добивается полезного результата с помощью активного поведения. Имеется три основных вида науче­ния — метод проб и ошибок, инструменталь­ный условный рефлекс и самораздражение.

1. Метод проб и ошибок. Американский ученый Э.Торндайк (1890), видный бихевиорист (англ, behaviour — поведение) помещал голодных кошек в так называемые проблем­ные клетки, которые открывались в том слу­чае, если кошка предпринимала какие-то оп­ределенные действия: тянула за веревку, при­поднимала запорный крючок. Когда кошка выходила из клетки, она получала пищу. По мере повторения процедуры выхода из клет­ки, иначе увеличения числа проб и ошибок, скорость выполнения задачи возрастала.

2. Инструментальный условный рефлекс — научение действию с помощью вознагражде­ния (подкрепления). Например, при помеще­нии в клетку Скиннера, где находится светя­щийся, пластмассовый кружок, голубь полу­чает зернышко; если он повернет голову в сторону кружка — он вновь получает зер­нышко; если голубь случайно клюнет кру­жок, он снова получает зернышко и т.д. Вскоре голубь научается ударять клювом по кружку за вознаграждение. Подобное науче­ние может проводиться с целью избавления или избегания неприятного воздействия, на­пример раздражения электрическим током, пропускаемым через металлическую сетку пола. Так, животное (крыса) по световому сигналу нажимает на рычаг и выключает электрический ток, чтобы избежать раздра­жения. Крыса также научается реагировать на световой раздражитель: нажимает на рычаг, чтобы получить пищу, т.е. она исполь­зует какой-то инструмент — отсюда и назва­ние этого вида научения. Дети быстро учатся говорить, когда родители одобряют их при правильном произношении отдельных звуков и слов. В случае неправильного произноше­ния слова дети не получают подобного под­крепления, в результате чего эти слова посте­пенно исчезают из употребления.

3. Самораздражение структур мозга для по­лучения удовольствия — положительных эмоций.

В. Научение путем наблюдения. Различают два вида подобного научения.

1. Простое подражание. Например, обезь­яна в общении с исследователями научилась мыть банан перед едой, не понимая зачем это делается.

2. Викарное научение также осуществляет­ся посредством наблюдения, но при этом результат действия оценивается. Такое на­учение свойственно только человеку. Осо­бенно часто оно используется детьми, при­чем в раннем онтогенезе оно является пре­имущественно подражательным. С возрас­том викарное научение начинает все больше превалировать над подражательным науче­нием.

Г. Научение путем инсайта (озарение) -внезапное нестандартное правильное реше­ние задачи: иногда после отдельных проб и ошибок возникает идея результативного дей­ствия, которое может совершенствоваться в процессе достижения цели. Этот вид научения является следствием объединения опыта, на­копленного в памяти, с той информацией, ко­торой располагает индивидуум при решении проблемы. Так, находящаяся в клетке обезь­яна в эксперименте с недосягаемым для нее бананом сначала пытается достать плод одной палкой в виде трубки, потом другой такой же. Но обе палки оказываются слишком коротки. Тогда она прекращает свои попытки, разгля­дывает находящиеся возле нее предметы и вдруг быстро проделывает логическую сово­купность действий: схватывает обе палки, вставляет их одну в другую, просовывает между прутьями клетки и достает банан.

Д. Экстраполяционные рефлексы [Крушинский Л.В., 1960] состоят в способности животного определять направления дальней­шего перемещения значимого для него раз­дражителя, например перемещение пищи, движущейся по прямой линии после исчез­новения из поля зрения. Способность к экстраполяции хорошо развита у птиц, хищ­ных млекопитающих, дельфинов.

Следует подчеркнуть, что в конкретных ситуациях для достижения того или иного полезного приспособительного результата индивидуум чаще всего реализует не один, а несколько видов научения. Частное научение (обучение игре на музыкальном инструменте, обучение работе на компьютере и др.) по своей структуре всегда является комплекс­ным.

память — совокупность информации приобретенной мозгом и управляющей поведением» (Ж. Шапутье' 1980). Память - это священный дар. Ее бледное подобие есть даже у одноклеточных! Назначение памяти - сохранение прошлого и обретение полноты жизни в настоящем и будущем. Память (среди прочего) предполагает и ответственность за творческое продолжение истории человечества и за сохранение в душе образов ушедших.

