Что такое внутренняя память человека
Механизмы и принципы работы памяти головного мозга человека
Поводом написания данной статьи послужила публикация материала американских неврологов на тему измерения емкости памяти головного мозга человека, и представленная на GeekTimes днем ранее.
В подготовленном материале постараюсь объяснить механизмы, особенности, функциональность, структурные взаимодействия и особенности в работе памяти. Так же, почему нельзя проводить аналогии с компьютерами в работе мозга и вести исчисления в единицах измерения машинного языка. В статье используются материалы взятые из трудов людей, посвятившим жизнь не легкому труду в изучении цитоархитектоники и морфогенетике, подтвержденный на практике и имеющие результаты в доказательной медицине. В частности используются данные Савельева С.В. учёного, эволюциониста, палеоневролога, доктора биологических наук, профессора, заведующего лабораторией развития нервной системы Института морфологии человека РАН.
Прежде, чем преступить к рассмотрению вопроса и проблемы в целом, мы сформулируем базовые представления о мозге и сделаем ряд пояснений, позволяющих в полной мере оценить представленную точку зрения.
Первое что вы должны знать: мозг человека — самый изменчивый орган, он различается у мужчин и женщин, расовому признаку и этническим группам, изменчивость носит как количественный (масса мозга) так и качественный (организация борозд и извилин) характер, в различных вариациях эта разница оказывается более чем двукратной.
Второе: мозг самый энергозатратный орган в человеческом организме. При весе 1/50 от массы тела он потребляет 9% энергии всего организма в спокойном состоянии, например, когда вы лежите на диване и 25% энергии всего организма, когда вы активно начинаете думать, огромные затраты.
Третье: в силу большой энергозатраты мозг хитер и избирателен, любой энергозависимый процесс невыгоден организму, это значит, что без крайней биологической необходимости такой процесс поддерживаться не будет и мозг любыми способами старается экономить ресурсы организма.
Вот, пожалуй, три основных момента из далеко не полного списка особенностей мозга, которые понадобится при анализе механизмов и процессов памяти человека.
Что же такое память? Память – это функция нервных клеток. У памяти нет отдельной, пассивной эноргонезатратной локализации, что является излюбленной темой физиологов и психологов, сторонников идеи нематериальных форм памяти, что опровергается печальным опытом клинической смерти, когда мозг перестает получать необходимое кровоснабжение и примерно через 6 минут после клинической смерти начинаются необратимые процессы и безвозвратно исчезают воспоминания. Если бы у памяти был энергонезависимый источник она могла бы восстановиться, но этого не происходит, что означает динамичность памяти и постоянные энергозатраты на ее поддержание.
Важно знать, что нейроны, определяющие память человека, находятся преимущественно в неокортоксе. Неокортекс содержит порядка 11млрд. нейронов и в разы больше глии. (Глия – тип клеток нервной системы. Глия является средой для нейронов глиальные клетки служат опорным и защитным аппаратом для нейронов. Метаболизм глиальных клеток тесно связан с метаболизмом нейронов, которые они окружают.
Глии, связи нейронов:
Хорошо известно, что в памяти информация хранится разное время, существуют такие понятия как долговременная и кратковременная память. События и явления быстро забываются, если не обновляются и не повторяются, что очередное подтверждение динамичности памяти. Информация определенным образом удерживается, но в отсутствии востребованности исчезает.
Как говорилось ранее, память – энергозависимый процесс. Нет энергии – нет памяти. Следствием энергозависимости памяти является нестабильность ее содержательной части. Воспоминания о прошедших событиях фальсифицируются во времени вплоть до полной неадекватности. Счета времени у памяти нет, но его заменяет скорость забывания. Память о любом событии уменьшается обратно пропорционально времени. Через час забывается ½ от всего попавшего в память, через сутки – 2/3, через месяц – 4/5.
Рассмотрим принципы работы памяти, исходя из биологической целесообразности результатов ее работы. Физические компоненты памяти состоят из нервных путей, объединяющих одну или несколько клеток. В них входят зоны градуального и активного проведения сигналов, различные системы синапсов и тел нейронов. Представим себе событие или явление. Человек столкнулся с новой, но достаточно важной ситуацией. Через определенные сенсорные связи и органы чувств человек получил различную информацию, анализ события завершился принятием решения. При этом человек доволен результатом. В нервной системе осталось остаточное возбуждение – движение сигналов по сетям, которые использовались при решении проблемы. Это так называемые «старые цепи» существовавшие до ситуации с необходимостью запоминать информацию. Поддержания циркуляции разных информационных сигналов в рамках одной структурной цепи крайне энергозатратно. Потому сохранение в пямяти новой информации обычно затруднительно. Во время повторов или схожих ситуациях могут образоваться новые синаптические связи между клетками и тогда полученная информация запомнится на долго. Таким образом, запоминание – это сохранение остаточной активности нейронов участка мозга.
