Память и научение - (реферат)
Дата добавления: март 2006г.
ОГЛАВЛЕНИЕ
Введение
Что мы знаем и чего не знаем о памяти…………. …. …… . 2
Глава I
Система памяти у человека…………………………………. 12
Мозжечок………………………………………………………. 12
Гиппокамп………………………………………………………. 12
Кора……………………………………………………………… 14
Медиаторные системы…………………………………………. 15
Белковый синтез……………………………………………….... 15
Простые формы научения и мозг человека…………………… 16
Система памяти………………………………………………… 17
Память и переработка информации…………………………… 17
ГЛАВА II
Виды человеческой памяти и изменение её со временем ... 19
Кратковременная и долговременная память…………………. 20
Консолидация следов памяти…………………………………. 21
Процедурная и декларативная память………………………... 21
Влияние поощрения и наказания……………………………… 21
ГЛАВА III
Научение и тренировка…………………………………….... 25
Простые формы научения и их нейронная основа…………... 26
Привыкание и сенситизация…………………………………... 26
Классические условные рефлексы……………………………. 27
Нейроанотомические изменения……………………………... . 28
Биофизические изменения в клеточной мембране…………... 29
Биохимические механизмы…………………………………… 30
Что такое воспоминания? ……………………………………… 30
Как улучшить нашу память……………………………………. 31
ВЫВОД
Уникальность человеческой памяти………………………. 37
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ…………………………………… 39
ВВЕДЕНИЕ
Память —самая долговечная из наших способностей. В старости мы помним события детства восьмидесятилетней, а то и большей давности. Случайно оброненное слово, может воскресить для нас, казалось, давно забытые черты лица, имя, морской или горный пейзаж. Память определяет нашу индивидуальность и заставляет действовать тем или иным способом в большей степени, чем любая другая отдельно взятая особенность нашей личности. Вся наша жизнь есть не что иное, как путь из пережитого прошлого в неизвестное будущее, освящаемый лишь в то ускользающее мгновение, тот миг реально испытываемых ощущений, который мы называем “настоящим “. Тем не менее настоящие —это продолжение прошлого, оно вырастает из прошлого и формируется им благодаря памяти. Именно память спасает прошлое от забвения, не дает ему стать таким же непостижимым, как будущее. Иными словами, память придает направленность ходу времени.
Для каждого из нас память уникальна. Память позволяет нам осознавать и собственную индивидуальность, и личность других людей. Лишившись памяти, человек утрачивает собственное “ я “, перестает существовать. Вот почему так бесконечно интересны и пугающи клинические случаи потери памяти. Человеческая память закодирована в десяти миллиардах нервных клеток, образующих наш мозг, и в десяти триллионах связей между этими клетками. Следы памяти —это живые процессы, которые трансформируются и наполняются новым содержанием всякий раз, когда мы их оживляем.
Многие люди жалуются на плохую память. Но ведь объем и продолжительность запоминания информации поистине удивительны.
Самый важный вопрос: как мы запоминаем? Каким образом мельчайшие подробности повседневного существования, пережитые в детстве радости и унижения, прозаические детали ужина или случайный набор цифр на номере промелькнувшего автомобиля остаются запечатленными в смеси молекул, ионов, белков и липидов, из которых состоят десять миллиардов клеток нашего мозга? Такое количество клеток трудно даже вообразить. Но представьте себе, что число нейронов в мозгу любого человека втрое больше числа живущих на Земле людей, а если подсчитывать связи между этими нейронами со скоростью одна связь в секунду, то потребуется от трех до тридцати миллионов лет, чтобы завершить подсчет. Этого вполне достаточно, чтобы хранить воспоминания о всей прошедшей жизни....
Есть еще одна проблема. На протяжении нашей жизни каждая молекула тела многократно изменяется, клетки отмирают и тоже заменяются новыми, связь между ними устанавливается и рвутся тысячи, а возможно, и миллионы раз. Тем не менее в ходе этого всеобъемлющего процесса, который и составляет существо биологической жизни, память сохраняется. Любая компьютерная память перестает существовать, если все детали машины подвергаются такой же замене. Память, связанная со структурами мозга и происходящими в них процессами, сохраняется так же, как сохраняются формы тела, несмотря на непрерывный круговорот его молекулярных компонентов.
