Емкость долговременной памяти и продолжительность хранения информации не зависят от

Обновлено: 24.11.2024

Хранилище памяти позволяет нам хранить информацию в течение очень долгого времени — даже всю жизнь.

Цели обучения

Сравните различные модели долговременной и кратковременной памяти

Ключевые выводы

Ключевые моменты

Емкость долговременной памяти намного больше, чем у кратковременной памяти; Теоретически долговременная память может хранить бесконечное количество информации на неопределенный срок. Однако на самом деле долговременная память не постоянна.
Чтобы объяснить процесс воспроизведения, модель памяти должна определять, как закодированная память может находиться в хранилище в течение длительного периода времени, пока к ней снова не будет доступа.
Модель распределенной памяти с множественными трассировками, модель нейронной сети и модель поиска в памяти с двумя хранилищами пытаются объяснить, как воспоминания хранятся в мозгу.

Ключевые термины

вектор: в вычислительной нейробиологии список, содержащий несколько значений.
кодирование: процесс преобразования информации в структуру, которая может храниться в мозгу.
matrix: в вычислительной нейробиологии список, содержащий несколько векторов.
извлечение: когнитивный процесс доведения сохраненной информации до сознания.
рабочая память: система, которая активно удерживает в уме множество фрагментов информации для выполнения вербальных и невербальных задач и делает их доступными для дальнейшей обработки информации.

Память

Воспоминания не хранятся как точные копии переживаний; вместо этого они модифицируются и реконструируются во время извлечения и припоминания. Хранение в памяти достигается за счет процесса кодирования с помощью кратковременной или долговременной памяти. В процессе кодирования памяти информация фильтруется и модифицируется для хранения в кратковременной памяти. Информация в кратковременной памяти постоянно ухудшается; однако, если информация считается важной или полезной, она переносится в долговременную память для длительного хранения. Поскольку долговременные воспоминания должны храниться в течение неопределенного периода времени, они сохраняются или объединяются таким образом, чтобы оптимизировать пространство для других воспоминаний. В результате в долговременной памяти может храниться гораздо больше информации, чем в кратковременной, но доступ к ней может быть не сразу.

Способ хранения долговременных воспоминаний аналогичен цифровому сжатию. Это означает, что информация хранится таким образом, чтобы занимать наименьшее количество места, но при этом детали памяти могут быть утеряны, и их будет нелегко восстановить. Из-за этого процесса консолидации воспоминания тем точнее, чем раньше они извлекаются после сохранения. По мере увеличения интервала хранения между кодированием и извлечением памяти точность памяти снижается.

Кратковременное хранение в памяти

Кратковременная память — это способность удерживать информацию в течение короткого промежутка времени (порядка секунд). В процессе кодирования информация поступает в мозг и может быть быстро забыта, если не сохраняется дальше в кратковременной памяти. Джордж А. Миллер предположил, что емкость кратковременной памяти составляет примерно семь элементов плюс-минус два, но современные исследователи показывают, что это может варьироваться в зависимости от переменных, таких как фонологические свойства хранимых элементов. Когда несколько элементов (таких как цифры, слова или изображения) одновременно удерживаются в кратковременной памяти, их представления конкурируют друг с другом за воспоминание или ухудшают друг друга. Таким образом, новый контент постепенно вытесняет старый контент, если только старый контент активно не защищен от вмешательства путем повторения или привлечения к нему внимания.

Информация в кратковременной памяти легкодоступна, но только на короткое время. Он постоянно распадается, поэтому при отсутствии репетиции (сохранения информации в кратковременной памяти путем ее мысленного повторения) ее можно забыть.

Долговременное хранение в памяти

В отличие от кратковременной памяти, долговременная память — это способность удерживать семантическую информацию в течение длительного периода времени. Элементы, хранящиеся в кратковременной памяти, перемещаются в долговременную память в результате повторения, обработки и использования. Емкость долговременной памяти намного больше, чем у кратковременной памяти, и, возможно, неограниченна. Однако продолжительность долговременных воспоминаний не постоянна; если воспоминание не вызывается время от времени, оно может не вызываться в более поздних случаях. Это называется забывчивостью.

На долговременное хранение памяти могут повлиять черепно-мозговые травмы или повреждения. Амнезия, дефицит памяти, может быть вызвана повреждением головного мозга. Антероградная амнезия — это неспособность сохранять новые воспоминания; ретроградная амнезия — неспособность восстановить старые воспоминания. Эти типы амнезии указывают на то, что в памяти есть процесс хранения.

Модели хранения в памяти

Для учета различных типов припоминания было предложено множество различных моделей памяти. Однако для того, чтобы объяснить процесс воспроизведения, модель памяти должна определять, как закодированная память может находиться в хранилище памяти в течение длительного периода времени до тех пор, пока к памяти снова не будет осуществлен доступ во время процесса воспроизведения. Обратите внимание, что во всех моделях используется терминология кратковременной и долговременной памяти для объяснения хранения памяти.

Модель распределенной памяти с несколькими трассами

Многоканальная модель распределенной памяти предполагает, что кодируемые воспоминания преобразуются в векторы (списки значений), где каждое значение или «признак» в векторе представляет собой отдельный атрибут кодируемого элемента. Эти векторы называются следами памяти. Одна память распределяется по нескольким атрибутам, так что каждый атрибут представляет один аспект кодируемой памяти. Затем эти векторы добавляются в массив памяти или матрицу (список векторов). Чтобы восстановить память для процесса припоминания, нужно указать матрицу памяти с помощью специального зонда. Матрица памяти постоянно растет, добавляются новые трассы.