Память мозга – вынужденная компенсаторная реакция нервной системы. Любая информация переходит во временное хранение. Поддержка стабильности кратковременной памяти и восприятия сигналов от внешнего энергетически крайне затратна, к тем же клеткам приходят новые возбуждающие сигналы и, накапливаются ошибки передачи и происходит перерасход энергетических ресурсов. Однако ситуация не так плоха, как выглядит. Нервная система обладает долговременной памятью. Зачастую она так трансформирует реальность, что делает исходные объекты неузнаваемыми. Степень модификации хранимого в памяти объекта зависит от времени хранения. Память сохраняет воспоминания, но изменяет их так, как хочется обладателю. В основе долговременной памяти лежат простые и случайные процессы. Дело в том, что нейроны всю жизнь формируют и разрушают свои связи. Синапсы постоянно образуются и исчезают. Довольно приблизительные данные говорят о том, что этот процесс спонтанного образования одного нейронного синапса может происходить у млекопитающих примерно 3-4 раза в 2-5 дней. Несколько реже происходит ветвление коллатералей, содержащих сотни различных синапсов. Новая полисинаптическая коллатераль формируется за 40-45 дней. Поскольку эти процессы происходят в каждом нейроне, вполне можно оценить ежедневную емкость долговременной памяти для любого из животных. Можно ожидать, что в коре мозга человека ежедневно будет образовываться около 800 млн. новых связей между клетками и примерно столько же будет разрушено. Долговременным запоминанием является включение в новообразованную сеть участков с совершенно не использованными, новообразованными контактами между клетками. Чем больше новых синаптических контактов участвует в сети первичной (кратковременной) памяти, тем больше у этой сети шансов сохраниться надолго.
Запоминание и забывание информации. Кратковременная память образуется на основании уже имеющихся связей. Её появление обозначено оранжевыми стрелками на фрагменте б. По одним и тем же путям циркулируют сигналы, содержащие как старую (фиолетовые стрелки), так и новую (оранжевые стрелки) информацию. Это приводит к крайне затратному и кратковременному хранению новой информации на базе старых связей. Если она не важна, то энергетические затраты на её поддержание снижаются и происходит забывание. При хранении «кратковременной», но ставшей нужной информации образуются новые физические связи между клетками по фрагментам а-б-в. Это приводит к долговременному запоминанию на основании использования вновь возникших связей (жёлтые стрелки). Если информация долго остаётся невостребованной, то она вытесняется другой информацией. При этом связи могут прерываться и происходит забывание по фрагментам в-б-а или в-a (голубые стрелки).»
Из выше сказанного ясно, что мозг динамическая структура, постоянно перестраивается и имеет определенные физиологические пределы, так же мозг чрезмерно энергозатратный орган. Мозг не физиологичен, а морфогенетичен, потому его активности некорректно и неправильно измерять в системах, используемых и применимых в информационных технологиях. Из за индивидуальной изменчивости мозга не представляется возможным делать какие либо выводы обобщающие различные функциональные показатели мозга человека. Математические методы так же не применимы в расчете структурного взаимодействия в работе мозга человека, из за постоянного изменения, взаимодействия и перестраивания нервных клеток и связей между ними, что в свою очередь доводит до абсурда работу американских ученых в исследовании емкости памяти головного мозга человека.
Что такое собственная память человека
Исследования нескольких последних лет обнаружили, что почти две трети людей в возрасте 40 лет признают, что собственная память стала хуже, чем она была 10 лет назад (скорее всего, некоторые из оставшейся трети просто не совсем искренне).
В любом случае, многие люди имеют провалы в памяти, так называемый когнитивный кашель, или сбои в собственной памяти человека. Известно, что именно мозг человека хранит информацию.
Так что это такое и насколько важно для жизни?
Знаменитый испанский кинорежиссер, представитель сюрреализма Луис Бунюэль, так описывал важность воспоминаний: «Стоит только начать терять свою память, пусть даже небольшие крупицы и фрагменты, и вы понимаете, что память и составляет нашу жизнь.
Жизнь без неё — не жизнь вовсе. Это наша целостность, наш здравый смысл, наши чувства и наши действия. Без нее мы ничто».
Собственная память человека лежит в основе уникальных способностей познавать то, что его окружает, а затем, опираясь на это познание, вспоминать, учиться и творить. 
Мозг получает информацию и хранит ее мгновения, дни или десятилетия и вспоминает ее в случае необходимости. Роль памяти в жизни человека огромна.
Вы можете закрыть глаза и представить, как выглядит яблоко, потому что перед этим ваши глаза послали сообщение, основанное на свете, отраженном от фрукта, ваш язык чувствовал сладость, а ваши уши слышали хруст в момент, когда вы его откусывали.