Память — способность организма приобре­тать, сохранять и воспроизводить в сознании информацию и навыки.

Определения: (Память - это свойство нервной системы накапливать и сохранять в закодированном виде информацию, которая при определенных условиях может быть выведена из этой системы без нарушения свойств и характера записи. )

(Память — это психическая функция сохранения информа­ции о каких-либо раздражениях, а также идеях, образах, собы­тиях после того, как они уже не действуют, и способность сохра­нять и впоследствии использовать (извлекать) эту информацию.)

Биологическое значение памяти. Научение и память имеют неоценимое значение для адаптации поведения живого организма к окружающей среде. Без способности к научению и памяти ни отдельная особь, ни вид в целом не могли бы выжить, поскольку в этом случае было бы невозможно как планировать и совершать целесообразные действия, так и преднамеренно избегать ошибок.

Четыре процесса формирования памяти характеризуют память: запоминание информа­ции, ее сохранение, извлечение и воспроизведение.

Память включает 4 этапа формирования:

1. Селекция новой информации(сортировка)

2. Формирование энграммы (запись)

электро-физиологическая или структурно-химическая

3. хранение

4 . воспроизведение информации 

 Свойства памяти:

1.Селекция-отбор информации

2.Способность к забыванию 

Принцип селекции-информация должна отвечать двум требованиям:

1-новая, 2-значимая.

• Информационная емкость человеческого мозга. По данным X. Корнхубера (1973), Общая информационная емкость памяти человеческого мозга составляет 3 • 10⁸ бит. Если учесть, что поток сознательно воспринимаемой информации от всех сенсорных систем не превышает 50 бит/с, а в среднем он составляет 20 бит/с, то за 70 лет жизни при длительности каждого активного дня в 16 часов общее поступление информации составляет 3 • 10¹⁰ бит. Это в 100 раз больше, чем информационная емкость мозга. Т.е., из всей информации долговременная память должна отобрать лишь 1%.

• информации в памяти, к счастью, задерживается очень немного. способности к научению и памяти и без способности забыванию не мог бы выжить ни отдельный человек, ни вид «человек разумный».

Память различают:

• по формам восприятия информации (по характеру памятных следов)

— логически-смысловая (оперирующая понятиями)

— чувст­венно-образная (оперирующая представлениями): зрительную, слуховую, вкусовую, обонятельную, двигательную

• по уровням усвоения (воспроизво­дящая и облегчающая);

• по происхождению в филогенезе (инстинкты) и в онтогенезе (ус­ловные рефлексы);

• по длительности хране­ния информации

• по способу запоминания и воспроизведения памятных следов (энграмм)память может быть:

— произвольной

— непроизвольной

Различают память генетическую, иммунную и приобретенную.

Генети­ческая память - это вся информация, получаемая от родителей через половые клетки. Благодаря генетической памяти организм передает от поколения к поколению свои наследственные признаки. В сущности, генетическая память — это способность организма развиваться по предварительному «плану», или, как говорят, по закодированной в организме программе, отражающей в том числе и наследственные болезни по материнской и отцовской линиям. Генетическая память определяется триадой ДНК — РНК — белок и связана с активностью гормонов и ферментов. Носителем генетической информации яв­ляются нуклеиновые кислоты, в которых закодирована склон­ность к определенным видам поведения у человека (и высших приматов). Примером генетической памяти являются страх па­дения и рефлекторные реакции на падающие предметы. Так, лицо, конечности, походка субъекта похожи до известной степени на родительские. Это касается и сопротивляемости к некоторым болезням или, наоборот, предрасположенности к ним. От зачатия до полного своего развития организм дифференцируется и приобретает определенный облик благодаря своей генетической памяти. Генетическая память сохраняет тысячелетнюю историю жизни и очень медленно меняет то, что в ней закодировано. Индивидуально приобретенная память вносит в генетическую поправки, связанные с приспособлением данного индивидуума к окружающей среде.

Иммунная память представляет собой способность организма отличать свое от попадающего в него чужого. В широком смысле иммунную память следует понимать как сохранение специфического для организма клеточного строения с характерными для него составными частями. Иммунная память помогает организму бороться с проникшими в него извне микробами, вирусами или паразитами, мобилизуя для их уничтожения клеточную и гуморальную системы защиты и вырабатывая иммунитет (невосприимчивость к подобным «непрошеным гостям»). Иммунная память до недавнего времени интересовала только ограниченный круг ученых-иммунологов. Однако сегодня она привлекает большое внимание хирургов и реаниматоров в связи с изучением пересадки органов.