Модель нейронной сети

У модели с несколькими следами есть два ключевых ограничения: представление о постоянно растущей матрице в памяти человека звучит неправдоподобно, а идея компьютерного поиска конкретных воспоминаний среди миллионов следов, которые будут присутствовать в матрице памяти, кажется далекой. выходит за рамки человеческого процесса вспоминания. Модель нейронной сети является идеальной моделью в этом случае, поскольку она преодолевает ограничения, налагаемые моделью с несколькими трассами, а также сохраняет полезные функции модели.

Модель нейронной сети предполагает, что нейроны образуют сложную сеть с другими нейронами, образуя сильно взаимосвязанную сеть; каждый нейрон характеризуется значением активации (сколько энергии требуется для активации этого нейрона), а связь между двумя нейронами характеризуется значением веса (насколько сильна связь между этими нейронами). В этой модели связи формируются в процессе хранения памяти, усиливаются при использовании и ослабевают при неиспользовании.

Модель поиска в памяти с двумя хранилищами

Модель поиска в памяти с двумя хранилищами, которая теперь называется моделью поиска ассоциативной памяти (SAM), остается одной из самых влиятельных вычислительных моделей памяти. В модели SAM используются два типа памяти: краткосрочное и долговременное. В процессе припоминания элементы, находящиеся в хранилище кратковременной памяти, будут вызываться первыми, а затем элементы, находящиеся в долговременном хранилище, где вероятность того, что они будут вызваны, пропорциональна силе ассоциации, присутствующей в долговременной памяти. хранить. Другой тип хранения памяти, семантическая матрица, используется для объяснения семантического эффекта, связанного с воспоминанием.

Сетевые модели памяти

Согласно сетевым моделям памяти, связи между нейронами являются источником воспоминаний, а сила связей соответствует тому, насколько хорошо память хранится.

Цели обучения

Анализ сетевой модели хранения памяти

Ключевые выводы

Ключевые моменты

Сетевые модели хранения памяти подчеркивают роль нейронных связей между воспоминаниями, хранящимися в мозгу.
Основой этих теорий является то, что нейронные сети соединяются и взаимодействуют для хранения воспоминаний, изменяя силу связей между нейронными единицами.
Модель параллельной распределенной обработки (PDP) предполагает, что нейронные сети взаимодействуют для хранения памяти, и эта память создается путем изменения силы связей между нейронными единицами.

Ключевые термины

Коннекционизм: любая из нескольких областей психологии, которые моделируют мозговые процессы с точки зрения взаимосвязанных сетей.

Коннекционизм и сетевые модели

Сетевые модели хранения памяти подчеркивают роль связей между сохраненными воспоминаниями в мозгу. В основе этих теорий лежит то, что нейронные сети соединяются и взаимодействуют для хранения воспоминаний, изменяя силу связей между нейронными единицами. В теории сетей каждое соединение характеризуется значением веса, которое указывает силу этого конкретного соединения. Чем сильнее связь, тем легче восстановить воспоминание.

Сетевые модели основаны на концепции коннекционизма. Коннекционизм — это подход в когнитивной науке, который моделирует психические или поведенческие явления как возникающие процессы взаимосвязанных сетей, состоящих из простых единиц. Коннекционизм был представлен в 1940-х годах Дональдом Хеббом, который сказал знаменитую фразу: «Клетки, которые загораются вместе, соединяются вместе». Это ключ к пониманию сетевых моделей: нейронные единицы, которые активируются вместе, укрепляют связи между собой.

В исследованиях памяти используется несколько типов сетевых моделей. Некоторые определяют фундаментальную сетевую единицу как часть информации. Другие определяют единицу как нейрон. Однако сетевые модели в целом согласны с тем, что память хранится в нейронных сетях и усиливается или ослабляется в зависимости от связей между нейронами. Сетевые модели — не единственные модели хранения памяти, но они очень полезны, когда дело доходит до объяснения того, как обучение и память работают в мозгу, поэтому их чрезвычайно важно понять.

Модель параллельной распределенной обработки

Модель параллельной распределенной обработки (PDP) является примером сетевой модели памяти и преобладающим сегодня коннекционистским подходом. PDP утверждает, что память состоит из нейронных сетей, которые взаимодействуют для хранения информации. Это скорее метафора, чем реальная биологическая теория, но она очень полезна для понимания того, как нейроны возбуждаются и связываются друг с другом.

Заимствуя метафоры из области компьютерных наук, эта модель подчеркивает параллельный характер нейронной обработки. «Параллельная обработка» — это компьютерный термин; в отличие от последовательной обработки (выполнение одной операции за раз), параллельная обработка позволяет выполнять сотни операций одновременно — параллельно. Считается, что в PDP нейронные сети работают параллельно, чтобы изменить нейронные связи для хранения воспоминаний. Эта теория также утверждает, что память сохраняется за счет изменения силы связей между нейронными единицами. Нейроны, которые часто срабатывают вместе (что происходит, когда определенное поведение или мыслительный процесс задействованы много раз), имеют более прочные связи между собой. Если эти нейроны перестают взаимодействовать, сила памяти ослабевает. В этой модели особое внимание уделяется обучению и другим когнитивным явлениям при создании и хранении памяти.

Нейронные связи. Поскольку нейроны образуют связи друг с другом через свои многочисленные дендриты, они могут образовывать сложные сети. Сетевые модели предполагают, что эти соединения являются основой для хранения и извлечения воспоминаний.