Вся эта сенсорная информация и многое сверх того сохраняется и восстанавливается, модифицируется снова и снова (по большей части в результате неосознаваемых процессов) для того, чтобы создать, когда потребуется, подробные образные представления или воспоминания о яблоке. Например, красно-зеленая кожица снаружи и белая мякоть внутри, гладкость, прохладность, хрусткость, пригодность к тому, чтобы стать начинкой для пирога, и другие качества. Вы можете легко вообразить себе яблоко, даже если в последний раз вы его видели, брали в руку, пробовали или нюхали несколько месяцев или год назад.
Сотни тысяч — а возможно, миллионы — нейронов, разбросанных по всей коре головного мозга и связанных десятками миллионов синаптических контактов, хранят информацию о различных аспектах «яблока».
Системы индивидуального восприятия и когнитивные системы мозга обрабатывают всю поступившую информацию таким образом, что стоит вам только подумать: «яблоко», и, даже если ваши глаза закрыты, все эти характеристики извлекаются из их ячеек долговременного хранения в коре головного мозга для создания образа яблока в уме.
Всякий раз, когда вы видите, чувствуете запах, вкус или слышите хруст яблока либо думаете о нем, синаптические связи изменяются, и память о яблоке актуализируется и в большей или меньшей степени преобразуется. За те доли секунды, когда вы читали слово «яблоко» в предыдущих предложениях, группы клеток, разбросанных по всему мозгу, одновременно включались, порождая мысленную картину фрукта — богатое описательными подробностями уникальное воспоминание, воспроизведенное вашим мозгом.
Таким образом, сознательный психический процесс припоминания позволил воспроизвести предшествующий опыт, события, мысли, чувства. Это и есть собственная память человека.
masterok
masterokМастерок.жж.рф
Хочу все знать
На сегодняшний день даже ответ на базовый вопрос — что собой представляет память во времени и пространстве — может состоять в основном из гипотез и предположений. Если говорить о пространстве, то до сих пор не очень понятно, как память организована и где конкретно в мозге расположена. Данные науки позволяют предположить, что элементы ее присутствуют везде, в каждой из областей нашего «серого вещества».
Более того, одна и та же, казалось бы, информация может записываться в память в разных местах.
Например, установлено, что пространственная память (когда мы запоминаем некую впервые увиденную обстановку — комнату, улицу, пейзаж) связана с областью мозга под названием гиппокамп. Когда же мы попытаемся достать из памяти эту обстановку, скажем, десять лет спустя — то эта память уже будет извлечена из совсем другой области. Да, память может перемещаться внутри мозга, и лучше всего этот тезис иллюстрирует эксперимент, проведенный некогда с цыплятами. В жизни только что вылупившихся цыплят играет большую роль импринтинг — мгновенное обучение (а помещение в память — это и есть обучение). Например, цыпленок видит большой движущийся предмет и сразу «отпечатывает» в мозге: это мама-курица, надо следовать за ней. Но если через пять дней у цыпленка удалить часть мозга, ответственную за импринтинг, то выяснится, что… запомненный навык никуда не делся. Он переместился в другую область, и это доказывает, что для непосредственных результатов обучения есть одно хранилище, а для длительного его хранения — другое.
Запоминаем с удовольствием
Но еще более удивительно, что такой четкой последовательности перемещения памяти из оперативной в постоянную, как это происходит в компьютере, в мозге нет. Рабочая память, фиксирующая непосредственные ощущения, одновременно запускает и другие механизмы памяти — среднесрочную и долговременную. Но мозг — система энергоемкая и потому старающаяся оптимизировать расходование своих ресурсов, в том числе и на память. Поэтому природой создана многоступенчатая система. Рабочая память быстро формируется и столь же быстро разрушается — для этого есть специальный механизм. А вот по‑настоящему важные события записываются для долговременного хранения, важность же их подчеркивается эмоцией, отношением к информации.
Механизмы эмоционального, то есть биохимического подкрепления памяти сейчас активно изучаются. Проблема лишь в том, что лабораторные исследования подобного рода можно вести только на животных, но много ли способна рассказать нам о своих эмоциях лабораторная крыса?
Если мы что-то сохранили в памяти, то порой приходит время эту информацию вспомнить, то есть извлечь из памяти. Но правильно ли это слово «извлечь»? Судя по всему, не очень. Похоже, что механизмы памяти не извлекают информацию, а заново генерируют ее. Информации нет в этих механизмах, как нет в «железе» радиоприемника голоса или музыки. Но с приемником все ясно — он обрабатывает и преобразует принимаемый на антенну электромагнитный сигнал. Что за «сигнал» обрабатывается при извлечении памяти, где и как хранятся эти данные, сказать пока весьма затруднительно. Однако уже сейчас известно, что при воспоминании память переписывается заново, модифицируется, или по крайней мере это происходит с некоторыми видами памяти.