Приобретенная (индивидуальная) память возникает в онто­генезе на основе жизненного опыта. Выделяют четыре вида со­знаваемой памяти: двигательную, связанную с запоминанием и воспроизведением движений; образную, основой которой является запоминание предметов и их свойств; словесно-ло­гическую (свойственную только человеку), связанную с запо­минанием, узнаванием и воспроизведением мыслей, понятий. эмоциональную память, ответственную за запоминание и вос­произведение чувственных восприятий совместно с объектами их вызывающими.

1.Моторная память она запрограммирован генетически и отвечает за запоминание, сохранение и воспроизведение движений: ходьбы, плаванья, прыжков. Благодаря ей обычные действия выполняются автоматически. Она очень прочна(научившись однажды танцевать вальс, ездить на велосипеде, вязать, даже после длительного перерыва, человек легко восстанавливает эти способности).

2.Образная память - запечатление образа привлекательного или вредного раздражителя. Она лежит в основе научения (для животных и человека).

Образная память-она связана с работой органов чувств, включает в себя-зрительную,осязатель6ную,слуховую.Она спонтанна, гибка и обеспечивает длительное хранение впечатлений(Много лет спустя мы можем совершенно точно вспомнить вкус бабушкиного пирога,ее голос,запах вещей в доме).Образная память избирательна(ни с того, ни с сего запоминаем услышанную где-то мелодию,з апах моря, запах хвои отновогодней елки) 

 Память-мать муз(Вольтер).Замечательной музыкальной памятью обладал Моцарт-услышав сложную мелодию всего лишь раз он без труда ее воспроизводил. 

3.Эмоциональная память - способность воспроизводить пережитое ранее эмоциональное состояние в комплексе с элементами вызвавшей его ситуации и субъективным отношением к ней. Чаще удерживаются отрицательные эмоции. У людей она представлена двумя формами: истинной и абстрагированной.

Истинная - воспроизведение чувственного состояния.

Абстрагированная - интеллектуальное воспоминание, сохраняющее ту или иную аффективную окраску.

Особенности эмоциональной памяти

• отсутствие модальности, быстрота формирования

• прочность сохранения, непроизвольность воспроизведения

Эмоциональная память имеет чрезвычайно важное значение в отношениях между людьми и в быстром и прочном запоминании информации.

В патологии расстройства эмоциональной памяти вызывает многие фобии, неврозы (травматические), наркомании, алкоголизм.

• Выделяют в самостоятельную категорию условнорефлекторную, или поведенческую память, что обусловлено механизмом становления условнорефлекторных связей. При выработке условного рефлекса необходимо сохранение в памяти следа от воздействия на организм условного раздражителя до момента его подкрепления безусловным раздражителем. Условнорефлекторная память - является основной формой хранения информации у всех позвоночных.

Основная отличительная особенность памяти человека - способность к формулировке идей в виде словесных символов и к их сохранению в абстрактной форме.

По длительности хранения различают память: кратковременную долговременную Кратковременная память включает сенсорную, длящуюся всего доли секунды, и первичную, длительностью несколько секунд.

Долговременная память включает вторичную память (от нескольких минут до нескольких лет) и третичную, длящуюся всю жизнь.

В рамках этих клас­сификаций существуют противоречия. На­пример, термин «сенсорная память» отражает ее происхождение, а термины «кратковре­менная» и «долговременная» память свиде­тельствуют о длительности хранении инфор­мации, где также есть противоречия.

Во-первых, сенсорную память необосно­ванно называть особым видом памяти, так как при этом нет воспроизведения в созна­нии информации или навыка (воспомина­ния), а есть продолжение ощущения после выключения раздражителя. Это — результат инерционности анализаторов (последейст­вие), например ощущение прикосновения, которого уже нет.

Главный критерий в опре­делении памяти — воспоминание.

«Сенсорная память» этому критерию не соответствует.

Во-вторых, все противоречия о длитель­ности хранения информации можно исклю­чить, положив в основу классификации не длительность хранения информации, а меха­низм — электрохимические процессы и структурные изменения в синапсах и нейро­нах ЦНС. Идея длительности хранения ин­формации сохраняется — кратковременная, промежуточная и долговременная память.

Временная организация памяти.

►Кратковременная память. Память, обеспечивающая удержание и воспроизведение оперативной информации, получила название кратковре­меной. Кратковременная память включает память сенсорную и первичную.

А. Сенсорная память В сенсорной памяти автоматически задерживаются (не более 500 мс) чувственные сигналы для их анализа и оценки, а затем они либо забываются, либо направляются на дальнейшую обработку. Процесс забывания при этом начинается сразу после поступления информации и продолжается достаточно равномерно в течение 150 мс. После электрического ответа рецепторной клетки на внешнее раздражение возникают следовые процессы, продолжающиеся при отсутствии реального раздражителя. Они составляют основу сенсорной памяти, которая не зависит от воли человека и не подвержена сознательному контролю, отличается высокой информативностью, полнотой признаков и свойств.

Различают: иконическую память (связанную со зрением) и эхоническую (связанную со слухом) и прочую, поскольку человек по разному запоминает: глазами, кожей, носом).

Иконическая память Поскольку 90% всей информации, получаемой человеком, поступает через зрительный анализатор, очень важный компонент запоминания составляет сенсорная память в сетчатке глаза, т.н. иконическая память. Длительность ее хранения не превышает 500 мс, а стирание следа осуществляется за 150 мс. Значение этой памяти заключается в обеспечении анализаторных структур мозга возможностью выделения отдельных признаков и свойств сигнала, распознавания образа.

Наличие крат­ковременной памяти было доказано в опытах немецкого психолога Г.Эббингауса (1885), проводившего оценку эффективности вос­произведения человеком рядов случайных цифр, букв, символов. Эббингаус впервые установил, что случайные последовательнос­ти цифр, букв, символов после однократного прочтения, прослушивания можно воспроиз­вести без ошибок в строго ограниченном ко­личестве единиц.

Ее объем составляет примерно 7 ± 2 единицы. Основным свойством данной раз­новидности памяти является непродолжи­тельность. Хранение информации в кратко­временной памяти длится секунды, минуты.

Если испытуемому в течении 50с предъявить 16 букв и тут же попросить их перечислить, то он назовет 10-12 букв, т.е.70 процентов увиденного, через 150с он вспомнит 25-35 процентов информации, а через 250с - она вся теряется. Если провести укрупнение информации или придумать логическую связь, то запомненных предметов будет значительно больше. 

Б. Первичная память. Она отвечает за временное хранение информации(лишь несколько секунд) - информации закодированной словесно(вербальная память). Забывание происходит в результате вытеснения старой информации новымисигналами. Хранение несколько секунд. Информацмя не закодированная в виде слов не задерживается в первичной памяти, она переходит из сенсорной памяти во вторичную память. 

Некоторые авторы выделяют промежуточную память.

►Промежуточная память (по длительнос­ти хранения информации) — это процесс перевода кратковременной памяти в долгов­ременную (консолидация памяти), который продолжается минуты — часы. Следы кратковременной памяти становятся устойчивыми через 3—4 ч, но еще могут быть стерты экс­тремальными воздействиями (наркоз и др.). На данном этапе электрофизиологические процессы запускают с помощью вторых по­средников биохимические реакции. Поэтому данный период переработки поступившей информации и запоминания ее следует на­звать нейрохимической памятью.

►Долговременная память. Информация невербальная не задерживается в первичной памяти, а сразу переходит из сенсорной памяти во вторичную. Вероятность перехода информации во вторичную память зависит от длительности и частоты ее повторения (консолидация памяти). А. Вторичная память характеризуется большой емкостью и длительностью (от нескольких минут до нескольких лет). Отбор информации здесь происходит по ее значимости. Только информация (вербальная и невербальная), прошедшая через вторичную память, может быть извлечена через большой промежуток времени. Забывание на уровне этой памяти связано либо с влиянием на запоминание уже имеющейся информации (проактивная интерференция), либо вновь поступающей (ретроактивная интерференция). Б.Третичная память. Третичная память отвечает за хранение наиболее значимой информации: персональных данных, навыка к чтению и письму, других повседневных и профессиональных данных. Здесь эти данные закрепляются в результате многолетней практики и никогда не изглаживаются, а извлекаются чрезвычайно быстро.

Вторичная и третичная память составляют долговременную память.