Физиологические основы памяти

Память начинается с запоминания той информации, которую принимают наши органы чувств из окружающего мира. Все образы, слова, вообще впечатления должны удержаться, остаться в нашей памяти. В зависимости от критериев, перечисленных далее, можно говорить о разных видах памяти.

Классификация памяти

В нейрологической памяти выделяют:

- генотипическую (врожденную) память, которая обуславливает сохранение инстинктов, импринтинга;

- фенотипическую память, мозговые механизмы которой обеспечивают обработку и хранение информации, приобретаемой организмом в процессе индивидуального развития (Смирнов В.М., Свешников Д.С., Яковлев В.Н., 2006).

1. По длительности хранения информации выделяют:

Мгновенная (сенсорная, иконическая) (0,1 – 0,5 с)

– удержание точной и полной картины только что воспринятого органами чувств информации.

Кратковременная (до 20 с)

– представляет собой способ хранения информации в течение короткого промежутка времени. В ней сохраняется наиболее существенные элементы образа. Из мгновенной памяти в нее попадает только та информация, которая привлекает к себе повышенное внимание.

Оперативная (промежуточная) (до нескольких дней)

– хранение информации в течение определенного, заранее заданного срока. Срок хранения информации в этой памяти определяется задачей вставшей перед человеком.

Долговременная

- неограниченное хранение информации в неограниченном промежутке времени. Данная информация может воспроизводиться сколько угодно раз без утраты.

2. По характеру запоминаемого материала:

Моторная (двигательная)

- запоминание и сохранение, а при необходимости и воспроизведение с достаточной точностью многообразных сложных движений;

Эмоциональная

- память на переживания. То, что у человека вызывает эмоциональные переживания, запоминается им без особого труда и на более длительный срок.

Образная

- обеспечивает запоминание наглядного материала (предметов, изображений). Это память на представления, лица, звуки, запахи, формы предметов и т.д.

Вербальная (словесно-логическая)

- позволяет запоминать информацию с помощью слов, опосредованно, с помощью смысловой структуры. Содержание этого вида памяти являются наши мысли. Словесно-логическая память существует только у человека, в отличие от двигательной, эмоциональной, образной, которая есть и у животных (Рубинштейн С. Л., 1999).

3. По модальности запоминания в зависимости от того, какой анализатор принимает наибольшее участие в процессе запоминания, выделяют следующие виды памяти:

Зрительная

- сохранение и воспроизведение зрительных образов;

Слуховая

- запоминание и точное воспроизведение разнообразных звуков;

Осязательная, обонятельная, вкусовая …

- удовлетворение биологических потребностей или потребностей связанных с безопасностью и самосохранением организма.

Двигательная;

Пространственная;

Чаще всего все эти виды памяти развиты неодинаково.

4. По характеру мнестической деятельности в зависимости от наличия или отсутствия цели запомнить информацию выделяют:

Непроизвольное запоминание

- происходит автоматически и без особых усилий со стороны человека, без постановки перед ним специальной мнемической задачи.

Произвольное запоминание

- процесс запоминания и воспроизведения требует волевых усилий. При условии наличия мнемической задачи.

5. По способу запоминания:

Непосредственное (механическое запоминание)

- процесс сохранения информации происходит без участия мышления, т.е. без осмысления материала, без установления логической структуры и использования ассоциативных приемов запоминания. В обычной жизни это называется «зазубрил».

Опосредованная память

- процесс запоминания опосредован логикой, мышлением и, запоминаемый материал здесь необходимо предварительно осмыслить (Сунцова А.В., Курдюкова С.В., 2009).

Во всех вышеперечисленных видах памяти имеет место фиксация информации, включающая в себя, по крайней мере, три этапа:

1.формирование энграммы, т.е. следа, оставляемого в мозгу тем или иным событием;

2.сортировка и выделение новой информации;

3.долговременное хранение значимой информации (Смирнов В.М., Будылина С.М, 2004).

Накопление и хранение информации в памяти обеспечивается за счет электрических и химических процессов, происходящих в мозге и обуславливающих происходящие в нем структурные изменения. Электрическая активность нервных цепей, несомненно, лежит в основе получения «непосредственного отпечатка» сенсорной информации и кратковременной памяти. Нервная цепь, обеспечивающая циркуляцию возбуждения, вызванного стимулом, должна сохранять специфическую активность, связанную с действием раздражителя и после его выключения (Ткаченко Б.И., 1994).