Не электричество, но химия
В поисках ответа на вопрос, как можно модифицировать или даже стереть память, в последние годы были сделаны важные открытия, и появился целый ряд работ, посвященных «молекуле памяти».
На самом деле такую молекулу или по крайней мере некий материальный носитель мысли и памяти пытались выделить уже лет двести, но все без особого успеха. В конце концов нейрофизиологи пришли к выводу, что ничего специфического для памяти в мозге нет: есть 100 млрд нейронов, есть 10 квадрильонов связей между ними и где-то там, в этой космических масштабов сети единообразно закодированы и память, и мысли, и поведение. Предпринимались попытки заблокировать отдельные химические вещества в мозге, и это приводило к изменению в памяти, но также и к изменению всей работы организма. И лишь в 2006 году появились первые работы о биохимической системе, которая, похоже, очень специфична именно для памяти. Ее блокада не вызывала никаких изменений ни в поведении, ни в способности к обучению — только потерю части памяти. Например, памяти об обстановке, если блокатор был введен в гиппокамп. Или об эмоциональном шоке, если блокатор вводился в амигдалу. Обнаруженная биохимическая система представляет собой белок, фермент под названием протеинкиназа М-зета, который контролирует другие белки.
Одна из главных проблем нейрофизиологии — невозможность проводить опыты на людях. Однако даже у примитивных животных базовые механизмы памяти схожи с нашими.
Молекула работает в месте синаптического контакта — контакта между нейронами мозга. Тут надо сделать одно важное отступление и пояснить специфику этих самых контактов. Мозг часто уподобляют компьютеру, и потому многие думают, что связи между нейронами, которые и создают все то, что мы называем мышлением и памятью, имеют чисто электрическую природу. Но это не так. Язык синапсов — химия, здесь одни выделяемые молекулы, как ключ с замком, взаимодействуют с другими молекулами (рецепторами), и лишь потом начинаются электрические процессы. От того, сколько конкретных рецепторов будет доставлено по нервной клетке к месту контакта, зависит эффективность, большая пропускная способность синапса.
Белок с особыми свойствами
Протеинкиназа М-зета как раз контролирует доставку рецепторов по синапсу и таким образом увеличивает его эффективность. Когда эти молекулы включаются в работу одновременно в десятках тысяч синапсов, происходит перемаршрутизация сигналов, и общие свойства некой сети нейронов изменяются. Все это мало нам говорит о том, каким образом в этой перемаршрутизации закодированы изменения в памяти, но достоверно известно одно: если протеинкиназу М-зета заблокировать, память сотрется, ибо те химические связи, которые ее обеспечивают, работать не будут. У вновь открытой «молекулы» памяти есть ряд интереснейших особенностей.
Во-первых, она способна к самовоспроизводству. Если в результате обучения (то есть получения новой информации) в синапсе образовалась некая добавка в виде определенного количества протеинкиназы М-зета, то это количество может сохраняться там очень долгое время, несмотря на то что эта белковая молекула разлагается за три-четыре дня. Каким-то образом молекула мобилизует ресурсы клетки и обеспечивает синтез и доставку в место синаптического контакта новых молекул на замену выбывших.
Во-вторых, к интереснейшим особенностям протеинкиназы М-зета относится ее блокирование. Когда исследователям понадобилось получить вещество для экспериментов по блокированию «молекулы» памяти, они просто «прочитали» участок ее гена, в котором закодирован ее же собственный пептидный блокатор, и синтезировали его. Однако самой клеткой этот блокатор никогда не производится, и с какой целью эволюция оставила в геноме его код — неясно.
Третья важная особенность молекулы состоит в том, что и она сама, и ее блокатор имеют практически идентичный вид для всех живых существ с нервной системой. Это свидетельствует о том, что в лице протеинкиназы М-зета мы имеем дело с древнейшим адаптационным механизмом, на котором построена в том числе и человеческая память.
Конечно, протеинкиназа М-зета — не «молекула памяти» в том смысле, в котором ее надеялись найти ученые прошлого. Она не является материальным носителем запомненной информации, но, очевидно, выступает в качестве ключевого регулятора эффективности связей внутри мозга, инициирует возникновение новых конфигураций как результата обучения.
Внедриться в контакт
Сейчас эксперименты с блокатором протеинкиназы М-зета имеют в некотором смысле характер «стрельбы по площадям». Вещество вводится в определенные участки мозга подопытных животных с помощью очень тонкой иглы и выключает, таким образом, память сразу в больших функциональных блоках. Границы проникновения блокатора не всегда ясны, равно как и его концентрация в районе участка, выбранного в качестве цели. В итоге далеко не все эксперименты в этой области приносят однозначные результаты.