Мы принимаем наш технологизированный мир и использование в нем памяти как что-то само собой разумеющееся. Мы оставляем друзьям послания автоответчиках или в компьютерах, справляемся по памятным книжкам относительно еще не занятых дней и посылаем записки коллегам, организуя обед, посещение театра или собрания, наконец, отмечаем, что у нас есть в холодильнике и что необходимо купить. Все эти фактыиндивидуальной памяти, но акты, в которых мы прибегаем к средствам, лежащим вне нас, для того чтобы дополнить или заменить внутреннюю систему памяти, связанную с мозгом. Так было не всегда. Наши воспоминания индивидуальны, но они формируются в процессе коллективной, общественной жизни людей, которая влияет и на сами механизмы мозговой деятельности. У каждого из нас и у общества в целом разнообразные технические средства —от таких древних, как письмо, до новейших электронных устройств —трансформируют восприятие и способы использования памяти. Чтобы понять работу памяти, необходимо понять природу и динамику процесса этой трансформации. Большая часть истории человечества протекла до появления современных технологий, даже до появления письменности. В первобытных сообществах память о жизни отдельных людей, истории семей и племен передавалась в устной форме. То, что не удерживалось в индивидуальной памяти или не передавалось в процессе устного общения, навсегда забывалось. Воспоминания людей, внутренние следы их прошлого опыта должны были быть самыми хрупкими сокровищами. В таких бесписьменных культурах памяти подлежала постоянному упражнению, а воспоминания —сохранению и обновлению. Особые люди —старейшины, барды —становились хранителями общественной культуры, способными пересказывать эпические повествования, в которых запечатлевается история любого общества. При этом каждый пересказ в те времена становился уникальным —это был неповторимый продукт сиюминутного взаимодействия между рассказчиком, его способностью помнить прошлые пересказы и конкретной аудиторией. Хотя еще жива концепция памяти в этом глубоком, коллективном смысле, новые технические средства меняют природу запоминания. Магнитофоны и видеомагнитофоны, а также письменная регистрация событий не только усиливают память, но и замораживают ее, придают ей фиксированный, линейный характер; они закрепляют ее и в то же время не дают ей развиваться и трансформироваться во времени, подобно тому как жесткий наружный скелет насекомых или ракообразных одновременно защищает и стесняет его обладателя. Вспомним, например, как в 1990 году лидеры мирового европейского движения собрались в Ваннзе —вилле на берегу озера, где Гитлер, Гейдрих и прочие почти пятьдесят лет назад подготовили план “окончательного решения европейской проблемы “. Как писал тогда Элие Визель, нужно было продемонстрировать, что “память сильнее чем ее враги.... , о которых многие немцы и немки в прошлом старались не говорить и не помнить “. Это был акт групповой памяти одной стороны, противостоящий акту общественной амнезии у другой; но этот акт памяти не ограничивался устными выступлениями: он был подкреплен письменными текстами, звуковыми записями и прежде всего видимыми образами на фотографиях и кинопленке —потрясающими до ужаса изображениями, которые теперь в умах и памяти даже тех, кто был далек от запечатленных событий. Контраст со старыми, основанными на устной традиции культурами не мог бы быть более явным.
Разумеется, многие современные национальные и этические конфликты порождены аналогичными, многократно усиленными коллективными воспоминаниями и коллективной амнезией.
Что мы знаем и чего не знаем о памяти
“О природе и местонахождении памяти мы знаем не больше древних греков, читавших центром разума диафрагму”, — писал еще недавно американский математик Джон фон Нейман. Следует отметить, что в настоящее время в результате феноменальных успехов нейрофизиологии и биохимии дело обстоит не совсем так. Сегодня познания ученых в этом тысячелетия волнующем их вопросе значительно богаче. Человек запоминает всегда больше, чем ему кажется. Известный канадский нейрохирург Уайлдер Пенфилд во время операции на мозге раздражал электрическим током различные теменные участки коры полушарий оперируемого. В зависимости от места раздражения пациент, несмотря на местный наркоз, то совершенно ясно видел входивших в операционную людей, то слышал давно забытые разговоры, вспоминал даже военный марш, неизвестно когда и где им услышанный. Следовательно, однажды полученные впечатления могут находиться вне фокуса внимания, но полностью не исчезают. Что же все-таки представляет собой память? Каков механизм ее “работы”? Участвует ли в этой работе весь мозг или только отдельные его клетки? Разнообразные учения и религиозные течения древних по-разному отвечают на эти вопросы. Так, в античной Греции Платон и Аристотель считали, что голова и сердце—соперничающие хранилища человеческой души. Как пишет Платон, “мозг доставляет ощущения слуха, зрения и обоняния. Из этих ощущений возникают память и представления, а из памяти и представлений рождается знание”. Постепенно внимание ученых сосредоточивалось на деятельности мозга, точнее — на так называемых желудочках мозга. Но мозгу пришлось вступить в серьезное соперничество с другими органами за право считаться вместилищем человеческого разума, и понадобились годы и столетия,