Если вам нужно работать максимально эффективно, сосредоточиться, решить проблему или сохранить спокойствие и ясность мышления, вы получите огромную пользу от Mind Lab Pro.

Преимущества

Улучшенная фокусировка
Спокойное мышление
55+ памяти и настроения
Спортсмены, ориентированные на результат
Обучение учащихся

Введение

Долговременная память — это хранение информации в течение длительного времени. Долговременная память является завершающим этапом обработки памяти. Информация, хранящаяся в долговременной памяти, сохраняется дольше, чем в кратковременной памяти. Долговременная память очень мало ухудшается со временем, и ее легче вспомнить.

Наше сознание может не осознавать информацию, хранящуюся в долговременной памяти. Но эту информацию можно вспомнить с легкостью и точностью. Примерами долговременной памяти являются воспоминание о важном событии в далеком прошлом или навыки езды на велосипеде, которым кто-то научился в детстве.

Некоторые вещи легко становятся частью долговременной памяти, в то время как другим может потребоваться постоянная практика, чтобы запомнить их на долгое время. Это также варьируется от человека к человеку. Некоторые люди могут запоминать сложные вещи практически без труда, в то время как другие могут с трудом запоминать более простые сведения из повседневной жизни.

Типы долговременной памяти

Долгосрочные делятся на множество типов. Мы обсудим все типы один за другим.

Явная память

Явная память обычно относится ко всем воспоминаниям и информации, которые могут быть вызваны сознательно. Кодирование явных воспоминаний осуществляется в гиппокампе, но они хранятся где-то в височной доле мозга. Медиальная височная доля также участвует в этом типе памяти, и повреждение MTL связано с плохой эксплицитной памятью.

Другое название, используемое для явной памяти, — декларативная память. Эксплицитная или декларативная память делится на два типа: эпизодическая и семантическая память.

Эпизодическая память
- Эпизодическая память хранит информацию о событиях, происходящих в жизни человека. Это относится к знанию времени и места и подробностей событий. Некоторыми примерами эпизодической памяти могут быть воспоминания о 1-м дне вашей свадьбы или воспоминания о путешествии в другую страну и обо всех событиях, которые там произошли.
Семантическая память
- Семантическая память отвечает за хранение фактической информации, такой как значение слов или общие знания о вещах.Примером семантической памяти может быть знание того, что Юпитер — самая большая планета Солнечной системы. Семантическая память включает сознательное мышление. Очень мало различий было обнаружено в кодировании семантической информации у взрослых и молодых людей.

Неявная память

Неявная память — это противоположность декларативной памяти. Это относится к движению тела при использовании предметов. Примером имплицитной памяти может быть то, как ездить на велосипеде. Несколько областей мозга, включая базальные ганглии, теменные и затылочные области, участвуют в имплицитной памяти. Этот тип памяти в значительной степени не зависит от гиппокампа. Письмо, верховая езда, вождение автомобиля и плавание — все это примеры имплицитной памяти, поскольку они недекларативны.

Процедурная память
- Процедурная память — это память о двигательных навыках, которая отвечает за понимание того, как что-то делать. Эта память автоматическая, т.е. работает на бессознательном уровне. Процедурные воспоминания не являются декларативными и извлекаются автоматически для процедур, связанных с двигательными навыками. Например, езда на велосипеде — это тип процедурной памяти.
Ассоциативная память
- Ассоциативная память обычно относится к хранению и извлечению конкретной информации посредством ассоциации. Приобретение этого вида памяти осуществляется при двух видах обусловливания. Одно из них — классическое обусловливание, а другое — оперантное обусловливание. Классическое обусловливание относится к процессу обучения, в котором стимулы и поведение связаны. С другой стороны, оперантное обусловливание — это процесс обучения, в котором новое поведение развивается в соответствии с последствиями.
Неассоциативный
- Под неассоциативной памятью понимается обучение новому поведению в основном путем многократного воздействия одного типа стимулов. Новое поведение подразделяется на привыкание и сенсибилизацию. Привыкание — это снижение реакции на повторяющиеся раздражители, тогда как сенсибилизация — это повышенная реакция на повторяющиеся раздражители.
Подготовка
- Исследования показали, что воздействие определенных раздражителей влияет на реакцию человека на раздражители, предъявляемые позже. Этот эффект предыдущей памяти на новую информацию называется праймингом.

Разница между кратковременной и долговременной памятью

Считается, что долговременные воспоминания отличаются от кратковременных своей большей продолжительностью. Но разница между этими двумя типами зависит от их определения кем-то. Четкое определение обоих типов воспоминаний на первом этапе их различения.

Эти воспоминания отличаются двумя фундаментальными аспектами. Первое — это продолжительность, а второе — ограничения емкости блока. Существует огромная разница между продолжительностью этих типов воспоминаний. Долговременная память имеет продолжительность месяцев и лет, в то время как считается, что кратковременная память сохраняется всего несколько секунд. Также есть разница в емкости. Кратковременная память хранит лишь крошечную часть информации. С другой стороны, объем долговременной памяти считается неограниченным.

Физиологически процесс формирования долговременной памяти отличается от кратковременной памяти. Это связано с изменением структуры нейронов, т.е. с долговременной потенциацией. Создаются и укрепляются новые нейронные сети. Нейроны общаются друг с другом через синапсы. Высвобождение нейротрансмиттеров в синаптических щелях усиливает связь между клетками. Весь этот процесс не происходит при создании кратковременных воспоминаний. В отличие от кратковременной памяти, долговременные воспоминания забываются только в случае наложения новой нейронной сети на старую сеть.