Подлинное понимание процессов, происходящих в памяти, может дать работа на уровне отдельных синапсов, но для этого необходима адресная доставка блокатора в контакт между нейронами. На сегодняшний день это невозможно, но, поскольку такая задача перед наукой стоит, рано или поздно инструменты для ее решения появятся. Особые надежды возлагаются на оптогенетику. Установлено, что клеткой, в которой методами генной инженерии встроена возможность синтеза светочувствительного белка, можно управлять с помощью лазерного луча. И если такие манипуляции на уровне живых организмов пока не производятся, нечто подобное уже делается на основе выращенных клеточных культур, и результаты весьма впечатляющи.
Автор — доктор биологических наук, член-корреспондент РАН, профессор, директор ИВНДиНФ РАН
ВНУТРЕННЯЯ И ВНЕШНЯЯ ПАМЯТЬ ЧЕЛОВЕКА ИЛИ КАК ВРЕМЯ ПРЕОБРАЗУЕТСЯ В ПРОСТРАНСТВО
Захаренко Г. П., кандидат технических наук, доцент, Санкт-Петербург, Россия
Известно, что любое наше впечатление, переживание, или конкретное движение оставляют определенный след, который может сохраняться в течение небольшого промежутка времени или достаточно долго, а при надлежащих условиях — проявляться вновь и становиться предметом сознания. Поэтому под памятью обычно понимают запись (запечатление), сохранение и последующее воспроизведение следов прошлых знаний или опыта, позволяющее накапливать данные, не теряя при этом прежних знаний, навыков, сведений и фактов.
Память — это сложный психический процесс, который состоит из нескольких подпроцессов, связанных друг с другом. Психологическая наука ставит перед собой ряд очень важных и сложных задач, в т.ч. изучение механизма, как запечатлеваются следы, каковы физиологические приспособления этого процесса, какие приемы позволят увеличить объем запечатлённых данных.
Память в разнообразных формах и видах присуща всем высшим животным. Эту способность к памяти и обучению все животные наследовали у своего общего предка. Предполагается, что он жил около 600 миллионов лет назад.
В науке и в практических исследованиях в последние годы обнаружено, что памятью обладают не только человек и животные, но и растения, и даже вода. Возможно, наиболее развитый уровень памяти и характерен для человека, однако есть исследования, которые показывают, что у человека в этом направлении есть конкуренты, например, дельфины, обезьянь!
Память человека — это общее обозначение для комплекса познавательных способностей высших психических функций по накоплению, сохранению и воспроизведению знаний и навыков. Таким образом память человека представляет собой психический процесс, заключающийся в закреплении, сохранении и последующем воспроизведении информации. Именно благодаря этим операциям обеспечивается сохранение человеческих знаний и практического опыта.
ИЗ ИСТОРИИ ВОПРОСА
Из истории проведенных исследовании данной темы известно, что изучение памяти началось еще в древности и было связано с обучением. Изучение памяти было одним из первых разделов психологической науки. В Древней Греции, например, считалось, что знания попадают в голову человека в виде некоторых материальных ‘частиц, оставляют отпечатки на мягком веществе головного мозга, подобно воску или глине. Позднее Р.Декарт, автор «гидравлической» модели нервной системы, высказывает идею о том, что регулярное применение одних и тех же нервных волокон (пустотелых трубок) снижает их сопротивление движению «жизненных духов». Это, в свою очередь, приводит к образованию запоминания. Прием заключался в запоминании бессмысленных слогов. Итогом стали кривые запоминания, а также определенные закономерности действия механизмов ассоциаций, где был применен экспериментальный метод: были сделаны попытки измерить изучаемые процессы и описать законы, которым они подчиняются.
Затем в 80-х годах прошлого столетия немецкий психолог Г.Эббингауз выдвигает метод изучения законов «чистой памяти». Он предложил прием, с помощью которого можно было изучать законы «чистой памяти», независимые от деятельности мышления, — это заучивание бессмысленных слогов, в результате он вывел основные кривые запоминания материала. Классические исследования Г.Эббингауза сопровождались работами немецкого психиатра Э.Крепелина, который применил эти приемы к анализу запоминания у больных с психическими изменениями, и немецкого психолога Г.Э. Мюллера, фундаментальное исследование которого было посвящено главным законам закрепления и воспроизведения следов памяти у человека.
С развитием объективного исследования поведения животного сфера изучения памяти была существенно расширена. В конце XIX и в начале XX вв. появились исследования известного американского психолога Торндайка, который впервые сделал предметом изучения формирование навыков у животного, применяя для этой цели анализ того, как животное обучалось находить свой путь в лабиринте и как оно постепенно закрепляло полученные навыки. В первом десятилетии XX в. исследования этих процессов приобрели новую научную форму. И. П. Павловым был предложен метод изучения условных рефлексов. Были описаны условия, при которых возникают и удерживаются новые условные связи, и условия, которые влияют на это удержание. Учение о высшей нервной деятельности и ее основных законах стало в дальнейшем основным источником наших знаний о физиологических механизмах памяти, а выработка и сохранение навыков и процесса «учения» у животных составили основное содержание американской науки о поведении. Все эти исследования ограничивались изучением наиболее элементарных процессов памяти.