чтобы разгадать загадку, скрытую в костной коробке, которую мы называем черепом. Мы давно уже знаем, что значит хорошая память — естественно, в житейском смысле этого слова. Мечтаем о такой памяти, стремимся ее улучшить. Но что значит хорошая память с научной точки зрения? Как полноценно использовать ее в жизни? Хорошая память, по мнению советского физиологаН. П. Бехтеревой, включаетв себя хорошее запоминание, хорошее хранение и хорошее воспроизведение сигналов. Вспомним, что воспроизвести—это значит извлечь сигнал из памяти, перевести его из долговременной памяти в кратковременную, или, как принято говорить унейрофизиологов, “выявить” сигнал. И, если нужно, после этого снова забыть его. Память многолика. Существует определенный запас сведений, слов, понятий, образов, которые хранятся в памяти, как в арсенале, всю жизнь; это собственное имя, образы матери, отца, родной язык, понятие родины и т. д. Все это долговременная память. Но существует и кратковременная, или оперативная, память. Например, нужно не забыть на завтрашнем собрании сказать слушателям все, что подкрепляет нашу аргументацию и будет способствовать принятию нашего предложения, не упустив ни одного факта, ни одного довода.... Но вот собрание уже состоялось, и все подробности, связанные с ним, отходят на задний план памяти. А бывает и так: поглядев на случайного прохожего, мы можем безошибочно узнать лицо, которое когда-то очень давно было показано нам на фотографии. Как существуют различные виды памяти, так существуют и различные пути и способы ее “подкармливания”. В “кладовую” памяти информация может попадать через зрение (образы, картины), слух (музыка, устная речь), язык (вкус), кончики пальцев (осязание).... Мозг работает и как совершенный магнитофон, и как ультрасовременный киноаппарат, и как.... обыкновенная зарубка, сделанная для напоминания об определенном факте. Разные ученые с различных позиции исследуют возможности памяти и функции мозга. Одни занимаются биохимической стороной вопроса, другие — электрической активностью мозга, третьи — иммунологическими свойствами его структур, четвертые — особенностями дыхания и питания мозговых клеток.... Но всех одинаково интересует, что происходит в мозге, когда он получает новые сведения. В каком виде хранит он формулы органической химии и в каком — яркие метафоры Пушкина. Каким образом все это “пускает в оборот” в случае необходимости. Интересные в этом отношении факты сообщает журнал “Нью-Йорк тайме мэгэзин”. Представьте себе, что вам предложено запомнить трехзначное число 584, — так начинает свою статью Колин Блаймер. Что может быть проще? Хотите — не хотите, но вы будете помнить это число несколько минут. Маленькое усилие воли — и вы вспомните его через час. А при сильном волевом напряжении сумеете хранить его в памяти месяц, в редких случаях— год и уже совсем редко — всю жизнь. Есть, однако, такой американец (назовем его Генри М. ), который лишен удивительного дара памяти. Дефект его имеет не частичный характер, как бывает при медленно развивающемся ослаблении памяти, что наблюдается практически у всех здоровых людей с наступлением старости, а отличается почти тотальным и полным провалом, наступившим сразу же после заболевания, поразившего часть его мозга. Естественно, Генри тотчас стал объектом наблюдения и изучения специалистов. Когда его попросили запомнить названное выше число (584), он был спокоен и сосредоточен минут пятнадцать и неожиданно для всех по истечении этого времени вспомнил число. Но еще удивительнее был способ, который, по его словам, помог ему запомнить это число. “Очень просто, — объяснил Генри. — Запомните прежде всего число 8. После этого сложите его с цифрами, которые ограждают его с двух сторон в комбинации 584, и получите число 17. После этого из суммы вычтите 8, останется 9. Наконец, разделите 9 на две по возможности равные части, получите 5 и 4. Таким образом, у вас появляется и само число 584. Нет ничего легче! ” Генри живет в мире нарушенного восприятия и отсчета времени, но без расстройства пространственного воображения. В памяти его остались только некоторые далекие воспоминания и навыки, выработанные в детстве, но он уже не может приобрести какой бы то ни было новой привычки. Он забыл даже все то, что непосредственно предшествовало операции. Из анализа этого случая можно сделать заключение, что наша память функционирует в двух формах: одна характеризуется быстрым и прямым запоминанием, но стирается в течение нескольких минут; другая накапливает и хранит необходимую информацию всю жизнь. По наиболее распространенным среди психологов представлениям, структурные элементы кратковременной, или оперативной памяти преобразуются в структурные элементы долговременной. Память и ее физические носители до сегодняшнего дня остаются неразрешимой загадкой для специалистов, которые занимаются изучением мозга. Но теоретические концепции природы и характера памяти вышли