Кратковременные воспоминания можно преобразовать в долговременные посредством консолидации — процесса, включающего повторение и объединение информации. Кратковременная память основана на визуальном и акустическом кодировании, а долговременная память кодируется семантически.

Кодирование памяти и его типы

Кодирование памяти – это изменение сенсорных стимулов или информации таким образом, чтобы ее можно было сохранить и извлечь. Информация проходит этот процесс, так что она может стать частью долгосрочного хранения. Правильно закодированную информацию очень легко вспомнить. Существует три основных типа кодирования памяти: визуальное, акустическое и семантическое.

Визуальное кодирование — это преобразование визуального стимула для сохранения информации в мозгу. Эта информация сначала сохраняется в зрительно-пространственном блокноте. Затем он временно сохраняется в рабочей или знаковой памяти перед его сохранением в долговременной памяти.

Акустическое кодирование — это кодирование акустической информации для понимания акустических аспектов события. Это обработка звуков, слов и другой слуховой информации для сохранения этой информации в долговременной памяти. Важная часть акустической информации — фонологическая петля.

Информация, имеющая определенное значение или контекст, обрабатывается способом, который называется семантическим кодированием. Понятия, идеи и термины являются некоторыми примерами семантической информации. Семантически закодированную информацию относительно легко извлечь. Существуют также некоторые другие типы кодирования памяти, которые могут включать тактильное кодирование и т. д.

Емкость и продолжительность долговременной памяти

Так сколько же информации может храниться в мозгу в виде долговременной памяти? И на сколько времени? Ну, это зависит от нескольких факторов. Вообще говоря, ученые считают, что человеческий мозг может хранить неограниченное количество информации в течение нескольких десятилетий.

Первый фактор, влияющий на продолжительность долговременной памяти, — это способ кодирования памяти. Оптимально закодированные воспоминания сохраняются намного дольше, чем неглубокие обработанные воспоминания. Еще одним фактором является восстановление памяти. Количество обращений к конкретной памяти играет важную роль в укреплении памяти. Это, вероятно, причина лучшего поиска информации, которая повторяется и практикуется снова и снова. Когда вы уделяете внимание и фокусируетесь на информации, она относительно долго остается в мозгу.

Считается, что объем долговременной памяти не имеет ограничений. Согласно некоторым исследованиям, верхняя граница объема зрительной и акустической долговременной памяти не достигнута. Нам может быть трудно кодировать детали многих событий, но при определенных условиях человеку это удается, когда он фокусируется и пытается кодировать информацию.

Изменения в долговременных воспоминаниях

Долговременные воспоминания не сохраняются постоянно в исходном состоянии. Воспоминания подвержены изменениям, вмешательствам, а также дезинформации. Воспоминания трансформируются каждый раз, когда они всплывают. В процессе кодирования нейроны сначала кодируют воспоминания в гиппокампе и коре головного мозга. Всякий раз, когда воспоминание извлекается, оно перекодируется аналогичными нейронами, но не идентичными предыдущим.

Перекодирование воспоминаний сильно влияет на их хранение. Детали памяти могут измениться из-за перекодирования. Некоторые аспекты долговременной памяти могут усиливаться или ослабевать в зависимости от типа активированных нейронов. Эти воспоминания подвержены неточностям, потому что люди иногда упускают детали событий. Затем мозг фабрикует детали, чтобы заполнить недостающие пробелы. В некоторых случаях старые воспоминания могут влиять на формирование новых воспоминаний. Это может привести к изменению воспоминаний или кодированию ложных воспоминаний.

Физиологические аспекты долговременной памяти

Раньше считалось, что долговременную информацию хранит только кора головного мозга. Теперь мы знаем, что они хранятся в разных областях мозга и других частях нервной системы в зависимости от их типа. Воспоминания не локализованы, а хранятся в схемах. Некоторые типы воспоминаний могут храниться по всему телу, потому что рецепторы химических веществ в мозгу находятся повсюду.

Когда нейротрансмиттеры активируются в мозге, процесс, называемый хемотаксисом, передает сообщение всем частям тела. Эта связь осуществляется в основном через кровь и спинномозговую жидкость. Таким образом, некоторая память может также храниться в мышцах. Люди с трансплантированными органами сообщали об эмоциональных реакциях и чувствах на определенные события, которых у них никогда не было раньше.

Потеря долговременной памяти

Потеря долговременной памяти связана с трудностями при воспроизведении информации. Это также может быть признаком некоторых серьезных проблем, таких как слабоумие.

Признаки и симптомы

Вот некоторые признаки и симптомы потери долговременной памяти.

Забывание событий ранней жизни
Смешение имен людей и мест
Чрезмерная раздражительность и перепады настроения.
Забывание простых и простых слов
Заблудиться в ранее знакомых местах.
Проблемы с запоминанием подробностей событий.
Выполнение привычных задач занимает больше времени

Причины потери памяти

Существует множество причин долговременной потери памяти. Эти причины можно разделить на обратимые и необратимые. Обратимые причины можно лечить. Примеры этих причин включают:

Депрессия и тревога
Дефицит витамина B-12
Гидроцефалия
Проблемы с психическим здоровьем

Алкоголь
Мозговые инфекции
Опухоли головного мозга
Инсульт
Недостаток кислорода
Злоупотребление наркотиками

Необратимые причины долговременной памяти включают болезнь Альцгеймера и слабоумие. Болезнь Альцгеймера вызывает потерю памяти, трудности в понимании, рассуждениях и суждениях. Деменция также является большой проблемой в развитых странах. Его первым симптомом является кратковременная потеря памяти, за которой следует долговременная потеря памяти.