Заслуга первого систематического изучения высших форм памяти у детей принадлежит выдающемуся отечественному психологу Л.С. Выготскому, который в конце 20-х гг. впервые приступил к исследованию вопроса о развитии высших форм памяти и вместе со своими учениками показал, что высшие формы памяти являются сложной формой психической деятельности, социальной по своему происхождению, проследив основные этапы развития наиболее сложного опосредованного запоминания. Исследования А. А. Смирнова и П. И.Зинченко, раскрывших новые и существенные законы памяти как осмысленной человеческой деятельности, установили зависимость за-поминания от поставленной задачи и выделили основные приемы запоминания сложного материала.
И лишь за последние 40 лет положение дел существенно изменилось. Появились исследования, которые показывали, что запечатление^ сохранение и воспроизведение следов связаны с глубокими биохимическими изменениями, в частности, с модификацией РНК, и что следы памяти можно переносить гуморальным, биохимическим путем.
Наконец, появились исследования, пытающиеся выделить области мозга, необходимые для сохранения следов, и неврологические механизмы, лежащие в основе запоминания и забывания. Все это сделало раздел о психологии и психофизиологии памяти одним из наиболее богатых в психологической науке. Многие из перечисленных теорий и в настоящее время существуют на уровне гипотез, однако ясно одно, что память — это сложнейший психический процесс, состоящий из разных уровней, разных систем.
КАК ВРЕМЯ ПРЕОБРАЗУЕТСЯ В ПРОСТРАНСТВО
В человеческом мозге около миллиона километров связей. Можно легко себе представить физическую модель: у нас миллион тончайших проводов, находящихся в голове. Естественно, возникает вопрос, каким об разом при огромнейшем числе комбинаций мозг за доли секунды извлекает необходимую нам информацию: даты, факты, формулы, стихи и т.п. Очевидно, что ни один современный компьютер, ни одна вычислительная система и даже интернет не могут это обеспечить. Понятно, что система поиска конкретной информации совершенно иная. В такой непостижимой по объему базе данных для понимания мозг «умудряется» в этой базе данных найти такие мелочи как, например, один символ, один иероглиф, одну картинку, и также целый массив данных, состоящий из многочисленных цифр или образов. Причём, нам кажется, что это происходит мгновенно.
«Между пространством и временем. одна вещь. она не до конца понятна. Мозговые закономерности — они и отражают картину мира, и отражаются в картине мира. Но вот в мозгу время преобразуется в пространство. На клетках мозга записывается очень многое, что дальше оказывается прошлым, и оно оказывается в распределенном пространстве мозга, но временная структура возможна при воспроизведении, любая, в том числе и, оказывается, возможен уход в прошлое. Вы дальше и дальше «копаете», доходите до своего детства по пространству мозга». Это цитата из книги Бехтеревой Натальи Петровны «Магия мозга».
Первое открытие, которое сделала Наталья Петровна Бехтерева: «В мозгу работают жёсткие и гибкие звенья».
Так, например, было установлено, что особенно прочно запоминаются те события, которые произвели на человека сильное впечатление. Подобная информация за-поминается практически мгновенно и надолго. Менее существенные для человека данные (даже если они более сложны по своему содержанию) в памяти, как правило, надолго не сохраняются.
Таким образом, Г.Эббингауз впервые использовал для изучения памяти экспериментальный метод. Начиная с конца 19-го века, и позже процесс памяти пытаются интерпретировать по аналогии с функционированием та-ких устройств, как телефон, магнитофон, электронно-вы-числительная машина и др. По аналогии с современными технологиями здесь имеет место классификация памяти компьютера.
В современной научной школе при анализе механизмов запоминания используются биологические аналогии. Так, например, некоторым видам памяти приписывается молекулярная основа: процесс запечатления информации сопровождается увеличением содержания в нейронах головного мозга нуклеиновых кислот.
ВИДЫ ПАМЯТИ
В качестве наиболее общего основания для выделения различных видов памяти выступает зависимость ее характеристик от особенностей деятельности по запоминанию и воспроизведению.
При этом отдельные виды памяти вычленяются в соответствии стремя основными критериями:
• по характеру психической активности, преобладающей в деятельности, память делят на двигательную, эмоциональную, образную и словесно-логическую;
• по характеру целей деятельности — на непроизвольную и произвольную;
• по продолжительности закрепления и сохранения материалов в связи с его ролью и местом в деятельности) — на кратковременную, долговременную и оперативную.