Физиологической основой памяти являются следы в нервной системе от предыдущих раздражений. Следовые процессы являются общим свойством нервной системы, и поэтому трудно предполагать наличие каких-либо специализированных центров памяти (Шмидт Р., Тевс Г., 1996).

Пионер в области исследования памяти Карл Лешли пытался с помощью хирургического вмешательства в мозг дать ответ о пространственном расположении памяти, по аналогии с речевыми, моторными или сенсорными зонами. Лешли обучал разных животных решать определенную задачу. Потом он удалял у этого животного один за другим различные участки коры — в поисках места расположения следов памяти — энграмм. Однако, независимо от того, какое количество корковой ткани было удалено, найти то специфическое место, где хранятся следы памяти (энграммы), Лешли не удалось. Свою классическую статью он закончил выводом о том, что память одновременно находится в мозгу везде и нигде.

В последствии, результаты морфологических и физиологических исследований способствовали формированию представлений о существовании кольцевой системы: гиппокамп – гипоталамус - ретикулярная формация. Эта филогенетически древняя система объединена прямыми и обратными связями, через которые новая кора осуществляет саморегуляцию и регуляцию других мозговых систем (Смирнов В.М., Свешников Д.С., Яковлев В.Н., 2006).

По современным представлениям, фиксация следа в памяти осуществляется в три этапа.

Вначале, в иконической памяти на основе деятельности анализаторов возникают сенсорный след (зрительный, слуховой, тактильный и т. п.). Эти следы составляют содержание сенсорной памяти.

На втором этапе сенсорная информация направляется в высшие отделы головного мозга. В корковых зонах, а также в гиппокампе и лимбической системе происходит анализ, сортировка и переработка сигналов, с целью выделения из них новой для организма информации. Есть данные, что гиппокамп в совокупности с медиальной частью височной доли играет особую роль в процессе закрепления (консолидации) следов памяти. Речь идет о тех изменениях, которые происходят в нервной ткани при образовании энграмм. Гиппокамп, по-видимому, выполняет роль селективного входного фильтра. Он классифицирует все сигналы и отбрасывает случайные, способствуя оптимальной организации сенсорных следов в долговременной памяти. Он также участвует в извлечении следов из долговременной памяти под влиянием мотивационного возбуждения. Роль височной области предположительно состоит в том, что она устанавливает связь с местами хранения следов памяти в других отделах мозга, в первую очередь, в коре больших полушарий. Другими словами, она отвечает за реорганизацию нервных сетей в процессе усвоения новых знаний; когда реорганизация закончена, височная область в дальнейшем процессе хранения участия не принимает.

На третьем этапе следовые процессы переходят в устойчивые структуры долговременной памяти. Перевод информации из кратковременной памяти в долговременную, по некоторым предположениям может происходить как во время бодрствования, так и во сне (Ткаченко Б.И., 1994).

В психологии этот процесс называется – сохранение. Когда нужно, мы воспроизводим ранее виденное, слышанное, пережитое. Именно по воспроизведению судят о качестве работы всего аппарата памяти.

Хорошая память – это способности быстро и много запоминать, точно и вовремя воспроизводить.

Кратковременная и долговременная память взаимосвязаны и работают как единая система. Одна из концепций, описывающих их совместную, взаимосвязанную деятельность, разработана американскими учеными Р.Аткинсоном и Р.Шифрином.

Кратковременная память характеризуется ограниченностью ее объема (в среднем 7±2). При переполнении объема кратковременной памяти человека вновь поступающая информация частично вытесняет хранящуюся там, и последняя безвозвратно исчезает. Кратковременная память выступает в роли обязательного промежуточного хранилища и фильтра, перерабатывающего самый большой объем информации, сразу отсеивающего ненужную и оставляющего потенциально полезную.

Процесс запоминания может протекать более эффективно, если сосредоточиться на усваиваемом материале. Установлено, что лучше усваивается информация, которая является объектом внимания и сознания, выступает в качестве цели. Таким образом, сокращается объем исходной информации, облегчается работа по ее переработке.