Диагностика

Сбор анамнеза пациентов – это первый шаг в диагностике потери долговременной памяти. Эта история должна охватывать историю болезни, семейную историю и историю приема лекарств.

Вторым шагом в диагностике этого состояния является медицинский осмотр. Физический осмотр может включать проверку на мышечную слабость, повреждение головного мозга и дефицит витаминов. Иногда для диагностики этого состояния проводится комплексное нейропсихологическое тестирование.

Лечение

Существуют различные методы лечения этого состояния в зависимости от основной причины. Если основная причина может быть легко устранена, то она устранена. В противном случае при таких состояниях, как болезнь Альцгеймера, врач назначает ингибиторы холинэстеразы и частичные антагонисты N-метил-D-аспартата (NMDA). В некоторых случаях также могут помочь регулярные физические упражнения, достаточный сон и здоровое питание.

Способы улучшения долговременной памяти

Внимание

Внимание является важным требованием для улучшения долговременной памяти. Активно посещайте представляемую информацию, чтобы сделать ее частью долговременной памяти. Учащиеся должны держаться подальше от отвлекающих факторов, таких как телевизор, музыка, смартфоны.

Спокойной ночи-сна

Известно, что качественный сон оптимизирует нейронные процессы мозга. Медленноволновой сон играет важную роль в консолидации долговременных воспоминаний. Лишение сна ухудшает способность мозга кодировать новые воспоминания в дневное время. Всегда рекомендуется оптимально спать 7–8 часов в день.

Упражнение

Известно, что упражнения активизируют мышцы и поддерживают правильную работу сердца, что положительно влияет на умственные способности. Упражнения усиливают химические вещества и нейротрансмиттеры, которые позволяют мозгу улавливать понятия и превращать их в часть долговременной памяти.

Поиск

Известно, что припоминание — одна из лучших стратегий преобразования кратковременных воспоминаний в долговременные. Получение информации при прохождении тестов — это замечательная стратегия для студентов, позволяющая им набрать больше баллов на экзамене. Воспроизведение позволяет обрабатывать информацию на гораздо более глубоком уровне, чем обработка кратковременной памяти. Воспоминания, которые не извлекаются и не вызываются, ослабевают и иногда заменяются другой информацией.

Визуализация

Воображение и визуализация связаны с ассоциацией изображений со словами для улучшения прочности нейронной связи. Студенты получают большую пользу от визуализации концепций и информации. Эта ассоциация приводит к значительному улучшению хранения и извлечения долговременных воспоминаний.

Роль транскрипции генов

Формирование долговременной памяти требует синтеза новой матричной РНК (рибонуклеиновой кислоты). Существует повышенная экспрессия некоторых генов во время и после процесса обучения. Были идентифицированы факторы транскрипции и механизмы передачи сигнала, которые направляют процесс образования мРНК. Эпигенетические модификации имеют решающее значение для хранения памяти, поскольку они играют роль в регуляции транскрипции. Формирование памяти также требует молекулярных процессов для регуляции нейронной транскрипции.

Влияние некоторых наркотиков на долговременную память

Наркотики, такие как кокаин и марихуана, в значительной степени повреждают нейроны. Седативные препараты и бензодиазепины, расслабляющие и стимулирующие сознание, также плохо влияют на память.

Некоторые препараты используются в качестве добавок для улучшения памяти. Фосфатидилсерин используется для лечения неврологических заболеваний, заболеваний, вызывающих повреждение головного мозга, таких как болезнь Альцгеймера. Эти препараты улучшают когнитивные и запоминающие способности человека. Они используются в качестве мощных стимуляторов для улучшения когнитивных функций.

Влияние алкоголя на долговременную память

Употребление алкоголя в основном связано с разрушением гиппокампа и нервных клеток. Нервные клетки, ответственные за кодирование, хранение и воспроизведение памяти, разрушаются. Чрезмерное количество алкоголя влияет на слизистую оболочку желудка, что вызывает язву и другие желудочно-кишечные проблемы.

Алкоголь также влияет на тиамин во многих отношениях. Во-первых, это мешает правильному приему тиамина, так как алкоголики чаще пропускают приемы пищи. Тиамин превращает некоторые углеводы в глюкозу. Наш мозг использует глюкозу только для своих энергетических потребностей. Как только тиамин становится дефицитным, происходит неправильное преобразование углеводов в глюкозу. Это может привести к повреждению головного мозга.

Обзор

Долговременная память — это информация, хранящаяся в мозгу в течение длительного времени и легко воспроизводимая.

Долгосрочные воспоминания делятся на явные и неявные.

Явные или декларативные воспоминания — это те, которые можно вызвать сознательно. К ним относятся воспоминания, связанные с некоторыми событиями, называемые эпизодическими воспоминаниями, и воспоминания о некоторых фактах, называемые семантическими воспоминаниями.

Неявные воспоминания связаны с некоторыми навыками, которым человек учится. Их нельзя вспомнить сознательно. К ним относятся такие навыки, как верховая езда, письмо, речь, плавание и т. д.

Долгосрочная память сохраняется гораздо дольше по сравнению с краткосрочной памятью и имеет неограниченный объем памяти.