далеко за пределы описательного созерцания благодаря, в частности, достижениям в области моделирования. Каждая модель имеет свои преимущества и недостатки, так как отражает какой-то частный аспект, частную характеристику памяти. К сожалению, физическая природа и функциональные механизмы мозга настолько специфичны и сложны, что каждый искусственный мозг и даже машинная аналогия памяти — лишь бледное и слабое подражание природе. Тем не менее большинство теоретических концепций и гипотез, касающихся механизмов памяти, сводятся к мысли, что определенные явления и события вызывают определенные изменения в структуре их материальных носителей. Согласно одной гипотезе, актуализация заложенной в памяти информации или ее извлечение связаны с процессами, протекающими в молекулах определенных химических веществ, содержащихся в мозговых клетках, где той или иной структуре каждой молекулы соответствует одно запечатленное в памяти событие или переживание. Подобная гипотеза вовсе не лишена оснований, ибо не только описывает возможный физический субстрат —носитель памяти (новообразованная, или синтезированная, молекула), но и подразумевает механизм кодирования запечатленной информации. Когда мы говорим о мозге, а точнее —о коре головного мозга (особенно о лобной доле), нельзя не поразиться той огромной работе, которая совершается с помощью памяти в момент регистрации внешних и внутренних “событий”. Нам не остается ничего другого, как присоединиться к мнению венгерского психиатраИштвана Харди, который сказал:
“Память — это прекрасное озеро души, из неизмеримых глубин которого могут выплывать на поверхность все новые и новые сокровища. Вспомним, как много приходит на ум, когда идешь по улицам городка, в котором давно не был. Естественно, способность к запоминанию различна: одни запоминают подробности, другие — общие взаимосвязи. Индивидуальные особенности характера, интересы, профессия — все влияет на запоминание. Роль эмоциональных факторов тоже очень важна. Любовь и ненависть по-разному формируют наши воспоминания. Известно, что мы сохраняем более прочные воспоминания о любимом человеке, чем о человеке, с которым наша связь была хрупка или не приятна”. В жизни мы нередко сталкиваемся и с забыванием. Неиспользованные своевременно факты и взаимоотношения, неподвижно лежащий груз памяти — все это претерпевает различные изменения. “Ненужные”, уже старые переживания также стираются в памяти. Чаще всего забывание (не вспоминание) связано с мучительными чувствами. Неприятные, вызывающие отрицательные эмоции переживания мы вытесняем из сознания насильственно: ничего не поделаешь, надо забыть! Тысячи исследователей во всем мире стараются сейчас разгадать феномен памяти. Наука, в том числе и наука о мозге, не стоит на месте, знания оструктуре и функциях мозга, о памяти постепенно умножаются. Что мы знаем сегодня о мозге и памяти? Каким образом внешнее событие, информация, принятая рецепторами и переданная в мозг в виде нервного импульса, принимается, поступает и перерабатывается в его сложных нейронных системах? Как формируется реакция на данное событие и устанавливается связь между “входом” и “выходом” воспринимающей системы? Каким образом раз возникшая связь сохраняется в течение определенного времени, а нередко и всей жизни? Какие процессы обеспечивают эти функции нервной системы и составляющих ее нервных клеток? Некоторые ученые считают, что существуют три вида памяти. Первый — непосредственный отпечаток полученной информации, поступающей через наши органы чувств. (Этот процесс можно понять с помощью простого опыта. Закроем глаза, на секунду откроем и снова закроем. Сначала увиденная нами картина помнится ясно, но потом начинает медленно размываться и в конце концов исчезает совсем. Промежуток времени, когда картина еще помнится, очень короток, не более чем—0, 1—0, 5 секунды. ) Большинство же ученых выделяют всего два вида памяти: кратковременная и долговременная. Кратковременная память неустойчива и существует всего какие-то минуты или часы. Долговременная память стабильна и хранит информацию неделями, месяцами, а иногда и всю жизнь.
Механизмы кратковременной и долговременной памяти не идентичны, а переход из одной памяти в другуюпостепенен. Долговременная память начинает формироваться сразу после поступления новой информации, и этот процесс продолжается довольно долго.
Нервная система высших животных и человека — одно из сложнейших образований организма. Она обеспечивает индивидуальную приспособляемость живых существ к постоянно меняющимся условиям окружающей среды, а также управляет их поведением. Совершенствуя этот аппарат, эволюция не только увеличивала его объем и массу, но и усложняла его конструкцию, состоящую из множества разнообразных элементов — нейронов. Каждый нейрон представляет собой сложную систему для обработки информации и имеет от ста до десятков тысяч синапсов, то есть нейронных связей. В большинстве случаев нейроны работают “коллективно”, при этом возбуждается множество синапсов. Их суммарный потенциал создает доступное измерению электрическое поле, которое можно регистрировать специальными приборами.