Непосредственный отпечаток сенсорной информации
Кратковременная память удерживает материал иного типа, нежели непосредственный отпечаток сенсорной информации. В данном случае удерживаемая информация представляет собой не полное отображение событий, которые произошли на сенсорном уровне, а непосредственную интерпретацию этих событий. Например, если при вас произнесли какую-то фразу, вы запомните не столько составляющие ее звуки, сколько слова. Обычно запоминается 5-6 последних единиц из предъявленного материала. Сделав сознательное усилие, вновь и вновь повторяя материал, можно удерживать его в кратковременной памяти на неопределенно долгое время.
Существует явное и убедительное различие между памятью о только что случившемся событии и событиях далекого прошлого. Долговременная память — наиболее важная и наиболее сложная из систем памяти. Емкость первых названных систем памяти очень ограничена: первая состоит из нескольких десятых секунд, вторая — из нескольких единиц хранения. Однако какие-то границы объема долговременной памяти все же существуют, так как мозг является конечным устройством. Он состоит из 10 млрд нейронов, и каждый из них способен удерживать существенное количество информации. Причем, оно настолько велико, что практически можно считать, что емкость памяти человеческого мозга не ограничена. Все, что удерживается на протяжении более чем нескольких минут, должно находиться в системе долговременной памяти.
Главный источник трудностей, связанных с долговременной памятью, — это проблема поиска информации. Количество информации содержащейся в памяти, очень велико, и поэтому поиск сопряжен с серьезными трудностями. Тем не менее отыскать необходимое удается быстро.
Понятием оперативная память обозначают мнемические процессы, обслуживающие актуальные действия, операции. Такая память расчитана на сохранение информации, с последующим забыванием соответствующей информации. Срок хранения такого вида памяти зависит от задачи и может варьировать от нескольких минут до нескольких дней. Когда мы выполняем кое-либо сложное действие, например арифметическое, то осуществляем его по частям, кускам. При этом мы удерживаем «в уме» некоторые промежуточные результаты до тех пор, пока имеем с ними дело. По мере продвижения к конечному результату конкретный «отработанный» материал может забываться.
Двигательная память — это запоминание, сохранение и воспроизведение различных движений и их систем. Встречаются люди с ярко выраженным преобладанием этого вида памяти над другими ее видами. Один психолог признавался, что он совершенно не в состоянии воспроизвести в памяти музыкальную пьесу, а недавно услышанную оперу может воспроизвести лишь как пантомиму. Другие же люди, наоборот, вообще не замечают у себя двигательной памяти. Огромное значение этого вида памяти состоит в том, что она служит основой для формирования различных практических и трудовых навыков, равно как и навыков ходьбы, письма и т.д. Без памяти на движения мы должны были бы каждый раз учиться осуществлять соответствующие действия. Обычно признаком хорошей двигательной памяти является физическая ловкость человека, сноровка в труде, «золотые руки».
Эмоциональная память — память на чувства. Эмоции всегда сигнализируют о том, как удовлетворяются наши потребности. Эмоциональная память имеет весьма важное значение для жизнедеятельности человека. Чувства, пережитые и сохраненные в памяти, проявляются в виде сигналов, которые либо побуждают к действию, либо удерживают от действия, вызвавшего в прошлом отрицательное переживание. Эмпатия — способность сочувствовать, сопереживать другому человеку, герою книги, основана на эмоциональной памяти.
Образная память — память на представления, картины природы и жизни, а также на звуки, запахи, вкусы. Она бывает зрительной, слуховой, осязательной, обонятельной, вкусовой. Если зрительная и слуховая память, как правило, хорошо развиты и играют ведущую роль в жизненной ориентировке всех нормальных людей, то осязательную, обонятельную и вкусовую память в известном смысле можно назвать профессиональными видами. Как и соответствующие ощущения, эти виды памяти особенно интенсивно развиваются в связи со специфическими условиями деятельности, достигая поразительно высокого уровня в условиях компенсации или замещения недостающих видов памяти, например, у слепых, глухих и т.д.
Содержанием словесно-логической памяти являются наши мысли. Мысли не существуют без языка, поэтому память на них и называется не просто логической, а словесно-логической. Поскольку мысли могут быть воплощены в различную языковую форму, то воспроизведение их можно ориентировать на передачу либо только основного смысла материала, либо его буквального словесного оформления. Если в последнем случае материал вообще не подвергается смысловой обработке, то буквальное заучивание его оказывается уже не логическим, а механическим запоминанием.
Произвольная и непроизвольная память
Запоминание и воспроизведение, в котором отсутствует специальная цель что-то запомнить или припомнить, называется непроизвольной памятью, а в случаях, когда это целенаправленный процесс, говорят о произвольной памяти. В последнем случае процессы запоминания и воспроизведения выступают как специальные мнемические действия.
Непроизвольная и произвольная память, вместе с тем, представляют собой две последовательные ступени раз-вития памяти. Каждый из опыта знает, какое огромное место в нашей жизни занимает непроизвольная память, на основе которой без специальных мнемических намерений и усилий формируется основная и по объему, и по жизненному значению часть нашего опыта. Однако в деятельности человека нередко возникает необходимость руководить своей памятью. В этих условиях важную роль играет произвольная память, дающая возможность преднамеренно заучить или припомнить то, что необходимо.
Все виды памяти тесно связано между собой. Пользуясь несколькими видами памяти одновременно, мы улучшаем качество сохраненной и воспроизводимой информации. Существуют специально разработанные методики улучшения памяти. Многие из них применяются у детей в учреждениях образования. Каждый человек при желании может улучшить свою память при помощи различных упражнений.
ВНУТРЕННЯЯ И ВНЕШНЯЯ ПАМЯТЬ
Внутренняя память человека является объектом исследования во многих странах мира. Кроме того, проводятся многочисленные эксперименты с разнообразными животными на предмет запоминания слов, предметов, оценки и развитие умственной деятельности животных и птиц. Например, шимпанзе, собаки, крысы, вороны, попугаи и т.д.
Внешняя память человека представляет особый интерес, поскольку это направление науки, находится на начальном этапе своего развития. Это, прежде всего, память воды, золота, амулетов и, конечно, память ноосферы.
Определение ноосферы дал Владимир Иванович Вернадский. Ноосфера — это особое состояние биосферы, в которой ключевая роль принадлежит человеческому разуму. Человек, пользуясь интеллектом, создает «вторую природу» наряду с существующей. Однако в то же время он сам по себе является частью природы. Таким образом ноосфера — сфера взаимодействия общества и природы.
Эта сфера высшая стадия эволюции биосферы, станов-ление ее связано с развитием общества, которое оказывает глубокое воздействие на природные процессы, в границах ее разумная человеческая деятельность становился определяющим фактором развития.
Кроме того, к внешней памяти человека можно отнести: блокноты, тетради, магнитофоны, компьютеры, телефоны и другие носители информации, которых в настоящее время очень много.
Одним из важнейших направлений исследований является воспроизведение информации из внутренних и внешних источников памяти человека.
ПО ТЕМЕ.
Внучка всемирно известного физиолога, психиатра и невропатолога Владимира Бехтерева, нейрофизиолог с мировым именем, руководитель Института мозга человека РАН, академик Наталья Бехтерева считала, что человеческий мозг — это живое существо, находящееся в нашем теле. Ей всегда хотелось заглянуть за грань, за предел, побывать там, где никто еще не был, хотелось понять, что делает человека — человеком. И, кажется, ей это удалось. Вот кратко ее выводы:
«Фактором, наиболее часто и существенно влияющим на состояние мозга здорового человека, являются эмоции. При эмоциональных расстройствах очень хороши прогулки, разного рода двигательная активность, плавание. Воспитанный баланс эмоций, разумная гордость и стойкость — важнейшие условия для полной реализации таланта. Если бы люди были здоровы и, скажем так, оказывались бы менее часто подавлены или перевозбуждены проблемами, творческий потенциал человечества значительно увеличился бы. Особенно сейчас, в фазу растущего информационного потока.
Я часто думаю о мозге так, будто он — отдельный организм, как бы «существо в существе». Мозг охраняет сам себя от того, чтобы шквал негативных эмоций не захватил его целиком. Когда я поняла это, то испытала такое чувство, будто нашла жемчужину.
Между прочим, вы знаете, что у вас в мозгу постоянно действует детектор ошибок? Он напоминает — «вы не выключили свет в ванной», обращает ваше внимание на неправильное выражение «синий лента» и предлагает другим отделам мозга его проанализировать, лента-то «синяя», но что кроется за ошибкой — ирония, незнание или небрежность чьей-то быстрой речи, выдающая волнение? Вы же человек, вам надо знать и понимать не один, а множество планов.
Оказывается, когда кто-то говорит «после всего пережитого я стал совсем другим», он совершенно прав — перестроилась вся работа его мозга, даже некоторые центры переместились. Мы видим, как люди мыслят, как вспыхивают огоньками отдельные активные клеточки, но еще не расшифровали код мышления и не в состоянии по картинке на экране прочитать, о чем вы думаете. Может быть, никогда и не расшифруем. Я допускаю, что мысль существует отдельно от мозга, а он только улавливает ее из пространства и считывает. Мы видим многое, что не в состоянии объяснить. Я встречалась с Вангой — она читала прошлое, видела будущее. По данным Болгарской академии наук, число ее сбывшихся предвидений — 80%. Как у нее это получалось?
Принято говорить, что у нас задействованы только 5-7% мозговых клеток. Лично я на основе своих исследований склонна полагать, что у творчески мыслящего умного человека работают почти все 100% — но не разом, а как огоньки елочной гирлянды — по очереди, группами, узорами».
Наталья Бехтерева всю жизнь посвятила изучению мозга. Незадолго до ухода в лучший мир она написала научную работу «Умные живут долго».