Долгосрочные воспоминания кодируются тремя способами.

Визуальное кодирование включает преобразование визуальных стимулов или информации.
Акустическое кодирование включает звуковую информацию.
Семантическое кодирование включает понятия и идеи.

Емкость долговременной памяти зависит от способа ее кодирования и количества раз, когда она оценивалась или вызывалась.

Воспоминания не сохраняются в своей первоначальной форме. Они претерпевают определенные изменения при кодировании и перекодировании воспоминаний.

Долгосрочные воспоминания не хранятся в одной конкретной области мозга. Скорее, они хранятся в виде цепей по всей нервной системе.

Потерю долговременной памяти можно наблюдать при различных нарушениях памяти. У пациента проявляется ряд признаков и симптомов. Потеря памяти может быть вызвана рядом причин.

Емкость долговременной памяти также можно увеличить несколькими способами.

После того, как информация закодирована, мы должны каким-то образом сохранить ее. Наш мозг берет закодированную информацию и помещает ее в хранилище. Хранение — это создание постоянной записи информации.

Чтобы воспоминание попало в хранилище (то есть в долговременную память), оно должно пройти три этапа: сенсорная память, кратковременная память и, наконец, долговременная память. Эти этапы были впервые предложены Ричардом Аткинсоном и Ричардом Шиффрином (1968). Их модель человеческой памяти (рис. 1), названная Аткинсоном-Шиффрином (А-Ш), основана на убеждении, что мы обрабатываем воспоминания так же, как компьютер обрабатывает информацию.

Рисунок 1. Согласно модели памяти Аткинсона-Шиффрина, информация проходит через три отдельных этапа, чтобы сохраниться в долговременной памяти.

Но A-S — это всего лишь одна из моделей памяти. Другие, такие как Baddeley и Hitch (1974), предложили модель, в которой кратковременная память сама по себе имеет разные формы. В этой модели хранение воспоминаний в кратковременной памяти похоже на открытие различных файлов на компьютере и добавление информации. Тип кратковременной памяти (или компьютерного файла) зависит от типа полученной информации. Существуют воспоминания в визуально-пространственной форме, а также воспоминания об устном или письменном материале, и они хранятся в трех краткосрочных системах: зрительно-пространственном блокноте, эпизодическом буфере и фонологической петле. Согласно Баддели и Хитчу, центральная исполнительная часть памяти контролирует или контролирует поток информации в три краткосрочные системы и из них.

Сенсорная память

В модели Аткинсона-Шиффрина стимулы из окружающей среды сначала обрабатываются в сенсорной памяти: хранилище кратких сенсорных событий, таких как образы, звуки и вкусы. Это очень кратковременное хранение — до пары секунд. Нас постоянно бомбардируют сенсорной информацией. Мы не можем поглотить все это или даже большую часть. И большая часть из них никак не влияет на нашу жизнь. Например, во что был одет ваш профессор на последнем уроке? Пока профессор был одет подобающим образом, на самом деле не имеет значения, во что она была одета. Сенсорная информация о видах, звуках, запахах и даже текстурах, которую мы не рассматриваем как ценную информацию, мы отбрасываем. Если мы считаем что-то ценным, информация переместится в нашу систему кратковременной памяти.

В одном из исследований сенсорной памяти изучалась важность хранения ценной информации в краткосрочной памяти. Дж. Р. Струп открыл феномен памяти в 1930-х годах: вам будет легче назвать цвет, если он напечатан в этом цвете, что называется эффектом Струпа. Другими словами, слово «красный» будет называться быстрее, независимо от цвета, в котором оно появляется, чем любое слово, окрашенное в красный цвет. Проведите эксперимент: назовите цвета слов, данных вам на рисунке 2. Не читайте слова, а называйте цвет, которым напечатано слово. Например, увидев слово «желтый» зеленым шрифтом, вы должны сказать «зеленый», а не «желтый». Этот эксперимент интересный, но не такой простой, как кажется.

Рисунок 2. Эффект Струпа объясняет, почему нам трудно назвать цвет, когда слово и цвет слова различаются.

Кратковременная память

Кратковременная память (КПМ) – это система временного хранения, которая обрабатывает входящую сенсорную память. иногда ее называют рабочей памятью. Кратковременная память берет информацию из сенсорной памяти и иногда связывает эту память с чем-то, что уже находится в долговременной памяти. Кратковременная память длится около 20 секунд. Джордж Миллер (1956) в своем исследовании объема памяти обнаружил, что большинство людей могут запомнить около 7 элементов в СТМ. Кто-то помнит 5, кто-то 9, поэтому он назвал емкость STM 7 плюс-минус 2.

Думайте о кратковременной памяти как об информации, отображаемой на экране вашего компьютера — в документе, электронной таблице или веб-странице. Затем информация из кратковременной памяти переходит в долговременную память (вы сохраняете ее на жесткий диск) или отбрасывается (вы удаляете документ или закрываете веб-браузер). Этот этап репетиции, сознательного повторения информации, которую нужно запомнить, для перемещения СТМ в долговременную память, называется консолидацией памяти.

Возможно, вы задаетесь вопросом: "Сколько информации может обрабатывать наша память одновременно?" Чтобы изучить емкость и продолжительность вашей кратковременной памяти, попросите партнера прочитать вам вслух цепочки случайных чисел (рис. 3), начиная каждую строку со слов «Готов?» и заканчивая каждую фразой "Вспомнить", после чего вы должны попытаться записать по памяти последовательность чисел.