Другим мнемоническим приемом является запоминание путем повторения. Этот механизм основан на том, что запоминаемый материал посредством сознательного повторения удерживается в кратковременной памяти на более длительный срок, чем несколько секунд; повышается шанс перевода информации в долговременное хранилище. Обычно же без повторения в долговременной памяти оказывается лишь то, что находится в сфере внимания.

Одним из возможных механизмов кратковременного запоминания является временное кодирование, то есть отражение запоминаемого материала в виде определенных, последовательно расположенных знаков в слуховой и зрительной системе человека. Как правило, информация перекодируется в акустическую форму, а затем сохраняется в долговременной памяти в смысловой форме. Именно смысл вспоминаемого приходит на память первым, мы, в конечном счете, можем вспомнить желаемое или по крайней мире заменить его тем, что достаточно близко к нему по смыслу. На этом, в частности, основан процесс узнавания когда-то виденного или слышанного.

Особенностью долговременной памяти является то, что она, по мнению Р.Аткинсона и Р.Шифрина, практически неограниченна по объему и длительности хранения в ней информации.

Схема памяти по Р.Аткинсону и Р.Шифрину достаточно хорошо описывает работу кратковременной памяти, но абсолютно не учитывает обратную связь долговременной памяти с кратковременной. Дело в том, что оба типа памяти работают во взаимосвязи и параллельно. В памяти идет постоянная работа по обращению к прошлому опыту, его дополнение новой информацией, а также корректировка усвоенных сведений. Иначе говоря, человеку нет необходимости заучивать то, что он и так хорошо знает. На этом основана ассоциативная память (Рубинштейн С. Л., 1999).

Теория памяти, которая легла в основу первых классических экспериментальных исследований Г. Эббингауза и его продолжателей (Г. Э. Мюллера, А. Пильцекера, Ф. Шумана и др.), была целиком построена на учении об ассоциациях.

Существенным в этой теории является то, что факт внешней смежности впечатлений сам по себе признается достаточным для установления связи между представлениями и для их воспроизведения. Исходя из этого, Эббингауз и построил все свое исследование. Он пользовался рядами бессмысленных слогов, состоящих из трех букв (одной гласной, расположенной между двумя согласными, например туг - фал - дор - сэт), с выключением всех тех комбинаций, которые давали какое - либо осмысленное слово. В подборе такого материала Эббингауз руководился стремлением получить однородный материал и создать единообразные условия для различных испытуемых. Отсутствие осмысленного содержания в заучиваемом материале и смысловых связей в нем было для Эббингауза несущественно, потому что для него процесс воспроизведения определялся фактом создающей ассоциативные связи внешней смежности заучиваемого материала.

По мнению С.П.Рубинштейн, об этой классической теории, которая попыталась свести память к одним лишь ассоциативным связям, видно что, ассоциативные связи играют, несомненно, значительную роль, особенно в элементарных формах памяти. Однако, работа памяти в целом, особенно высшие формы памяти у человека, несводимы к одним лишь ассоциациям и не могут быть безостаточно объяснены ассоциативной теорией. Помимо ассоциативных связей по смежности, в работе человеческой памяти, в процессах запоминания, припоминания, воспроизведения существенную роль играют смысловые связи. Память человека носит осмысленный характер.

Исследования (А. Бине, К. Бюлера и ряда других, (Рубинштейн С. Л., 1999), отчетливо вскрыли роль осмысливания в запоминании и показали, что, осмысленное запоминание подчинено иным закономерностям, чем механическое воспроизведение на основе ассоциаций по смежности. При воспроизведении осмысленного текста его основные, наиболее существенные по смыслу части воспроизводятся значительно лучше, забывается по большей части второстепенное, несущественное. Несущественное таким образом, отсеивается; существенные же по смыслу части как бы вычленяются из смежных с ними, но существенно по смыслу с ними не связанных частей, объединяясь в памяти с теми, с которыми их связывает смысловой контекст. Таким образом, вместо механического воспроизведения смежных частей, которое должно было бы иметь место согласно законам ассоциации, фактически при запоминании и воспроизведении осмысленного текста происходит значительно более сложный процесс смыслового отбора, в результате которого преимущественно закрепляется наиболее существенное для данного субъекта, основной смысловой остов текста. Сам текст, при этом подвергается более или менее значительной реконструкции. Воспроизведение в этих случаях определяется не смежностью, а может совершаться вопреки связям по смежности, в соответствии со смысловыми связями (Рубинштейн С. Л., 1999).