Рис. 3. Проработайте эту серию чисел, используя описанное выше упражнение на запоминание, чтобы определить самую длинную последовательность цифр, которую вы можете сохранить.

Обратите внимание на самую длинную строку, в которой вы правильно определили серию. Для большинства людей это будет близко к 7, знаменитому Миллеру 7 плюс-минус 2. Припоминание несколько лучше для случайных чисел, чем для случайных букв (Jacobs, 1887), а также часто немного лучше для информации, которую мы слышим (акустическое кодирование). чем видеть (визуальное кодирование) (Андерсон, 1969).

Долговременная память

Долговременная память (LTM) – это непрерывное хранилище информации. В отличие от кратковременной памяти, объем памяти LTM не имеет ограничений. Он включает в себя все, что вы можете вспомнить, что произошло более чем несколько минут назад, и все, что вы можете вспомнить, что произошло дни, недели и годы назад. В соответствии с аналогией с компьютером информация в вашем LTM будет похожа на информацию, которую вы сохранили на жестком диске. Ее нет на вашем рабочем столе (в вашей кратковременной памяти), но вы можете получить эту информацию, когда захотите, по крайней мере, большую часть времени. Не все долгосрочные воспоминания являются сильными воспоминаниями. Некоторые воспоминания можно вызвать только с помощью подсказок. Например, вы можете легко вспомнить факт («Какая столица Соединенных Штатов?») или процедуру («Как вы ездите на велосипеде?»), но вам может быть сложно вспомнить название ресторана, в котором вы обедали. когда вы были в отпуске во Франции прошлым летом. Подсказка, например, что ресторан был назван в честь его владельца, который рассказал вам о вашем общем увлечении футболом, может помочь вам вспомнить название ресторана.

Долговременная память делится на два типа: явную и неявную (рис. 4).Понимание различных типов важно, потому что возраст человека или определенные типы травм или расстройств головного мозга могут оставить нетронутыми определенные типы LTM, но иметь катастрофические последствия для других типов. Явные воспоминания — это те воспоминания, которые мы сознательно пытаемся вспомнить и вспомнить. Например, если вы готовитесь к экзамену по химии, материал, который вы изучаете, будет частью вашей явной памяти. (Примечание. Иногда, но не всегда, термины явная память и декларативная память взаимозаменяемы.)

Неявные воспоминания — это воспоминания, которые не являются частью нашего сознания. Это воспоминания, сформированные из поведения. Неявная память также называется недекларативной памятью.

Попробовать

Рисунок 4. Долговременная память состоит из двух компонентов: явного и неявного. Эксплицитная память включает эпизодическую и семантическую память. Имплицитная память включает в себя процедурную память и информацию, полученную с помощью условного рефлекса.

Процедурная память – это тип имплицитной памяти: в ней хранится информация о том, как что-то делать. Это память на искусные действия, например, как чистить зубы, как водить машину, как плавать кролем (вольным стилем). Если вы учитесь плавать вольным стилем, вы практикуете гребок: как двигать руками, как поворачивать голову, чтобы чередовать дыхание из стороны в сторону, и как бить ногами. Вы будете практиковать это много раз, пока не станете в этом хороши. Как только вы научитесь плавать вольным стилем и ваше тело научится двигаться по воде, вы никогда не забудете, как плавать вольным стилем, даже если не плаваете пару десятков лет. Точно так же, если вы подарите опытному гитаристу гитару, даже если он давно не играл, он все равно сможет играть достаточно хорошо.

Эксплицитная память связана с хранением фактов и событий, которые мы пережили лично. Эксплицитная (декларативная) память состоит из двух частей: семантической памяти и эпизодической памяти. Семантический означает, что он имеет отношение к языку и знаниям о языке. Примером может служить вопрос «что означает аргументативный?» В нашей семантической памяти хранятся знания о словах, понятиях, языковых знаниях и фактах. Например, в вашей семантической памяти хранятся ответы на следующие вопросы:

Кто был первым президентом США?
Что такое демократия?
Какая самая длинная река в мире?

Эпизодическая память — это информация о событиях, которые мы пережили лично. Концепция эпизодической памяти впервые была предложена около 40 лет назад (Tulving, 1972). С тех пор Тулвинг и другие изучили научные данные и переформулировали теорию. В настоящее время ученые считают, что эпизодическая память — это память о событиях в определенных местах в определенное время, о том, что, где и когда произошло событие (Tulving, 2002). Он включает в себя воспоминание визуальных образов, а также чувство знакомости (Hassabis & Maguire, 2007).

Повседневная связь: можете ли вы вспомнить все, что когда-либо делали или говорили?

Эпизодические воспоминания также называют автобиографическими воспоминаниями. Давайте быстро проверим вашу автобиографическую память. Что ты был одет ровно пять лет назад сегодня? Что вы ели на обед 10 апреля 2009 года? Вероятно, вам будет трудно, если не невозможно, ответить на эти вопросы. Можете ли вы вспомнить каждое событие, которое вы пережили в течение своей жизни — приемы пищи, разговоры, выбор одежды, погодные условия и так далее? Скорее всего, никто из нас даже близко не смог бы ответить на эти вопросы; однако американская актриса Марилу Хеннер, наиболее известная по телешоу Taxi, может вспомнить. У нее потрясающая и превосходная автобиографическая память (рис. 7).

Рис. 7. Суперавтобиографическая память Марилу Хеннер известна как гипертимезия. (кредит: Марк Ричардсон)

Очень немногие люди могут вспоминать события таким образом; прямо сейчас только 12 известных людей обладают этой способностью, и лишь некоторые из них изучены (Parker, Cahill & McGaugh 2006). И хотя гипертимезия обычно проявляется в подростковом возрасте, двое детей в США, по-видимому, сохранили воспоминания задолго до своего десятого дня рождения.

Если вам интересно узнать больше, посмотрите эти видеоклипы, часть 1 и часть 2, посвященные превосходной автобиографической памяти из телевизионного новостного шоу 60 Minutes.

Посмотреть

В этом видео Хэнк Грин рассказывает о нескольких исследованиях, которые помогли нам лучше понять имплицитные воспоминания.

Дуглас Смит, профессор нейрохирургии и директор Центра травм и восстановления головного мозга Пенсильванского университета, отвечает:

ХОТЯ ЧЕРЕПНО-МОЗГОВАЯ ТРАВМА в результате автомобильной аварии или столкновения во время футбольного матча часто вызывает внезапное изменение когнитивных способностей спустя годы, это изменение не появляется внезапно — повреждение накапливается медленно, незаметно, с течением времени.

После травмы прогрессирующее ухудшение состояния мозга, которое может произойти, вероятно, достигает критической точки, после которой «внезапная» потеря функции становится очевидной. В зависимости от типа и тяжести черепно-мозговой травмы (ЧМТ) она может ускорить потерю памяти или повысить вероятность развития болезни Альцгеймера.

ЧМТ обычно повреждает нервные волокна в головном мозге, называемые аксонами. Эти тонкие трубчатые структуры передают электрические и химические сигналы, необходимые для передачи информации между различными областями мозга. По неизвестным причинам эти хрупкие структуры не только отсоединяются вскоре после травмы, но и могут продолжать отсоединяться даже спустя десятилетия у некоторых пациентов. После отсоединения тупой конец аксона запечатывается, набухает от жидкости, ферментов и белков и в конце концов разрывается. Когда аксоны разрываются, они часто распределяют амилоидные белки по соседней мозговой ткани. Эти липкие белки являются отличительной чертой болезни Альцгеймера, и на самом деле у многих пациентов с ЧМТ в более позднем возрасте проявляются признаки деменции, которые имитируют ухудшение, наблюдаемое у пациентов с болезнью Альцгеймера.

Кроме того, если аксоны исчезают или плохо функционируют после ЧМТ, способность человека обрабатывать новую информацию может замедляться. Выжившие аксоны могут компенсировать повреждение за счет усиления передачи электрических сигналов и, таким образом, восстановления нормальной скорости обработки информации в головном мозге. Однако это временное решение может привести к тому, что эти аксоны станут еще более чувствительными к повреждению, если произойдет второе сотрясение мозга.

У большинства людей с ЧМТ прогрессирующее повреждение аксонов, но трудно предсказать, у кого будут когнитивные изменения спустя годы. ЧМТ оказывает разрушительное воздействие на общество: ежегодно в США регистрируется более 1,5 миллиона случаев. В настоящее время не существует методов лечения ни краткосрочных, ни долгосрочных повреждений, а это означает, что на данный момент лучшее лечение — это защита и профилактика.

Каков объем памяти человеческого мозга? Есть ли физический предел объему информации, которую он может хранить?
—Дж. Хоуз, Хантингтон-Бич, Калифорния

Пол Ребер, профессор психологии Северо-Западного университета, отвечает:

"МИСТЕР ОСБОРН, простите меня? У меня переполнен мозг", — спрашивает школьник с особенно маленькой головой своего классного руководителя в классическом комиксе Far Side Гэри Ларсона. Невозмутимый ответ на этот вопрос было бы: «Нет, ваш мозг почти наверняка не заполнен». Хотя должен быть физический предел тому, сколько воспоминаний мы можем хранить, оно чрезвычайно велико. Нам не нужно беспокоиться о том, что в течение жизни не хватит места.

Человеческий мозг состоит примерно из миллиарда нейронов. Каждый нейрон образует около 1000 соединений с другими нейронами, что составляет более триллиона соединений. Если бы каждый нейрон мог хранить только одну память, нехватка места была бы проблемой. У вас может быть всего несколько гигабайт дискового пространства, как на iPod или USB-накопителе. Тем не менее, нейроны объединяются таким образом, что каждый из них помогает со многими воспоминаниями одновременно, экспоненциально увеличивая объем памяти мозга примерно до 2,5 петабайт (или миллиона гигабайт). Для сравнения, если бы ваш мозг работал как цифровой видеомагнитофон в телевизоре, 2,5 петабайта хватило бы для хранения трех миллионов часов телепередач. Чтобы израсходовать всю эту память, телевизор должен работать непрерывно более 300 лет.

Точную емкость памяти для хранения воспоминаний рассчитать сложно. Во-первых, мы не знаем, как измерить размер памяти.Во-вторых, некоторые воспоминания содержат больше деталей и поэтому занимают больше места; другие воспоминания забываются и таким образом освобождают место. Кроме того, некоторая информация вообще не стоит запоминания.

Это хорошая новость, потому что наш мозг может не отставать от поиска новых впечатлений на протяжении всей жизни. Если бы продолжительность жизни человека значительно увеличилась, смогли бы мы заполнить свой мозг? Я не уверен. Спросите меня еще раз через 100 лет.

Эта статья изначально была опубликована под названием «Спросите мозги» в SA Mind 21, 2, 70 (май 2010 г.)

Читайте также: