Стимулы, обнаруживаемые нашими органами чувств, можно либо сознательно игнорировать , и в этом случае они исчезают почти мгновенно, либо воспринимать , и в этом случае они попадают в нашу сенсорную память. Это не требует какого-либо сознательного внимания и обычно считается полностью неподконтрольным сознанию. Мозг предназначен только для обработки информации, которая будет полезна в будущем, и для того, чтобы остальная часть оставалась незамеченной.По мере того, как информация воспринимается, она автоматически сохраняется в сенсорной памяти , и не запрашивается. В отличие от других типов памяти, сенсорная память не может быть продлена с помощью репетиции .

Сенсорная память — это сверхкороткая память, и распадается или деградирует очень быстро, обычно в диапазоне 200-500 миллисекунд (1/5 — 1/2 секунды) после восприятия предмета и, конечно же, меньше чем секунды (хотя сейчас считается, что эхо-память длится немного дольше, возможно, до трех или четырех секунд).Действительно, он длится настолько короткое время, что его часто считают частью процесса восприятия , но, тем не менее, он представляет собой важный этап для хранения информации в кратковременной памяти.

Эксперименты Джорджа Сперлинга в начале 1960-х, включающие мигание сетки букв в течение очень короткого периода времени (50 миллисекунд), предполагают, что верхний предел сенсорной памяти (в отличие от кратковременной памяти) приблизительно равен 12 пунктов , хотя участники часто сообщали, что им казалось, что они «видят» больше, чем они могут сообщить.

Информация передается из сенсорной памяти в кратковременную память посредством процесса внимания (когнитивный процесс выборочной концентрации на одном аспекте окружающей среды при игнорировании других вещей), который эффективно фильтрует стимулы только до тех, которые представляющих интерес в любой момент времени.

Познание (Сенсорная память) | Введение в учебный дизайн

Как внимание влияет на память?

Стандартная модель обработки информации состоит из 3 основных компонентов: (а) сенсорная память, (б) рабочая память (т.е.д., кратковременная память) и (в) долговременная память.

Сенсорная память , первый уровень памяти, позволяет нам делать «снимок» нашей окружающей среды и хранить эту информацию в течение короткого периода времени. Окружающая среда предоставляет множество источников информации (свет, звук, запах, тепло, холод и т. Д.), Но мозг понимает только электрическую энергию. Итак, в теле есть особые сенсорные рецепторные клетки, которые преобразуют (т. Е. Переходят от одной формы энергии к другой) эту внешнюю энергию во что-то, что может понять мозг.Благодаря трансдукции создается память. Эта память очень короткая; менее 1/2 секунды для зрения, около 3 секунд для слуха и около 10 секунд для прикосновения (Gilson & Baddley, 1969; Mahrer & Miles, 2002).

Можете ли вы представить, как пытаетесь обработать информацию о каждом ощущаемом стимуле? Ваш мозг быстро сгорел бы! К счастью, сенсорная память действует как буфер для стимулов, полученных через пять органов чувств. Восприятие — это процесс распознавания различных стимулов.Сенсорная память существует для каждого сенсорного канала: иконическая память на зрительные стимулы, эхогенная память на слуховые стимулы и тактильная память на прикосновение.

Сначала нужно ощутить стимул. Для дальнейшей обработки информации ключевым является внимание . Внимание — это когнитивный процесс, который позволяет нам сосредоточиться на определенных стимулах окружающей среды (Anderson, 2004). После восприятия обращение внимания к чему-либо позволяет информации перейти из сенсорной памяти , в рабочую память.Таким образом, внимание , служит фильтром для стимулов из нашего окружения. Выборочно определяя, что «пройдет» для дальнейшего изучения, а что нет, внимание позволяет нам сосредоточиться только на необходимых стимулах.

Вспомните время, когда вы были в переполненной комнате и много людей разговаривали. Вы обращали внимания, на то, что говорил каждый человек? Наверное, нет, но что произошло, когда кто-то в комнате назвал ваше имя? Бьюсь об заклад, твои уши оживились.

Даже если вы не могли активно воспринимать слов из множества разговоров вокруг вас, ваш мозг воспринимал. Большая часть этой информации была быстро отброшена, потому что ваш мозг быстро решил, что она вам не нужна. Однако обычный паттерн слышания вашего имени вызвал то, что ваш мозг, возможно, счел важным, и заставил вас обратить внимание (сознательный акт распознавания воспринимаемого стимула ), чтобы вы могли перенести эту информацию в свою рабочую память и решить, что с ним делать оттуда.

Когнитивные психологи определили множество различных типов внимания в том числе:

• Переменное внимание: умственная гибкость или способность перемещать фокус между задачами с различными когнитивными потребностями.
• Разделенное внимание: способность одновременно отвечать на несколько задач.
• Сосредоточенное внимание: способность напрямую реагировать на прикосновение, звук или взгляд.
• Избирательное внимание: способность удерживать внимание на определенном раздражителе, даже когда конкурирующие стимулы борются за ваше внимание.
• Устойчивое внимание: Бдительность или способность сохранять постоянство посредством непрерывной и повторяющейся деятельности.

И что?

Как знание о сенсорной памяти действительно может помочь вам как разработчику учебных материалов? Осознают они это или нет, но наиболее эффективные учителя уже используют сенсорную память в своих интересах, создавая своего рода продвинутый органайзер. Организатор заранее подготавливает студентов к обращению внимания на конкретные аспекты урока, прежде чем они даже будут представлены (отсюда термин «заранее»).Рабочий лист, который выдается перед просмотром фильма, набор вопросов, чтобы направить учащихся в мышление, или деятельность, которая привлекает внимание учащихся к определенному аспекту урока, — все это способы, которыми вы, возможно, уже знакомы с продвинутым организатором. Учителя обычно называют их «упреждающим набором» или «крючком» для урока. Какие продвинутые органайзеры использовали ваши инструкторы?

• Андерсон, Джон Р. (2004). Когнитивная психология и ее последствия (6-е изд.). Стоит издателям. п. 519. ISBN 9780716701101.
• Gilson; Баддели (1969). «Тактильная кратковременная память». Ежеквартальный журнал экспериментальной психологии 21: 180-184. Проверено 20 марта 2011.
• Mahrer, P., & Miles, C. (2002). Память распознавания тактильных последовательностей. Память , 10 (1), 7-20. http://www.informaworld.com/smpp/content~db=all~content=a741935434

Типы сенсорной памяти и эксперименты

Сенсорная память — это очень короткое воспоминание, которое позволяет людям сохранять впечатления от сенсорной информации после того, как первоначальный стимул исчез.Это часто рассматривается как первая стадия памяти, которая включает в себя регистрацию огромного количества информации об окружающей среде, но только на очень короткий период. Цель сенсорной памяти — удерживать информацию достаточно долго, чтобы ее можно было распознать.

Как работает сенсорная память?

В каждый момент вашего существования ваши чувства постоянно воспринимают огромное количество информации о том, что вы видите, чувствуете, обоняете, слышите и пробуете. Хотя эта информация важна, просто невозможно запомнить каждую деталь того, что вы испытываете в каждый момент.

Вместо этого ваша сенсорная память создает что-то вроде быстрого «снимка» мира вокруг вас, позволяя вам ненадолго сосредоточить свое внимание на важных деталях.

Итак, насколько коротка сенсорная память? Эксперты предполагают, что эти воспоминания длятся три секунды или меньше .

Сенсорная память, хотя и мимолетная, позволяет нам на короткое время сохранять впечатление о стимуле окружающей среды даже после того, как исходный источник информации закончился или исчез.Обращаясь к этой информации, мы можем затем передать важные детали на следующий этап памяти, который известен как кратковременная память.

Эксперименты Сперлинга с сенсорной памятью

Продолжительность сенсорной памяти была впервые исследована в 1960-х годах психологом Джорджем Сперлингом. В классическом эксперименте участники смотрели на экран, и ряды букв вспыхивали очень кратко — всего на 1/20 секунды. Затем экран погас.

Затем участники сразу же повторили столько букв, сколько смогли вспомнить.Хотя большинство участников смогли сообщить только о четырех или пяти письмах, некоторые настаивали на том, что они видели все буквы, но информация исчезла слишком быстро, когда они сообщали о них.

Вдохновленный этим, Сперлинг затем провел немного измененную версию того же эксперимента. Участникам были показаны три ряда по четыре буквы в каждой строке в течение 1/20 ^-го секунды, но сразу после того, как экран погас, участники слышали либо высокий, средний или низкий тон.Взаимодействие с другими людьми

Если испытуемые слышали высокий тон, они должны были сообщить о верхнем ряду, те, кто слышал средний тон, должны были сообщить о среднем ряду, а те, кто слышал низкий тон, должны были сообщить о нижнем ряду.

Сперлинг обнаружил, что участники могли вспомнить буквы, если тон звучал в пределах одной трети секунды отображения букв.

Когда интервал был увеличен до более чем одной трети секунды, точность отчетов о письмах значительно снизилась, и все, что превышало одну секунду, делало практически невозможным вспомнить буквы.Взаимодействие с другими людьми

Сперлинг предположил, что, поскольку участники фокусировали свое внимание на указанном ряду до того, как их зрительная память исчезла, они смогли вспомнить информацию. Когда тон звучал после исчезновения сенсорной памяти, вспомнить было почти невозможно.

Типы сенсорной памяти

Эксперты также считают, что разные органы чувств обладают разными типами сенсорной памяти. Также было показано, что разные типы сенсорной памяти имеют несколько разную продолжительность.

• Иконическая память : Иконическая память, также известная как зрительная сенсорная память, включает в себя очень краткое изображение. Этот тип сенсорной памяти обычно длится примерно от четверти до половины секунды .
• Эхо-память : Также известная как слуховая сенсорная память, эхогенная память включает в себя очень краткую память звука, немного похожую на эхо. Этот тип сенсорной памяти может длиться до от трех до четырех секунд .
• Тактильная память : Также известная как тактильная память, тактильная память включает в себя очень короткое воспоминание о прикосновении.Этот тип сенсорной памяти длится примерно две секунды .

Слово Verywell

Сенсорная память играет жизненно важную роль в вашей способности воспринимать информацию и взаимодействовать с окружающим миром. Этот тип памяти позволяет сохранять краткие впечатления от огромного количества информации.

В некоторых случаях эта информация может быть перенесена в кратковременную память, но в большинстве случаев эта информация быстро теряется.Хотя сенсорная память может быть очень короткой, она играет решающую роль в процессах внимания и памяти.

Обучение и память (Раздел 4, Глава 7) Нейронаука в Интернете: Электронный учебник для нейронаук | Кафедра нейробиологии и анатомии

Анализ анатомических и физических основ обучения и памяти — один из величайших успехов современной нейробиологии. Тридцать лет назад было мало что известно о том, как работает память, но теперь мы знаем многое.В этой главе будут обсуждаться четыре вопроса, которые имеют ключевое значение для обучения и памяти. Во-первых, какие бывают типы памяти? Во-вторых, где в мозгу находится память? Одна из возможностей состоит в том, что человеческая память похожа на микросхему памяти в персональном компьютере (ПК), которая хранит всю память в одном месте. Вторая возможность заключается в том, что наши воспоминания распределены и хранятся в разных областях мозга. В-третьих, как работает память? Какие типы изменений происходят в нервной системе при формировании и хранении памяти, задействованы ли в памяти конкретные гены и белки и как память может сохраняться на всю жизнь? В-четвертых, важен ли этот вопрос для многих людей, особенно с возрастом: как сохранить и улучшить память и как исправить ее, если она нарушена?

7.1 Типы памяти

Психологи и нейробиологи разделили системы памяти на две широкие категории: декларативные и недекларативные (рис. 7.1). Система декларативной памяти — это, пожалуй, самая известная система памяти. Это система памяти, которая имеет сознательный компонент и включает в себя воспоминания о фактах и ​​событиях. Такой факт, как «Париж — столица Франции», или событие, подобное предыдущему отпуску в Париже. Недекларативная память, также называемая неявной памятью, включает типы систем памяти, которые не имеют сознательного компонента, но, тем не менее, чрезвычайно важны.К ним относятся воспоминания о навыках и привычках (например, езда на велосипеде, вождение автомобиля, игра в гольф, теннис или пианино), феномен, называемый праймингом, простые формы ассоциативного обучения [например, классическое кондиционирование (Павловское кондиционирование)] и наконец, простые формы неассоциативного обучения, такие как привыкание и сенсибилизация. Сенсибилизация будет подробно рассмотрена позже в этой главе. Декларативная память — это «знание того», а недекларативная память — это «знание того, как».

7.2 Тестирование памяти

Всем интересно знать, насколько хорошо они запоминают, поэтому давайте проведем простой тест памяти.Тест (рис. 7.2) представит список из 15 слов, затем будет пауза, и вас спросят, помните ли вы некоторые из этих слов. К сожалению, для этого теста вам придется отложить ручку и не читать дальше главы, пока не завершите тест.

Этот тест памяти называется тестом DRM в честь его создателей Джеймса Диза, Генри Родигера и Кэтлин Макдермотт. Это не было уловкой, а чтобы проиллюстрировать очень интересную и важную особенность памяти.Нам нравится думать, что воспоминание похоже на то, как сделать фотографию и поместить эту фотографию в ящик картотеки, чтобы ее позже забрать (вспомнить) как «память» точно так, как она была там изначально помещена (сохранена). Но память больше похожа на то, чтобы сделать снимок, разорвать его на мелкие кусочки и положить их в разные ящики. Затем память вызывается путем восстановления памяти из отдельных фрагментов памяти. Причина, по которой так много людей ошибочно считают, что «сладкий» был в списке, заключается в том, что в списке было так много других слов, имевших сладкий оттенок.«Провал» этого теста — на самом деле неплохой результат. Люди с болезнью Альцгеймера обычно не говорят, что «сладкое» было в списке. Они не могут создать нормальные ассоциации, связанные с воспроизведением воспоминаний.

Список слов дает представление об обработке и извлечении из памяти, но это не совсем хороший тест на способность «сырой» памяти, потому что на нее могут влиять искажения и предубеждения. Чтобы избежать этих проблем, психологи разработали другие тесты памяти. Один из них — это тест на распознавание объекта (рисунок 7.3) протестировать декларативную память. Этот тест хорош еще и тем, что, как мы увидим позже, его можно использовать даже на животных. Тест включает в себя представление испытуемому двух разных предметов, и его просят запомнить эти предметы. После паузы снова отображаются два объекта, один из которых новый, а другой показывался ранее. Испытуемых просят идентифицировать новый объект, и для этого им необходимо вспомнить, какой из них был показан ранее. В некоторой степени родственный тест — это тест местоположения объекта, в котором испытуемых просят запомнить местоположение объекта на двумерной поверхности.

Примеры недекларативной памяти, такие как ассоциативное обучение, можно проверить, сопоставляя один стимул с другим, а затем проверяя, научился ли испытуемый устанавливать связь между двумя стимулами. Классическим примером является парадигма, разработанная русским физиологом Иваном Павловым, которая теперь называется классической или павловской обусловленностью. В классическом кондиционировании (рис. 7.4) новый или слабый раздражитель (условный раздражитель, CS), такой как звук, сочетается со стимулом, таким как еда, который обычно вызывает рефлексивную реакцию (безусловный ответ, UR; безусловный раздражитель, US), например слюноотделение.После достаточного обучения с помощью условных презентаций CS-US (что может быть единичным испытанием), CS способен вызывать реакцию (условную реакцию, CR), которая часто напоминает UR (или какой-либо ее аспект).

7.3 Локализация памяти

Теперь перейдем к вопросу о том, где находится память.Есть три основных подхода.

1. Визуализация. Современные методы визуализации, такие как фМРТ (функциональная магнитно-резонансная томография) или ПЭТ (позитронно-эмиссионная томография), позволяют «видеть» области мозга, которые активны во время определенных задач мозга. Если испытуемого помещают в сканер фМРТ и проводят тест памяти, можно определить, какие области мозга активны, и эта активность предположительно связана с тем, где в мозгу обрабатывается и / или сохраняется память.

Рис. 7.5 ПЭТ-сканирование мозга во время теста на определение местоположения объекта. (из A. M. Owen и др., J. Cog. Neurosci. 8: 6, 588-602, 1996.)

На рис. 7.5 показан пример ПЭТ-сканирования человека, выполняющего проверку местоположения объекта.Цветовой код таков, что более яркие и красные области указывают на повышенную мозговую активность. Наиболее активная область — гиппокамп. В обсуждениях памяти гиппокамп упоминается неоднократно, потому что это основная часть мозга, участвующая в декларативной функции памяти. Эта иллюстрация ясно показывает, что гиппокамп участвует в запоминании местоположения объекта. Но, как мы скоро увидим, не здесь хранятся все воспоминания.

2. Поражения головного мозга. В этой экспериментальной процедуре небольшие части мозга мышей или крыс удаляются хирургическим путем или химически инактивируются, и животные систематически исследуются, чтобы определить, повлияло ли поражение на какую-либо систему памяти.
   
   
3. Заболевания и травмы головного мозга. Здесь ученые используют людей, у которых были серьезные травмы головного мозга, например, в результате инсульта или опухоли головного мозга в определенной области мозга.Если у пациента обнаруживается дефицит памяти, вполне вероятно, что поврежденная область мозга задействована в этой памяти.

Классическое исследование локализации памяти было результатом операции, проведенной Генри Молисону, пациенту, который в научном сообществе был известен только как «H.M.» до своей смерти в 2008 году. Х. М. известен в литературе по нейробиологии, потому что его мозг дал важную информацию о локализации функции памяти. В 1950-х годах Х.У М. была диагностирована трудноизлечимая эпилепсия, и, хотя существуют фармакологические методы лечения, в некоторых случаях единственным лечением является удаление части мозга, вызывающей припадки. Следовательно, гиппокамп H.M. был удален с обеих сторон. Рисунок 7.6 (справа) представляет собой МРТ здорового человека, показывающую область гиппокампа, тогда как Рисунок 7.6 (слева) показывает МРТ пациента H.M. после удаления гиппокампа.

Рисунок 7.6
Сканы Брана H.M. (слева) и нормальный человек (справа).(Авторское право © 1997 Сюзанн Коркин, использовано с разрешения The Wylie Agency LLC.)

Перед операцией H.M. имел прекрасную память, но после операции H.M. имел очень серьезный дефицит памяти. В частности, после операции способность Х.М. формировать какие-либо новые воспоминания о фактах и ​​событиях была серьезно нарушена; ему было очень трудно выучить новые словарные слова; он не мог вспомнить, что произошло накануне. Так что если H.M. если бы у него было интервью на следующий день после предыдущего интервью, он почти не помнил бы интервью или события во время него.Это исследование ясно показало, что гиппокамп имеет решающее значение для формирования памяти. Но тогда как H.M. ему было очень трудно формировать новые воспоминания о фактах и ​​событиях, у него все еще были все его старые воспоминания о фактах и ​​событиях. В частности, у него были все его детские воспоминания и все воспоминания до операции. Этот тип дефицита памяти называется антероградной амнезией . (Напротив, ретроградная амнезия относится к потере старых воспоминаний.) Исследования H.М. ясно указал, что, хотя гиппокамп имеет решающее значение для формирования новых воспоминаний, это не то место, где хранятся старые воспоминания. Теперь известно, что эти старые воспоминания хранятся в других частях мозга, например, в лобной коре. Процесс преобразования изначально неустойчивой памяти в более устойчивую форму называется консолидацией . Этот процесс включает в себя память, хранящуюся в другой части мозга, чем исходное место ее кодирования.

H.M. был также интересен тем, что, хотя его способность формировать новые воспоминания о фактах и ​​событиях была серьезно нарушена, он мог формировать новые воспоминания о навыках и привычках. Хотя он мог сформировать новые воспоминания о навыках и привычках, он не знал, что у него есть навыки! Он не осознавал воспоминания; он не мог заявить, что он у него есть. Это открытие ясно указывает на то, что память о навыках и привычках формируется в гиппокампе на , а не на . В совокупности мы узнали из этих исследований H.М. и другие пациенты отмечают, что память распределена по нервной системе, и разные области мозга участвуют в опосредовании различных типов памяти.

Рисунок 7.7 суммирует результаты многих десятилетий исследований анатомического локуса систем памяти. Медиальная височная доля и такие структуры, как гиппокамп, связаны с воспоминаниями о фактах и ​​событиях; полосатое тело связано с воспоминаниями о навыках и привычках; неокортекс участвует в прайминге; миндалевидное тело связано с эмоциональными воспоминаниями; и мозжечок с простыми формами ассоциативного обучения.Нижние отделы головного мозга и спинной мозг содержат еще более простые формы обучения. Таким образом, память хранится не в одном месте мозга. Распространяется в разных частях мозга .

7.4 механизма памяти

Модельные системы для изучения механизмов памяти

Многое из того, что было изучено о нейронных и молекулярных механизмах обучения и памяти, было получено в результате использования так называемых «модельных систем», которые поддаются клеточному анализу.Одна из этих модельных систем проиллюстрирована на рисунке 7.8A. Aplysia californica водится в приливных бассейнах на побережье Южной Калифорнии. Его длина составляет около шести дюймов, а вес — около 150 граммов. На первый взгляд это бесперспективно выглядящее существо, но нейробиологи использовали технические преимущества этого животного, чтобы получить фундаментальное представление о молекулярных механизмах памяти. Действительно, новаторские открытия Эрика Кандела с использованием этого животного были отмечены получением им Нобелевской премии по физиологии и медицине в 2000 году. Aplysia имеет три технических преимущества.

Во-первых, он демонстрирует простые формы недекларативного (имплицитного) обучения, такие как классическое (павловское) обусловливание, оперантное обусловливание и сенсибилизация.

Второй, Аплизии имеют очень простую нервную систему. По сравнению с сотнями миллиардов нервных клеток в человеческом мозге, вся нервная система этого животного состоит всего лишь из 10 000 клеток. Эти клетки распределены в разных ганглиях, как показано на рисунке 7.8B. В каждом таком ганглии всего около 2000 клеток, но он способен опосредовать или контролировать ряд различных форм поведения. Это означает, что любое поведение может контролироваться 100 нейронами или даже меньше. У одного есть возможность проработать полную нейронную цепь, лежащую в основе поведения, а затем, после обучения животного, можно исследовать нейронную цепь, чтобы определить, что изменилось в цепи, лежащей в основе памяти.

В-третьих, ганглии содержат нейроны очень большого размера.На рис. 7.8B показан ганглий под микроскопом для препарирования. Его диаметр составляет около 2 мм. Сферические структуры ганглиев представляют собой клеточные тела отдельных нейронов. Каждый нейрон идентифицируем, имеет уникальную локализацию и функцию. Связанное с этим преимущество состоит в том, что отдельные нейроны могут быть удалены и помещены в культуральную среду, где они могут выжить в течение многих дней. В самом деле, несколько нейронов могут быть удалены из ганглиев, и они восстанавливают свои нормальные синаптические связи, тем самым обеспечивая очень мощную экспериментальную систему для изучения физиологии нервных клеток и свойств связей между ними.На рис. 7.8C показан пример сенсорного нейрона (маленькая клетка справа) и двигательного нейрона (большая клетка слева) в культуре. На микрофотографии можно увидеть тень микроэлектрода, пронзившего сенсорный нейрон, и тень микроэлектрода, пронзившего двигательный нейрон для выполнения внутриклеточных записей.

Сенсибилизация, простая форма недекларативного обучения, поддающаяся детальному клеточному анализу

На рисунках 7.9 и 7.10 показано простое поведение животного и простая форма обучения, называемая сенсибилизацией. Животное испытывают, стимулируя его хвост слабым электрическим током (7.9) или слабым механическим постукиванием (7.10). Эти стимулы вызывают защитный рефлекс отвода тела, который включает хвост и близлежащие участки, такие как жабры и мясистый носик, называемый сифоном. В ответ на тестовые стимулы, доставляемые каждые пять минут, снятие средств довольно надежно.Каждый раз они имеют примерно одинаковую продолжительность (Рисунки 7.9B, C, 7.10A). Но если сильный вредный стимул (например, электрический шок) доставляется другой части животного, например, его стенке тела, последующие тестовые стимулы к хвосту дают усиленные ответы (рис. 7.9B и 7.10B). Это пример простой формы обучения, называемой сенсибилизацией. Он определяется как усиление реакции на тестовый стимул в результате доставки животному сильного, как правило, вредного стимула.В некотором смысле животное узнает, что находится в «пугающей» среде. Сенсибилизация — это повсеместная форма обучения, которую проявляют все животные, включая человека.

Нейронная цепь и механизмы сенсибилизации

1. Нейронная цепь. Мы можем воспользоваться преимуществами крупных нервных клеток Aplysia, и возможностью делать внутриклеточные записи с них, чтобы проработать нижележащую нервную цепь. На рис. 7.11 в упрощенном виде показаны ключевые компоненты лежащей в основе нейронной цепи.Стимуляция кожи активирует сенсорные нейроны (SN) (здесь показан только один из них), которые создают глутаматергические возбуждающие синаптические связи (треугольники) с двигательными нейронами (MN). Если суммарный синаптический вход в мотонейроны достаточно велик, моторные нейроны будут активированы, и потенциалы действия будут распространяться из ганглия, вызывая в конечном итоге сокращение мышцы. Таким образом, стимуляция кожи возбуждает сенсорные нейроны, сенсорные нейроны активируют мотонейроны, а мотонейроны сокращают мышцы.Также должно быть очевидно, что чем больше активация мотонейронов, тем сильнее будет последующий рефлекторный ответ. Этот рефлекс в аплизии похож на рефлекс коленного рефлекса или рефлекса растяжения, опосредованный аналогичными цепями в спинном мозге позвоночных.

   Рисунок 7.11 Нейронная цепь для защитного рефлекса отмены.

   
   
2. Механизмы сенсибилизации. Сенсибилизирующие стимулы приводят к высвобождению нейромедиатора серотонина (5-HT) (представленного клеткой, помеченной IN и окрашенной в фиолетовый цвет на рисунке 7.11). 5-HT модулирует силу связи между сенсорным нейроном и двигательным нейроном. Потенциал действия в сенсорном нейроне до обучения вызывает небольшой возбуждающий постсинаптический потенциал (ВПСП) в двигательном нейроне (рис. 7.12A). Но после доставки сенсибилизирующего стимула потенциал действия в сенсорном нейроне приводит к большему синаптическому потенциалу в двигательном нейроне (рис.12С). Больший синаптический потенциал в двигательном нейроне увеличивает вероятность того, что двигательный нейрон будет активирован в большей степени и вызовет большее сокращение мышцы (то есть сенсибилизацию).

Один из принципов обучения и памяти, основанный на исследованиях этого простого животного, и этот принцип справедлив и для нашего мозга, заключается в том, что обучение включает изменения в силе синаптических связей между нейронами .Обучение происходит не из-за реорганизации нервной системы или роста новых нейронов. Что изменилось, так это то, что изменилась сила ранее существовавшего соединения.

Теперь мы можем пойти еще дальше в этом анализе и спросить, каковы биохимические механизмы, лежащие в основе обучения и памяти. Мы разделим обсуждение на две временные области памяти; кратковременная память и долговременная память. Мы уже обсуждали различные типы памяти, такие как декларативная и недекларативная.Есть также разные временные области памяти. Краткосрочные воспоминания похожи на память о телефонном номере, которая длится несколько минут, а долговременная память — это воспоминания на несколько дней, недель или всю жизнь.

Рисунок 7.12A Перед сенсибилизацией. Двигайте синий шар, чтобы управлять анимацией.

Рисунок 7.12B Во время сенсибилизации. Двигайте синий шар, чтобы управлять анимацией.

Рисунок 7.12C После сенсибилизации. Управляйте анимацией, перемещая синий шар.

1. Механизмы кратковременной сенсибилизации. Механизмы кратковременной памяти для сенсибилизации показаны на рисунке 7.12B. Сенсибилизирующий стимул приводит к высвобождению нейромедиатора 5-HT. 5-HT связывает два типа рецепторов на сенсорном нейроне; один связан с системой DAG / PKC, а другой — с циклической системой AMP / PKA. Это те же общие каскады, которые вы изучили в биохимии. Механизмы обучения эволюционировали, чтобы кооптировать некоторые биохимические механизмы, которые уже присутствуют во всех клетках, которые использовали их специально для механизма памяти в нервных клетках. Протеинкиназы проявляют два типа действия.Во-первых, они регулируют свойства различных мембранных каналов (маленькие ворота на рисунке (рис. 7.12) представляют собой мембранные каналы, которые лежат в основе инициирования и реполяризации потенциала действия). Следовательно, после сенсибилизирующего стимула количество кальция, который входит в синаптический терминал во время потенциала действия и вызывает высвобождение медиатора, будет увеличиваться. Кроме того, модуляция мембранных каналов приводит к увеличению возбудимости сенсорного нейрона, и в результате тестовый стимул к коже вызывает большее количество потенциалов действия.Во-вторых, киназы регулируют другие клеточные процессы, участвующие в высвобождении медиатора, такие как размер пула синаптических везикул, доступных для высвобождения в ответ на приток Ca ²⁺ с каждым потенциалом действия. Наконец, 5-HT приводит к изменению свойств постсинаптического мотонейрона. В частности, 5-HT приводит к увеличению количества рецепторов глутамата. Последствия этих процессов можно увидеть, сравнив силу синаптической связи, созданной ранее одним потенциалом действия (Рисунок 7.12A) и после (рис. 7.12C) сенсибилизации. Конкретные детали всех токов и процессов не критичны. Однако важно знать общие принципы. Один из принципов состоит в том, что обучение включает использование вторичных систем обмена сообщениями . Здесь задействованы как протеинкиназа C (PKC), так и протеинкиназа A (PKA). Это довольно общий принцип. В каждом из когда-либо изучавшихся примеров обучения, будь то позвоночных или беспозвоночных, задействованы системы вторичных посыльных.Второй принцип заключается в том, что память включает модуляцию мембранных каналов нейронов. Они могут включать каналы, которые непосредственно регулируют высвобождение медиатора (т.е. каналы Ca ²⁺ в пресинаптическом нейроне), каналы, которые регулируют возбудимость нейронов, и каналы, которые опосредуют синаптические ответы в постсинаптическом нейроне. Третий принцип заключается в том, что циклический AMP является одним из важнейших вторичных мессенджеров, которые задействованы в памяти . Получив эту информацию, вы можете начать думать о том, как можно улучшить память на основе ваших знаний о биохимии, лежащей в основе.

Мы обсудили механизм кратковременной памяти. Оно «кратковременное», потому что память преходяща, и это так потому, что лежащие в основе биохимические изменения преходящи. Продолжительность памяти зависит от того, как долго различные белки-субстраты (например, мембранные каналы) фосфорилируются. PKA будет активироваться только на короткое время после кратковременного стимула, потому что циклический AMP будет деградирован, а уровни PKA снизятся. Протеин-фосфатазы удаляют фосфатные группы на белках-субстратах, которые «хранят» память.

Рис. 7.13 Структурные изменения сенсорных нейронов, связанные с длительной сенсибилизацией. (Изменено из M. Wainwright et al., J. Neurosci. 22: 4132-4141, 2002.)

2. Механизмы длительной сенсибилизации. Есть два основных различия между краткосрочной и долгосрочной памятью. Долгосрочные воспоминания включают изменения в синтезе белка и регуляции генов, тогда как краткосрочные воспоминания — нет.И долговременная память во многих случаях включает структурные изменения. На рисунке 7.13 показаны примеры процессов двух сенсорных нейронов, заполненных красителем, одного от нетренированного животного и одного от обученного животного. Показаны толстый аксональный отросток нейрона и множество мелких ветвей. Вдоль ветвей видны небольшие точечные вздутия или варикозные узлы. Эти варикозные узлы являются пресинаптическими окончаниями сенсорных нейронов, которые контактируют с другими нейронами, такими как двигательные нейроны.(Моторные нейроны нельзя увидеть, потому что только сенсорные нейроны были заполнены красителем.) В части B на рис. 7.13 показан пример сенсорного нейрона, которому инъецировали краситель у нетренированного животного, а в части A показан тот, в который был введен краситель. был заполнен красителем через 24 часа после тренировки по сенсибилизации. Между этими двумя нейронами есть большая разница. Нейрон обученного животного имеет большее количество ветвей и большее количество синаптических варикозных расширений, чем нейрон необученного животного.Следовательно, долговременная память включает изменения в структуре нейронов, включая рост новых отростков и синапсов. Итак, если вы вспомните что-нибудь об этом материале о памяти завтра, или на следующей неделе, или в следующем году, это произойдет потому, что в вашем мозгу начинаются структурные изменения синапсов!

Рис. 7.14 Гены, участвующие в долговременной сенсибилизации.

Учитывая, что долговременная память включает в себя изменения в экспрессии генов, основная цель нейробиологов — идентифицировать конкретные гены и белки, которые участвуют в долговременной памяти. На рис. 7.14 показаны некоторые гены и белки, участвующие в долговременной сенсибилизации. Обратите внимание, что цАМФ, один из вторых мессенджеров, участвующих в кратковременной памяти, также участвует в индукции долговременной памяти.Но теперь, помимо его эффектов на фосфорилирование мембранных каналов, цАМФ, через PKA, фосфорилирует факторы транскрипции, такие как CREB ( c AMP r esponsive e lement b inding белок). Факторы транскрипции, такие как CREB, при фосфорилировании способны регулировать экспрессию генов, что приводит к изменениям в экспрессии белков, которые важны для индукции и поддержания долгосрочных изменений синаптической силы и, следовательно, долговременной памяти.

Обратите внимание, что не существует единственного «гена волшебной памяти» — скорее, индукция и поддержание памяти, даже в одном нейроне, включает в себя задействование множества генов и белков, которые действуют синергетически, изменяя свойства нейронов и регулируя свойства нейрона и сила синапса. Также обратите внимание, что изменения в экспрессии генов не происходят сразу — есть разные фазы. Некоторые изменения в экспрессии генов происходят рано, некоторые даже через 24 часа после обучения.

Долгосрочная потенциация (ДП): вероятный синаптический механизм декларативной памяти

Устойчивая форма синаптической пластичности, называемая долговременной потенциацией (LTP), как полагают, участвует во многих примерах декларативной памяти. Он присутствует в гиппокампе, который, как известно, участвует в декларативной памяти. LTP может быть изучен на препаратах срезов головного мозга, где электрический шок (тестовый стимул) может быть доставлен к афферентным волокнам, и результирующий суммарный EPSP может быть записан в постсинаптическом нейроне (Рисунок 7.15А). Если путь стимулируется неоднократно (например, каждую минуту), амплитуда ВПСП остается постоянной (рис. 7.15B).

Доставка короткой последовательности высокочастотных (100 Гц) стимулов (т. Е. Столбняка) длительностью 1 секунду на афферентный нерв вызывает два типа усиления в постсинаптическом нейроне. Во-первых, это временное облегчение, называемое посттетанической потенциацией (ПТП), которое проходит через несколько минут. Во-вторых, вслед за PTP следует очень продолжительное усовершенствование EPSP, называемое LTP.LTP — это механизм, необходимый для хранения долговременной памяти (рис. 7.15B).

Рис. 7.16 Анимация индукции и экспрессии LTP.

Рецептор глутамата NMDA-типа имеет решающее значение для некоторых форм LTP, в частности LTP в синапсе CA3-CA1 в гиппокампе. Постсинаптические шипы нейронов CA1 имеют два типа рецепторов глутамата; Рецепторы глутамата NMDA-типа и рецепторы глутамата AMPA-типа (Рисунки 7.16А). Оба рецептора проницаемы для Na ⁺ и K ⁺ , но у NMDA-типа есть две дополнительные особенности. Во-первых, помимо того, что он проницаем для Na ⁺ , он также имеет значительную проницаемость для Ca ²⁺ . Во-вторых, этот канал обычно блокируется Mg ²⁺ .

Даже если глутамат связывается с рецептором NMDA и вызывает конформационные изменения, не происходит оттока K ⁺ или притока Na ⁺ и Ca ²⁺ , потому что канал «закупорен» или заблокирован Mg. ²⁺ .Таким образом, слабый тестовый стимул не откроет этот канал, потому что он заблокирован Mg ²⁺ . Слабый тестовый стимул вызовет EPSP, но этот EPSP будет опосредован рецептором AMPA. Как будто рецептора NMDA даже не было.

Теперь рассмотрим последствия появления столбняка (рис. 7.16B). Во время столбняка будет происходить пространственное и временное суммирование ВПСП, продуцируемых множеством афферентных синапсов в общей постсинаптической клетке (Рисунок 7.15А). Следовательно, мембранный потенциал постсинаптического нейрона будет значительно деполяризован, гораздо больше, чем деполяризация, вызванная одним афферентным тестовым стимулом. Поскольку внутренняя часть клетки становится положительной при большом синаптическом входе, положительно заряженный Mg ²⁺ отталкивается внутренней положительностью и «выталкивается» из канала. Теперь канал отключен, и Ca ²⁺ может попасть в позвоночник через разблокированный рецептор NMDA. Ca ²⁺ , который попадает в клетку, активирует различные протеинкиназы, которые затем вызывают долгосрочные изменения.Одним из компонентов долгосрочных изменений является внедрение новых рецепторов AMPA в постсинаптическую мембрану (рис. 7.16C). Следовательно, после столбняка передатчик, высвобождаемый пресинаптическим нейроном под действием тестового стимула, будет связываться с большим количеством рецепторов на постсинаптическом нейроне. Если больше рецепторов связаны и, следовательно, открыты, будет производиться более крупный (потенцированный) ВПСП (то есть LTP) (рис. 7.16C). Помимо увеличения количества постсинаптических рецепторов AMPA, есть свидетельства того, что большее количество медиатора высвобождается из пресинаптических нейронов.Комбинация пресинаптического и постсинаптического эффектов будет действовать синергетически, увеличивая размер синаптического потенциала в постсинаптическом нейроне. Обратите внимание, что этот пример синаптического механизма декларативной памяти имеет некоторое сходство с синаптическим механизмом для примера недекларативной памяти (сенсибилизации), рассмотренного ранее. Хотя конкретные детали различаются, оба включают активацию систем вторичных мессенджеров и регуляцию мембранных каналов. Следовательно, на фундаментальном механистическом уровне, похоже, не существует значительных различий между двумя основными классами систем памяти.Основное различие заключается в области мозга и нервной цепи, в которые встроен механизм обучения.

7.5 Расширение памяти

Рис. 7.17 График данных улучшенной памяти у трансгенных мышей.

Зная о некоторых генах и белках, участвующих в памяти, мы можем использовать эту информацию, чтобы попытаться как проверить роль определенных белков в памяти, так и улучшить память.Одним из экспериментальных способов решения проблемы является использование трансгенной технологии, при которой представляющий интерес ген может быть сверхэкспрессирован в организме животного путем введения его в яйцеклетку. Когда потомство перерастет во взрослую особь, можно будет проверить его результаты на тестах на память. Пример этого подхода показан на рисунке 7.17. Здесь роль рецептора NMDA исследовали Джо Цзянь и его коллеги, которые тогда работали в Принстонском университете. Если рецепторы NMDA важны для индукции LTP, а LTP важны для декларативной памяти, можно было бы ожидать, что животные, которые имеют большее количество рецепторов NMDA, будут учиться легче.Рецепторы NMDA были сверхэкспрессированы у мышей, и мышей тестировали с помощью теста распознавания объектов, который обсуждался ранее в этой главе.

Чтобы оценить производительность мыши в задаче распознавания объекта, экспериментатор измеряет количество времени, которое мышь тратит на изучение одного объекта в течение некоторого заранее заданного периода, по сравнению с количеством времени, которое мышь тратит на исследование другого объекта. Если мышь помнит, что раньше видела один из объектов, она потратит больше времени на изучение нового.Как показано на рис. 7.17, через час после первоначального представления объектов мыши очень хорошо справляются с тестом. Действительно, они верны примерно в 100% случаев. Они знают новый объект. Однако уже через день производительность памяти оставляет желать лучшего, а через три дня становится еще хуже. К одной неделе у мышей не обнаруживается память распознавания.

А как насчет мышей, получивших дополнительные рецепторы NMDA? Теперь, через день после тренировки, у них прекрасная память! Таким образом, дополнительные рецепторы привели к улучшению работы памяти.Это хорошие новости, но плохие в том, что через неделю память не улучшается. Это несколько разочаровывающее открытие не должно вызывать удивления. Хотя рецепторы NMDA важны для памяти, это еще не все. Как указывалось ранее в этой главе, память включает синергетическое взаимодействие множества генов и белков. Поэтому для дальнейшего улучшения памяти необходимо будет манипулировать несколькими генами. В настоящее время это сделать сложно, но, вероятно, в ближайшем будущем это станет возможным.Также будет возможно сверхэкспрессировать интересующие гены в целевых областях человеческого мозга. Будущее лечения людей с нарушениями памяти выглядит многообещающим.

Этот анимационный ролик, сделанный аспирантами Джулии Хилл и Натальей Розас де О’Лафлин из программы выпускников неврологии в Медицинской школе Макговерна в UTHealth, объясняет концепцию синаптической пластичности.Он занял третье место в конкурсе видео, посвященном открытию общества нейробиологии в 2011 году.

Проверьте свои знания

Пациент в возрасте 50 лет с недавним повреждением гиппокампа в результате инсульта, вероятно, будет иметь все следующие дефициты, ЗА ИСКЛЮЧЕНИЕМ:

A. Трудности с изучением новых фактов

B. Затруднения при описании недавнего события

С.Затруднения в изучении нового словарного слова

D. Затруднения при воспроизведении детских воспоминаний

E. Затруднения с запоминанием лица

Пациент в возрасте 50 лет с недавним повреждением гиппокампа в результате инсульта, вероятно, будет иметь все следующие дефициты, ЗА ИСКЛЮЧЕНИЕМ:

A. Проблемы с изучением новых фактов. Этот ответ НЕПРАВИЛЬНЫЙ.

Гиппокамп участвует в декларативной памяти, включая память на факты.

B. Затруднения при описании недавнего события

C. Затруднения в изучении нового словарного слова

D. Затруднения при воспроизведении детских воспоминаний

E. Проблемы с запоминанием лица

Пациент в возрасте 50 лет с недавним повреждением гиппокампа в результате инсульта, вероятно, будет иметь все следующие дефициты, ЗА ИСКЛЮЧЕНИЕМ:

А.Сложность усвоения новых фактов

B. Затруднения при описании недавнего события. Этот ответ НЕПРАВИЛЬНЫЙ.

Гиппокамп участвует в декларативной памяти, включая память о недавних событиях.

C. Затруднения в изучении нового словарного слова

D. Затруднения при воспроизведении детских воспоминаний

E. Проблемы с запоминанием лица

Пациент в возрасте 50 лет с недавним повреждением гиппокампа в результате инсульта, вероятно, будет иметь все следующие дефициты, ЗА ИСКЛЮЧЕНИЕМ:

А.Сложность усвоения новых фактов

B. Затруднения при описании недавнего события

C. Проблемы с изучением нового словарного слова. Этот ответ НЕПРАВИЛЬНЫЙ.

Гиппокамп участвует в декларативной памяти, включая память словарных слов (семантическая память).

D. Затруднения при воспроизведении детских воспоминаний

E. Проблемы с запоминанием лица

Пациент в возрасте 50 лет с недавним повреждением гиппокампа в результате инсульта, вероятно, будет иметь все следующие дефициты, ЗА ИСКЛЮЧЕНИЕМ:

А.Сложность усвоения новых фактов

B. Затруднения при описании недавнего события

C. Затруднения в изучении нового словарного слова

D. Проблемы с воспроизведением детских воспоминаний. Ответ ПРАВИЛЬНЫЙ!

Гиппокамп участвует в формировании новых воспоминаний, но не в хранении старых воспоминаний после того, как они были объединены.

E.Проблемы с запоминанием лица

Пациент в возрасте 50 лет с недавним повреждением гиппокампа в результате инсульта, вероятно, будет иметь все следующие дефициты, ЗА ИСКЛЮЧЕНИЕМ:

A. Трудности с изучением новых фактов

B. Затруднения при описании недавнего события

C. Затруднения в изучении нового словарного слова

D. Затруднения при воспроизведении детских воспоминаний

E.Проблемы с запоминанием лица. Этот ответ НЕПРАВИЛЬНЫЙ.

Гиппокамп участвует в распознавании объектов.

Кратковременная память может включать в себя все следующие процессы, ЗА ИСКЛЮЧЕНИЕМ:

А.Регуляция экспрессии гена

B. Активация систем вторичного обмена сообщениями

C. Модуляция мембранных каналов

D. Модуляция расцепителя передатчика

Кратковременная память может включать в себя все следующие процессы, ЗА ИСКЛЮЧЕНИЕМ:

A. Регулирование экспрессии генов. Этот ответ ПРАВИЛЬНЫЙ!

Регуляция экспрессии генов связана с долгосрочными воспоминаниями, а не с краткосрочными.

B. Активация систем вторичного обмена сообщениями

C. Модуляция мембранных каналов

D. Модуляция расцепителя передатчика

Кратковременная память может включать в себя все следующие процессы, ЗА ИСКЛЮЧЕНИЕМ:

A. Регуляция экспрессии гена

B. Активация систем вторичного обмена сообщениями. Этот ответ НЕПРАВИЛЬНЫЙ.

Активация систем вторичного обмена сообщениями, таких как цАМФ, связана с кратковременной памятью.

C. Модуляция мембранных каналов

D. Модуляция расцепителя передатчика

Кратковременная память может включать в себя все следующие процессы, ЗА ИСКЛЮЧЕНИЕМ:

A. Регуляция экспрессии гена

Б.Активация систем второго мессенджера

C. Модуляция мембранных каналов. Ответ НЕПРАВИЛЬНЫЙ.

Каналы с синхронизацией по напряжению и со стробированием передатчика связаны с кратковременной памятью.

D. Модуляция расцепителя передатчика

Кратковременная память может включать в себя все следующие процессы, ЗА ИСКЛЮЧЕНИЕМ:

А.Регуляция экспрессии гена

B. Активация систем вторичного обмена сообщениями

C. Модуляция мембранных каналов

D. Модуляция расцепителя передатчика. Этот ответ НЕПРАВИЛЬНЫЙ.

Изменения силы синапсов связаны с кратковременной памятью.

Классическое кондиционирование — это пример:

А.Семантическая память

B. Эпизодическая память

C. Неявная память

D. Декларативная память

E. Неассоциативная память

Классическое кондиционирование — это пример:

A. Семантическая память. Этот ответ НЕПРАВИЛЬНЫЙ.

Семантическая память — это тип декларативной памяти, тогда как классическое кондиционирование — это тип недекларативной (неявной) памяти.

B. Эпизодическая память

C. Неявная память

D. Декларативная память

E. Неассоциативная память

Классическое кондиционирование — это пример:

A. Семантическая память

B. Эпизодическая память. Этот ответ НЕПРАВИЛЬНЫЙ.

Эпизодическая память — это тип декларативной памяти, тогда как классическое кондиционирование — это тип недекларативной (неявной) памяти.

C. Неявная память

D. Декларативная память

E. Неассоциативная память

Классическое кондиционирование — это пример:

A. Семантическая память

B. Эпизодическая память

C. Неявная память. Ответ ПРАВИЛЬНЫЙ!

Д.Декларативная память

E. Неассоциативная память

Классическое кондиционирование — это пример:

A. Семантическая память

B. Эпизодическая память

C. Неявная память

D. Декларативная память. Ответ НЕПРАВИЛЬНЫЙ.

Классическое кондиционирование — пример недекларативной памяти.

E. Неассоциативная память

Классическое кондиционирование — это пример:

A. Семантическая память

B. Эпизодическая память

C. Неявная память

D. Декларативная память

E. Неассоциативная память. Этот ответ НЕПРАВИЛЬНЫЙ.

Классическая обусловленность — это форма ассоциативного обучения, которая контрастирует с примерами неассоциативной памяти, такими как сенсибилизация.

Пожертвования Neuroscience Online помогут профинансировать разработку новых функций и контента.

8 типов памяти… запомнить!

Память — это важная функция мозга, которая позволяет нам развивать самоощущение, сохранять воспоминания, рассуждать, понимать и, конечно же, учиться. Мы говорим об этом в единственном числе, но правильнее было бы упоминать его во множественном числе. Теперь мы понимаем, что он состоит из разных систем, которые, хотя и находятся в постоянном взаимодействии, отличаются друг от друга и автономны из-за характера информации, которую они хранят, и сетей мозга, которые они используют. Вот обзор 8 аспектов нашей захватывающей памяти!

Известные воспоминания

Все мы знаем концепции кратковременной и долговременной памяти, которые когнитивная психология уже давно представляет нам как два великих типа временной памяти.Со временем наши знания об этом были уточнены, и теперь мы понимаем немного больше об их функционировании, особенно с помощью нейробиологии (см. «Образование через призму нейробиологии» и «Увлекательный мозг: 5 удивительных фактов»). Вернемся к этим двум основным моделям.

1. Кратковременная память

Кратковременная память, которую иногда называют «рабочей памятью» (см. Пункт 4), используется для временного хранения и извлечения — менее чем за минуту — обрабатываемой информации.Это позволяет нам запомнить, например, имя, номер или список элементов.

2. Долговременная память

Долговременная память может хранить неограниченное количество информации от нескольких часов до целой жизни. Он включает в себя память о недавних событиях, все еще находящихся в состоянии обработки, а также память о консолидированных воспоминаниях, которые, следует отметить, также могут быть забыты. Долгосрочная память основана на трех основных хронологических процессах:

• Кодирование: это обработка информации, поступающей от наших органов чувств, подготовка ее к хранению в памяти.
• Хранение (консолидация): соответствует сохранению информации, полученной после того, как мозг в достаточной степени повторяет ее.
• Напоминание: это процесс, который извлекает информацию из памяти в соответствующее время; припоминание может быть осознанным или бессознательным, спонтанным (свободным) или облегченным (или «индексированным», облегченным подсказками).

Его также можно описать как явное (декларативное), когда оно относится к воспоминаниям, которые могут быть названы, или неявные (недекларативные), когда эти воспоминания не вербализируются и когда их вспоминание происходит автоматически — знайте, как ездить на автомобиле. велосипед, например.Наконец, долговременная память подразделяется на несколько подтипов воспоминаний (см. Пункты с 5 по 8).

Вот 4 фактора, которые могут повлиять на работу памяти:

1. Степень внимания, бдительности, осознанности и концентрации.
2. Интерес, мотивация, потребность или необходимость.
3. Эмоциональное состояние и эмоциональная ценность запоминаемого содержания.
4. Среда, в которой происходит запоминание (место, освещение, шумы, запахи и т. Д.)), который одновременно записывает данные для запоминания.

Первые типы памяти

3. Сенсорная (или перцепционная) память: та, которая фильтрует

Сенсорная память — это своего рода первый шаг в обработке информации, готовой к запоминанию: это фильтр, через который все эти стимулы проходят извне через наши органы чувств (зрение, слух, осязание, обоняние и т. Д.). вкус).

Чтобы не быть перегруженным, эта память — не требует нашего внимания! — должен сделать свой выбор и очень быстро опустошить себя.Чтобы дать вам представление, только благодаря зрению наш мозг получает каждую секунду эквивалент 1 Мб информации, что соответствует чтению всей энциклопедии за минуту. Время сохранения информации в сенсорной памяти колеблется от нескольких сотен миллисекунд до одной-двух секунд. Не вдаваясь в подробности, отметим, что процесс, который здесь начинается, называется «сенсорной трансдукцией»: сенсорные рецепторы преобразуют энергию стимула — химическую или физическую, в зависимости от типа рецептора, соответствующего каждому чувству, — в электрические сигналы (нервные импульсы). ).На этом этапе мы еще не говорим о памяти чувств, описанной Марселем Прустом (см. Рамку «Маленькие Мадлен или память чувств»), которая требует более продвинутого уровня интеграции информации.

Информация в форме электрических сигналов следует разными путями, чтобы активировать определенные области мозга, чтобы их можно было интерпретировать соответствующим образом. Информация, которая считается релевантной, затем кодируется — обрабатывается для сохранения — затем передается в кратковременную память, более стабильную память, откуда в конечном итоге она переходит в долговременную память.Поскольку каждое чувство имеет свою собственную систему, свой собственный контур, каждый из которых связан с определенной областью коры головного мозга, мы можем говорить о зрительных, слуховых, обонятельных, вкусовых и тактильных воспоминаниях.

Сенсорная память не ограничена одной областью мозга, но взаимосвязана с другими, участвуя в его правильном функционировании. Записывая эмоции и ощущения, связанные с воспринимаемой сенсорной информацией, эта память не только распознает окружающую среду, но и помогает нам осмыслить будущие события.

4. Рабочая память: та, которая жонглирует немедленным

Рабочая память — это обновленная концепция кратковременной памяти. Теперь мы понимаем, благодаря нейробиологии, что «кратковременная» память не только временно сохраняет новую информацию до того, как она попадет в долговременную память, но также отвечает за ее обработку и манипулирование в таких процессах, как рассуждение, понимание и т. Д. и обучение.

Эта так называемая «немедленная» память включает несколько независимых систем, которые позволяют одновременно выполнять различные задачи и включают диалог между тремя областями мозга: префронтальной корой, лобными окулярными полями и латеральной интрапариетальной зоной .Мы можем сознательно запоминать только 4 или 5 вещей одновременно. Недавно исследователи обнаружили, что при перегрузке рабочей памяти обмены между тремя задействованными областями мозга игнорируются.

Типы долговременной памяти

5. Процедурная (или двигательная) память: память с хорошими рефлексами

Процедурная память — это неявная (недекларативная) память, которая позволяет нам выполнять обычные задачи, не думая о них, например, при еде, шнуровке обуви, езде на велосипеде и т. Д.Это память о моторных навыках и ноу-хау. Поскольку она состоит из очень хорошо усвоенных сенсомоторных автоматизмов, эта память называется «бессознательной».

6. Эпизодическая память: пережитая

Эпизодическая память позволяет вспомнить воспоминания, пережитые лично в данном контексте — в таком месте, в такое время, с таким человеком и т. Д. — с их перцептивно-сенсорными деталями (эмоциями, восприятием, запахами и т. Д.). Он особенно отличается от других типов воспоминаний тем, что человек видит себя актером, который пережил события.Эта способность памяти, которая была бы самой сложной из имеющихся у нас, также включает в себя способность устанавливать связи во времени и пространстве между различными пережитыми событиями.

На качество кодирования воспоминаний эпизодической памятью также сильно влияет интенсивность эмоций, испытываемых во время события. На этот тип памяти больше всего влияют амнестические расстройства.

7. Семантическая память: та, что у нас на кончике языка

Память ссылок, она хранит и классифицирует общие знания о себе — мы говорим тогда о «семантической личной памяти» — и о мире, который нас окружает: от значения слов до фактов энциклопедического типа посредством правила и концепции, которые позволяют нам представлять мир «в своей голове».В отличие от эпизодической памяти, она не зависит от пространственно-временного контекста, в котором приобретаются воспоминания.

8. Автобиографическая память: та, которая формирует нашу идентичность

Автобиографическую память долгое время путали с эпизодической памятью. Хотя между ними существует связь, и их взаимосвязь требует дальнейшего уточнения, концепция автобиографической памяти намного шире, чем концепция эпизодической памяти. По сути, это «гибридная» модель, включающая как смысловой, так и эпизодический компонент.

Таким образом, эта память фиксирует общую информацию о себе, без привязки к данному контексту — нашему семейному положению, именам наших родственников и т. Д. — и уникальные воспоминания, характерные для него самого — прожитые события, расположенные во времени и пространстве, сопровождаемые их восприятием. -сенсорные детали. Со временем формирование нашего чувства идентичности и преемственности в первую очередь является результатом этой автобиографической памяти.

Маленькие мадлен или сенсорная память

«(Моя мать) послала за одним из тех коротких пухлых пирожков, называемых« маленькие мадлен », которые выглядят так, как будто они были вылеплены из гребешка из раковины паломника.И вскоре, машинально, уставший после унылого дня с перспективой удручающего завтрашнего дня, я поднес к губам ложку чая, в которой замочил кусок торта. Не успела теплая жидкость, и крошки с ней коснулись моего неба, как дрожь пробежала по всему моему телу, и я остановился, сосредоточившись на происходящих необычных изменениях. Изысканное удовольствие охватило мои чувства […] ».

«И вдруг память возвращается. На вкус была небольшая крошка мадлен, которую по воскресеньям утром в Комбре […] давала мне моя тетя Леони, макая ее сначала в свою чашку настоящего чая или чая с цветком лайма.”

«Но когда из далекого прошлого ничего не существует, после того, как люди умрут, после того, как вещи будут разбиты и рассеяны, все еще одинокий, более хрупкий, но с большей жизненной силой, более несущественный, более стойкий, более верный, запах и вкус вещей остается уравновешенным долгое время, как души, готовые напомнить нам, ожидая и надеясь на свое мгновение, среди руин всего остального; и несут неизменную, в крошечной и почти неосязаемой капле своей сущности, обширную структуру воспоминаний.”

Отрывок из: Марсель Пруст, Воспоминания о прошлом, том 1: Путь Суанна и в зарождающейся роще, 1913 г.

В поисках утраченного времени

От интуиции Пруста, вызванной его Маленькими Мадлен, до последних нейробиологических открытий и достижений в психологии, у нас есть много частей, которые помогают нам воссоздать головоломку нашей памяти… по крайней мере, частично. Может быть, потому, что он все еще старается не раскрыть всех своих тайн. Более того, если нам когда-нибудь удастся расшифровать все коды, можно с уверенностью сказать, что эта сказочная машина, которая позволяет нам не меньше, чем быть, быть и становиться, никогда не перестанет нас очаровывать.

8.1 Как функционирует память — вводная психология

Цели обучения

К концу этого раздела вы сможете:

• Обсудите три основные функции памяти
• Опишите этапы хранения памяти
• Описывать и различать процедурную и декларативную память и семантическую и эпизодическую память

Обучение и память работают вместе, чтобы повысить нашу способность ориентироваться в окружающей среде и выживать.Обучение относится к изменению поведения, которое происходит в результате приобретения знаний о мире, а память — это процесс, с помощью которого эти знания кодируются , , сохраняются, , а позже извлекаются, . Память представляет собой систему обработки информации; поэтому мы часто сравниваем его с компьютером. Хотя компьютер во многих случаях представляет собой полезную аналогию с человеческой памятью, все же существует множество различий, которые делают нашу способность кодировать, поддерживать и извлекать информацию уникальными.После открытия Полом Брока в 1861 году того факта, что нарушение определенной области левой лобной коры (область Брока) приводит к дефициту языковой продукции, исследователи и медицинские работники начали понимать, что другие психические функции, такие как ощущения, восприятие и произвольные движения, также опосредуются определенные области мозга. Эта концепция называется функциональной локализацией .

Стало ясно, насколько важна функциональная локализация в головном мозге, но указывает ли это также на то, что существуют определенные области мозга, которые важны для памяти? Есть несколько различных типов памяти, и определенные области мозга более важны, чем другие области для некоторых форм памяти.

Память можно рассматривать как происходящую по большей части в линейном континууме, что означает, что память возникает на этапах, организованных во времени. Этот процесс начинается с кодирования информации, затем во время репетиции информация сохраняется, и, наконец, информация извлекается.

КОДИРОВАНИЕ

Мы получаем информацию в наш мозг посредством процесса, называемого , кодирование , который представляет собой процесс получения информации и преобразования ее в пригодную для использования ментальную форму (Ashcraft & Radvansky, 2014). В предыдущей главе, посвященной ощущениям и восприятию, подробно описано, как происходит преобразование через различные органы чувств, благодаря чему информация становится доступной для кодирования.Как только мы получаем сенсорную информацию из окружающей среды, мозг обрабатывает и систематизирует эту информацию (то есть, на что следует обратить внимание, и что будет передано более поздним системам памяти, а что нет). Кодирование информации происходит посредством автоматической обработки, которая принимает гораздо больше информации, чем мы фактически сможем сохранить. Процессы внимания позже позволяют нам классифицировать информацию для дальнейшего определения приоритетов информации в хранилищах краткосрочной памяти.

Если кто-то спросит вас, что вы ели сегодня на обед, скорее всего, вы легко вспомните эту информацию.Это известно как автоматическая обработка или кодирование таких деталей, как время, пространство, частота и значение слов. Автоматическая обработка обычно выполняется без какого-либо осознания. Еще один пример автоматической обработки — это вспомнить, когда вы в последний раз готовились к тесту. Но как насчет фактического тестового материала, который вы изучали? Вероятно, с вашей стороны потребовалось много работы и внимания, чтобы закодировать эту информацию. Это известно как трудоемкая обработка .

Каковы наиболее эффективные способы гарантировать, что важные воспоминания хорошо закодированы? Даже простое предложение легче вспомнить, если оно имеет смысл (Anderson, 1984).Прочтите следующие предложения (Bransford & McCarrell, 1974), затем отведите взгляд и сосчитайте в обратном порядке от 30 по три до нуля, а затем попробуйте записать предложения (не заглядывая в эту страницу!).

1. Ноты были кислыми из-за трещин по швам.
2. Рейс не задержали, потому что бутылка разбилась.
3. Стог сена был важен, потому что ткань порвалась.

Насколько хорошо вы справились? Сами по себе записанные вами утверждения, скорее всего, сбивали вас с толку и вам было трудно их вспомнить.Теперь попробуйте написать их еще раз, используя следующие подсказки: волынка, крещение корабля и парашютист. Затем посчитайте в обратном порядке от 40 до четверок, затем проверьте себя, чтобы увидеть, насколько хорошо вы вспомнили предложения на этот раз. Вы можете видеть, что предложения теперь намного лучше запоминаются, потому что каждое из предложений было помещено в контекст. Материал намного лучше закодирован, если вы сделаете его значимым. Это упражнение также демонстрирует эффект помех (отвлекающая задача), который может уменьшить объем кодируемой информации.

Что касается различных методов кодирования информации, Герман Эббингаус первым начал экспериментальное исследование памяти в 1880-х годах, задокументировав то, что он назвал кривой обучения и кривой забывания . Эти кривые являются графическими представлениями увеличения обучения, связанного с количеством воздействия стимула, и количеством потерянной информации (количество информации, которое невозможно точно вспомнить) с течением времени для кривых обучения и забывания соответственно.Кривая обучения используется двумя способами; чтобы описать воспоминания после представления одной и той же задачи с течением времени, а также описать способность вспоминать совокупность знаний с течением времени. Эббингаус показал, что разные задачи на память могут приводить к различиям в припоминании, как это было обнаружено между выполнением задач на вспоминание и задачами распознавания. В задачах распознавания людям нужно только определить, была ли информация представлена ​​ранее или нет, по сравнению с задачами отзыва, где люди должны получить доступ к сохраненной памяти и сообщить, что они закодировали, что приводит к более быстрым и точным ответам на задачи распознавания по сравнению с отзывом задания.

Есть три типа кодирования. Кодировка слов и их значения известна как семантическая кодировка . Впервые это продемонстрировал Уильям Боусфилд (1935) в эксперименте, в котором он просил людей запоминать слова. 60 слов были фактически разделены на 4 категории значений, хотя участники не знали этого, потому что слова были представлены случайным образом. Когда их просили запомнить слова, они, как правило, вспоминали их по категориям, показывая, что они обращали внимание на значения слов по мере их заучивания.

Визуальное кодирование — это кодирование изображений, а акустическое кодирование — это кодирование звуков, в частности слов. Чтобы увидеть, как работает визуальное кодирование, прочтите этот список слов: машина, уровень, собака, правда, книга, значение . Если бы вас позже попросили вспомнить слова из этого списка, какие, по вашему мнению, вы бы запомнили с наибольшей вероятностью? Вам, вероятно, будет легче вспомнить слова машина, собака, и книга , и труднее вспомнить слова уровень, правда, и значение .Почему это? Потому что вы можете вспомнить образы (мысленные образы) легче, чем одни слова. Когда вы читали слова машина, собака, и книга , вы создавали образы этих вещей в своем уме. Это конкретные, образные слова. С другой стороны, абстрактные слова, такие как уровень , истина, и значение , значение , являются словами с низким уровнем образов. Слова с высоким содержанием образов кодируются как визуально, так и семантически (Paivio, 1986), тем самым укрепляя память.

Теперь обратим внимание на , кодировку звука .Вы едете в машине, и по радио звучит песня, которую вы не слышали как минимум 10 лет, но вы подпеваете, вспоминая каждое слово. В Соединенных Штатах дети часто учат алфавит с помощью песен, а количество дней в каждом месяце они узнают с помощью рифмы: – Тридцать дней — сентябрь, апрель, июнь и ноябрь; / У всех остальных тридцать один, / За исключением февраля, когда ясно двадцать восемь дней, / И по двадцать девять в каждый високосный год «. Эти уроки легко запомнить благодаря акустической кодировке.Мы кодируем звуки, которые производят слова. Это одна из причин, почему большая часть того, чему мы учим маленьких детей, делается с помощью песен, стишков и ритмов.

Как вы думаете, какой из трех типов кодирования лучше всего запоминает вербальную информацию? Психологи Фергус Крейк и Эндель Тулвинг (1975) провели серию экспериментов, чтобы выяснить это. Участникам были даны слова и вопросы о них. Вопросы требовали от участников обработки слов на одном из трех уровней.Вопросы визуальной обработки включали, например, вопросы о шрифте букв. Вопросы акустической обработки спрашивали участников о звучании или рифмам слов, а вопросы семантической обработки спрашивали участников о значении слов. После того, как участникам были предложены слова и вопросы, им было предложено неожиданное задание на вспоминание или распознавание. Слова, которые были закодированы семантически точно, запоминаются чаще, чем слова, закодированные визуально или акустически, предполагая, что семантическое кодирование включает более глубокий уровень обработки, чем более поверхностное визуальное или акустическое кодирование.Крейк и Тулвинг пришли к выводу, что надежность кодируемой информации зависит от глубины обработки . Глубина обработки предполагает, что чем больше значения и важности вы придаете информации в процессе ее кодирования, тем больше вероятность того, что информация будет правильно вызвана позже, и тем легче будет получить доступ к этой информации.

Эффект самоотнесения представляет собой тенденцию человека лучше запоминать информацию, относящуюся к нему самому, по сравнению с материалом, который имеет меньшее личное значение (Rogers, Kuiper & Kirker, 1977).Эффект генерации также был задокументирован (Slameka & Graf, 1978), что указывает на то, что генерируемая или создаваемая вами информация с большей вероятностью будет воспроизведена с большей вероятностью по сравнению с информацией, которую вы слышали или читали. Кроме того, было показано, что p физическое движение и отыгрывание информации с другими людьми улучшает последующее вспоминание (Noice & Noice, 2001), а более недавние исследования показали, что включает ассоциации с необходимостью выживания. слова (Nairne, Thompson & Pandeirada, 2007).

У людей рабочая память состоит из различных организованных процессов и состоит, по крайней мере, из двух отдельных механизмов, используемых для поддержания и управления вербальной и зрительно-пространственной информацией, механизма-посредника, который объединяет различные формы информации, и всеобъемлющего механизма распределения внимания, который фокусирует внимание на использование когнитивных ресурсов между подразделами рабочей памяти. Эта структурированная организация процессов рабочей памяти была впервые предложена Баддели и Хитчем (1974) и первоначально предполагалось, что она состоит из трех различных подсистем, известных как визуально-пространственный блокнот , эпизодический буфер и фонологический цикл . . Эти три подсистемы затем координируются механизмом направления внимания, известным как центральный исполнительный орган .

Согласно модели Baddeley (2000; Baddeley & Hitch, 1994), фонологическая петля в основном связана с обработкой и поддержанием вербальной и слуховой информации. Этот механизм также можно сравнить с тем, что мы понимаем как наш внутренний монолог, который мы используем, чтобы декламировать и репетировать информацию, чтобы создать прочный след для последующего вспоминания.Мы используем фонологический цикл во время чтения, пытаясь решить проблемы в уме или изучая новый словарный запас. Исследования показали, что в среднем люди способны активно манипулировать вербальной информацией продолжительностью около двух секунд, не полагаясь на повторные репетиции (Baddeley, 2002).

Визуально-пространственный блокнот, с другой стороны, представляет собой механизм, отдельный от фонологического цикла, который позволяет поддерживать и манипулировать визуальной и пространственной информацией. Эта система позволяет нам перемещаться по комнате без вашего взгляда, протягивать руку, чтобы взять кофе, не проливая его на ваши новенькие цвета хаки, а также помогает управлять пространственной перспективой.Используя визуально-пространственный блокнот, мы можем представить себе карту университетского городка и определить, какой путь выбрать, чтобы добраться до лекции, которую вы хотели бы посетить, или альтернативные маршруты, чтобы избежать перегруженного движения. Исследования, посвященные изучению зрительно-пространственного блокнота, показали, что у людей возникают проблемы с попытками одновременно выполнять две зрительно-пространственные задачи, предполагая, что этот аспект рабочей памяти довольно требователен с точки зрения нагрузки на когнитивные ресурсы (Repovš & Baddeley, 2006).

Центральная исполнительная власть представляет собой механизм распределения внимания.Подобно лидеру группы или руководителю сотрудников более низкого уровня, центральный исполнитель — это процесс определения, на какой информации следует сосредоточиться и, следовательно, какую рабочую память использовать. Центральный исполнительный орган дополнительно решает, какую информацию игнорировать, а также имеет ограниченные возможности, что объясняет, что люди становятся менее продуктивными при выполнении отдельных задач при одновременном выполнении множества разных задач (текстовые сообщения, еда и вождение одновременно). Задача Эриксена Фланкера представляет собой широко используемый метод в когнитивной науке для количественной оценки способности центральной исполнительной власти быстро и точно подавлять отвлекающие факторы в их распознавании и реакции на целевые сигналы (игнорирование отвлекающих факторов) (Eriksen & Eriksen, 1974).

Наконец, эпизодический буфер действует как посредническая процедура, которая временно объединяет информацию из фонологической петли, зрительно-пространственного блокнота и долговременной памяти под контролем центральной исполнительной власти (Baddeley, 2000). Эта процедура образует важный мост между информацией, имеющейся в долговременной памяти, и осознанным осознанием, и позволяет нам формировать планы на будущее, анализировать прошлые события и решать проблемы на основе решений, которые работали в прошлом. Эпизодический буфер дополнительно работает с ограниченной производительностью обработки и позволяет людям использовать интегрированные единицы информации, хранящиеся в долговременной памяти, для представления новых концепций (Baddeley, 2012).

Рисунок 8.04. Представление компонентов, составляющих модель рабочей памяти Баддели. Различные части также представлены в относительных областях мозга, которые, как предполагается, опосредуют фонологический цикл и зрительно-пространственный блокнот. Взято из Redshaw, 2009.

ДОЛГОВРЕМЕННАЯ ПАМЯТЬ

Долговременная память (LTM) — это непрерывное хранилище информации. В отличие от краткосрочной памяти емкость LTM не имеет ограничений.Он включает в себя все, что вы можете вспомнить, что произошло больше, чем несколько минут назад, и все события, которые вы можете вспомнить, которые произошли дни, недели и годы назад. По аналогии с компьютером информация в вашем LTM будет похожа на информацию, которую вы сохранили на жестком диске. Его 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 долговременные воспоминания — это сильные воспоминания. 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 ужинали. когда вы были в отпуске во Франции прошлым летом. Подсказка, например, что ресторан назван в честь своего владельца, который рассказывал вам о ваших общих интересах в футболе, может помочь вам вспомнить название ресторана.

Долговременная память делится на два типа: явная и неявная .Понимание различных типов важно, потому что возраст человека или определенные типы черепно-мозговой травмы или расстройства могут оставить одни типы LTM нетронутыми, но иметь катастрофические последствия для других типов.

Явные воспоминания (также называемые декларативными воспоминаниями ) — это те, которые мы сознательно пытаемся запомнить и вспомнить.Явная память связана с хранением фактов и событий и представляет собой тип памяти, который вы знаете и можете сознательно выразить. Например, если вы готовитесь к экзамену по химии, материал, который вы изучаете, будет частью вашей явной памяти. Явная память состоит из двух частей: семантической памяти и эпизодической памяти.

Семантическая память связана с языком и знанием языка. Примером может быть вопрос: «Что означает аргументированный ?» В нашей семантической памяти хранятся знания о словах, концепциях, а также языковые знания и факты.Например, в вашей семантической памяти хранятся ответы на следующие вопросы:

• Кто был первым президентом Соединенных Штатов?
• Что такое демократия?
• Какая самая длинная река в мире?

Эпизодическая память — это информация о событиях, которые мы пережили лично. Концепция эпизодической памяти была впервые предложена около 40 лет назад (Tulving, 1972). С тех пор Тулвинг и другие исследовали научные доказательства 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 (Tulving, 2002). Это включает в себя вспоминание визуальных образов, а также ощущение близости (Hassabis & Maguire, 2007).

Часто наши самые яркие эпизодические воспоминания связаны с сильными эмоциями. Вспышка памяти — это очень подробное, исключительно яркое эпизодическое воспоминание об обстоятельствах, связанных с услышанной неожиданной, важной или эмоционально возбуждающей новостью.С помощью фотовспышек люди часто вспоминают точный момент, когда вы узнали о событии, и конкретные детали вокруг него — где вы были, кто или какой источник сообщил вам, что вы делали дальше и что вы чувствовали. Примечательно, что воспоминания вспышки — это не воспоминания из первых рук о , переживающем событие, а , а скорее переживания, связанные с , узнав о событии (Hirst & Phelps, 2016). Кроме того, хотя воспоминания кажутся яркими и яркими, исследования показывают, что воспоминания, связанные с фотовспышками, склонны к неточностям и могут не иметь конкретных важных деталей (Hirst et al., 2015).

Неявные воспоминания (также называемые недекларативными воспоминаниями) — это воспоминания, которые не являются частью нашего сознания. Это воспоминания, сформированные из поведения. Распространенный пример неявной памяти представлен так называемым «праймингом повторения » . Воспроизведение повторения представляет собой общую форму неявной памяти, в которой предыдущее знакомство с информацией облегчает последующую обработку той же информации (Ashcraft & Radvansky, 2013). Воспроизведение повторения было задокументировано в ряде задач, таких как задачи идентификации слов и принятия лексических решений (Morton, 1979), задачи именования слов и изображений (Brown et al., 1991), и перечитывать задания на беглость (Masson, 1984). Во всех этих исследованиях предыдущий опыт стимулов приводит к более быстрому выполнению более поздней задачи, даже если человек не помнит, что сталкивался со стимулами раньше.

Классическая демонстрация прайминга повторения, описанная Якоби и Даллас (1981), которые попросили участников изучить список знакомых слов, отвечая на вопрос о каждом слове по мере выполнения задания. Иногда участникам задавали вопросы о физической форме слова, например, «содержит ли слово букву r ?», Иногда участникам задавали вопрос о звучании слова, например, «рифмуется ли слово с , тренирует ?» , а иногда участников спрашивали о семантических характеристиках слова, например, «находится ли слово в центре нервной системы?».Связанный с теориями глубины обработки Крейка и Локхартса (1972), вопросы участников о физической форме слова должны приводить к поверхностной обработке информации, в то время как вопросы о звуке должны вызывать более глубокую обработку, а семантические вопросы должны создавать самые глубокие уровни обработки информации. После того, как информация была закодирована, явная память была протестирована с помощью простой задачи распознавания и отзыва. Эта задача продемонстрировала, что распознавание и отзыв были самыми высокими для информации, которая была закодирована на самых глубоких уровнях (семантическое кодирование), в то время как неглубокая закодированная информация была менее доступна для отзыва и распознавания.В задаче неявной памяти участникам предъявлялись слова по одному в течение всего 35 мс, за которыми следовала строка звездочек в качестве маски. Участники должны были сообщить слова, которые они произносят, демонстрируя, что участникам не нужно было запоминать, какие слова они видели ранее, им просто нужно было определить, какие слова были очень кратко представлены. В среднем идентификация слов составила около 80% независимо от того, как они были изучены, по сравнению с 65% контрольных слов, которые ранее не были представлены.Это типичный результат в задачах неявной памяти в том смысле, что даже без сознательного запоминания стимулов, которые были предъявлены ранее, существует более быстрый и точный ответ на слова, которые были представлены ранее, по сравнению с теми, которые не были.

Еще одна важная задача неявной памяти, созданная Блейкмором (1977), демонстрирует процессы неявного обучения у пациентов с амнезией. Будучи такими пациентами, как H.M. которые испытали двустороннее повреждение гиппокампа и боковых височных долей и не смогли сформировать новые воспоминания (антероградная амнезия), этих пациентов попросили выполнить упражнение по рисованию, в котором они должны были проследить внутренние направляющие линии, определенные формы, наблюдая за движением рук в зеркало.Изначально эта задача чрезвычайно сложна, показывая, что участникам сложно оставаться в очереди. Тем не менее, пациенты с амнезией, которые не помнят, что выполнили задание раньше, со временем демонстрируют значительное улучшение, демонстрируя явные неявные процессы, связанные с обучением и памятью.

Процедурная память — это тип неявной памяти: в ней хранится информация о том, как делать вещи, в которых вы можете выполнять действия без сознательного отслеживания подпроцедур, которые необходимо собрать вместе для выполнения задачи. Это память на умелые действия, например, как чистить зубы, как водить машину и как плавать. Если вы учитесь плавать вольным стилем, вы практикуете гребок: как двигать руками, как поворачивать голову, чтобы попеременно дышать из стороны в сторону, и как бить ногами.Вы будете практиковать это много раз, пока не станете в этом хорошо. Как только вы научитесь плавать вольным стилем и ваше тело научится двигаться в воде, вы никогда не забудете, как плавать вольным стилем, даже если вы не плаваете пару десятилетий. Точно так же, если вы представите опытного гитариста с гитарой, даже если он не играл в течение длительного времени, он все равно сможет играть достаточно хорошо.

Эмоциональная обусловленность также является разновидностью неявной памяти. Воспоминания, приобретенные с помощью классической обусловленности, также относятся к категории неявных, таких как чувство голода, которое вы испытываете, когда вдыхаете аромат любимого фургона с едой во время прогулки.Связи создаются неявно между стимулами, которые обычно возникают вместе, указывая на мысли о связанных стимулах, когда встречается первый. Доказательства имплицитной памяти можно найти в исследованиях с использованием процедур прайминга , которые представляют собой процессы, в которых люди оценивают, насколько они улучшаются в задачах, когда им подсказывают, как реагировать на задачу ниже сознательного опыта. Неявная память также способствует эффекту иллюзии истины, когда люди с большей вероятностью будут оценивать утверждения как истинные, если они ранее испытывали это утверждение, независимо от того, истинно оно или нет.

МОЖЕТЕ ЛИ ВЫ ПОМНИТЬ ВСЕ, ЧТО ВЫ КОГДА-ЛИБО СДЕЛАЛИ ИЛИ СКАЗАЛИ?

Эпизодические воспоминания также называются автобиографическими воспоминаниями. Давайте быстро проверим вашу автобиографическую память. Во что ты сегодня был одет ровно пять лет назад? Что вы ели на обед 10 апреля 2009 года? Вам, вероятно, будет трудно, если вообще возможно, ответить на эти вопросы. Можете ли вы вспомнить каждое событие, которое вы пережили в течение своей жизни: еда, разговоры, выбор одежды, погодные условия и так далее? Скорее всего, никто из нас даже близко не мог ответить на эти вопросы; однако американская актриса Марилу Хеннер, наиболее известная по телешоу Taxi, может вспомнить .У нее потрясающая и очень превосходная автобиографическая память.

Супер автобиографическая память Марилу Хеннер известна как гипертимезия. (кредит: Марк Ричардсон)

Очень немногие люди могут вспоминать события таким образом; на данный момент только 12 известных людей обладают этой способностью, и лишь немногие из них были изучены (Parker, Cahill & McGaugh, 2006). И хотя гипертимезия обычно проявляется в подростковом возрасте, двое детей в Соединенных Штатах, кажется, имеют воспоминания задолго до своего десятого дня рождения.

ОБНОВЛЕНИЕ

Итак, вы много работали над кодированием (с помощью сложной обработки) и сохранением некоторой важной информации для предстоящего выпускного экзамена. Как вернуть эту информацию из хранилища, когда она вам понадобится? Акт извлечения информации из памяти и обратно в сознание известен как поиск. Это будет похоже на поиск и открытие бумаги, которую вы ранее сохранили на жестком диске вашего компьютера. Теперь он снова на вашем рабочем столе, и вы снова можете с ним работать.Наша способность извлекать информацию из долговременной памяти жизненно важна для нашего повседневного функционирования. Вы должны уметь извлекать информацию из памяти, чтобы делать все: от знания того, как чистить волосы и зубы, до вождения на работу, до знания того, как выполнять свою работу, когда вы ее доберетесь.

Существует три способа извлечения информации из системы хранения долговременной памяти: вызов, распознавание и повторное обучение. Вспомните — это то, о чем мы чаще всего думаем, когда говорим об извлечении из памяти: это означает, что вы можете получить доступ к информации без подсказок.Например, вы можете использовать отзыв для эссе. Распознавание происходит, когда вы идентифицируете информацию, которую вы узнали ранее, после того, как столкнулись с ней снова. Это включает в себя процесс сравнения. Когда вы проходите тест с несколькими вариантами ответов, вы полагаетесь на признание, которое поможет вам выбрать правильный ответ. Или, например, предположим, что вы закончили среднюю школу 10 лет назад и вернулись в свой родной город на 10-летнюю встречу. Возможно, вы не сможете вспомнить всех своих одноклассников, но вы можете узнать многих из них по фотографиям из ежегодника.

Третья форма поиска — это повторное обучение , и это именно то, на что это похоже. Это включает в себя изучение информации, которую вы усвоили ранее. Например, Уитни изучала испанский в старшей школе, но после школы у нее не было возможности говорить по-испански. Уитни сейчас 31 год, и ее компания предложила ей работать в их филиале в Мехико. Чтобы подготовиться, она записывается на курсы испанского в местном общественном центре. Она удивлена ​​тем, как быстро она может выучить язык после 13 лет, когда не говорила на нем; это пример переобучения.

РЕЗЮМЕ

Память — это система или процесс, который сохраняет то, что мы узнаем, для использования в будущем. Наша память выполняет три основные функции: кодирование, хранение и получение информации. Кодирование — это процесс передачи информации в нашу систему памяти посредством автоматической или сложной обработки. Хранение — это сохранение информации, а извлечение — это процесс извлечения информации из хранилища и ее осознанного осознания посредством вспоминания, распознавания и повторного обучения. Идея о том, что информация обрабатывается с помощью трех систем памяти, называется моделью памяти для обработки информации.Во-первых, стимулы окружающей среды входят в нашу сенсорную память на период от менее секунды до нескольких секунд. Те стимулы, которые мы замечаем и на которые обращаем внимание, затем переходят в кратковременную память (также называемую рабочей памятью). Согласно модели обработки информации, если мы репетируем эту информацию, она перемещается в долговременную память для постоянного хранения. Другие модели, такие как модель Баддели и Хитча, предполагают, что существует больше обратной связи между кратковременной памятью и долговременной памятью. Долговременная память имеет практически безграничную емкость и делится на неявную и явную.Наконец, извлечение — это процесс извлечения воспоминаний из хранилища и их возвращения в сознательное состояние. Это достигается путем вспоминания, распознавания и повторного обучения.

Каталожные номера:

Текст Психологии Openstax Кэтрин Дампер, Уильям Дженкинс, Арлин Лакомб, Мэрилин Ловетт и Мэрион Перлмуттер под лицензией CC BY v4.0. https://openstax.org/details/books/psychology

Упражнения

Обзорные вопросы:

1. ________ — другое название кратковременной памяти.

а. сенсорная память

г. эпизодическая память

г. рабочая память

г. неявная память

2. Емкость долговременной памяти ________.

а. один или два бита информации

г. семь бит, плюс-минус два

г. ограничено

г. по существу безграничный

3. Три функции памяти: ________.

а. автоматическая обработка, легкая обработка и хранение

г. кодирование, обработка и хранение

г. автоматическая обработка, легкая обработка и поиск

г. кодирование, хранение и поиск

Вопросы критического мышления:

1. Сравните и сопоставьте неявную и явную память.

2. Согласно модели Аткинсона-Шиффрина, назовите и опишите три стадии памяти.

3. Сравните и сопоставьте два способа кодирования информации.

Персональные вопросы:

1. Опишите то, что вы узнали, что теперь осталось в вашей процедурной памяти. Обсудите, как вы узнали эту информацию.

2. Опишите то, чему вы научились в средней школе, что теперь осталось в вашей семантической памяти.

Глоссарий:

акустическая кодировка

автоматическая обработка

декларативная память

обработка без усилий

эпизодическая память

явная память

Модель обработки информации

неявная память

долговременная память (LTM)

память

консолидация памяти

отзыв

признание

репетиция

переобучение

поиск

эффект референции

семантическая кодировка

семантическая память

сенсорная память

кратковременная память (STM)

склад

кодировка визуальная

Ответы к упражнениям

Обзорные вопросы:

1.C

2. D

3. D

Вопросы критического мышления:

1. Сравните и сопоставьте неявную и явную память.

2. Согласно модели Аткинсона-Шиффрина, назовите и опишите три стадии памяти.

3. Сравните и сопоставьте два способа кодирования информации.

Глоссарий:

акустическое кодирование: ввод звуков, слов и музыки

автоматическая обработка: кодирование информационных деталей, таких как время, пространство, частота и значение слов

декларативная память: тип долговременной памяти о фактах и ​​событиях, с которыми мы сталкиваемся лично

трудоемкая обработка: кодирование информации, требующее усилий и внимания кодирование: ввод информации в систему памяти

эпизодическая память: тип декларативной памяти, которая содержит информацию о событиях, которые мы лично пережили, также известная как автобиографическая память

явная память: воспоминания, которые мы сознательно пытаемся вспомнить и вспомнить

Модель обработки информации: модель памяти , которая утверждает, что мы обрабатываем информацию с помощью трех систем: сенсорной памяти, кратковременной памяти и долговременной памяти

неявная память: воспоминания, которые не являются частью нашего сознания

долговременная память (LTM): непрерывное хранение информации

память: система или процесс, который хранит то, что мы узнаем, для будущего использования

консолидация памяти: активная репетиция для переноса информации из кратковременной памяти в долговременную память процедурная память: тип долговременной памяти для выполнения умелых действий, таких как чистка зубов, вождение автомобиля и как плавать

отзыв: доступ к информации без подсказок

распознавание: идентификация ранее усвоенной информации после повторной встречи с ней, обычно в ответ на сигнал

репетиция: осознанное повторение информации для запоминания

повторное обучение: обучение информации, которая была изучена ранее

извлечение: акт извлечения информации из долговременной памяти и обратно в сознательное осознание

эффект самоотнесения: склонность человека лучше запоминать информацию, относящуюся к нему самому, по сравнению с материалом, который имеет меньшее личное значение

семантическая кодировка: ввод слов и их значения

семантическая память: тип декларативной памяти о словах, концепциях, языковых знаниях и фактах

сенсорная память: хранение кратких сенсорных событий, таких как образы, звуки и вкусы

Кратковременная память (STM): (также рабочая память) хранит около семи битов информации до того, как она будет забыта или сохранена, а также информация, которая была извлечена и используется

хранилище: создание постоянной записи информации

визуальная кодировка: ввод изображений

Как марихуана оказывает свое действие?

THC аналогична химическому веществу мозга анандамиду . Сходство в структуре позволяет телу распознавать ТГК и изменять нормальную коммуникацию мозга.

Эндогенные каннабиноиды , такие как анандамид (см. Рисунок), действуют как нейротрансмиттеры , потому что они отправляют химические сообщения между нервными клетками ( нейронами ) по всей нервной системе.Они влияют на области мозга, которые влияют на удовольствие, память, мышление, концентрацию, движение, координацию, сенсорное восприятие и восприятие времени. Из-за этого сходства THC может присоединяться к молекулам, называемым каннабиноидными рецепторами , на нейронах в этих областях мозга и активировать их, нарушая различные умственные и физические функции и вызывая эффекты, описанные ранее. Нейронная коммуникационная сеть, которая использует эти каннабиноидные нейротрансмиттеры, известная как эндоканнабиноидная система , играет важную роль в нормальном функционировании нервной системы, поэтому вмешательство в нее может иметь серьезные последствия.

Например, ТГК способен изменять функционирование гиппокампа (см. «Марихуана, память и гиппокамп») и орбитофронтальной коры головного мозга, областей мозга, которые позволяют человеку формировать новые воспоминания и смещать фокус внимания. В результате употребление марихуаны вызывает нарушение мышления и препятствует способности человека учиться и выполнять сложные задачи. ТГК также нарушает работу мозжечка и базальных ганглиев, областей мозга, которые регулируют баланс, позу, координацию и время реакции.Это причина того, что люди, употреблявшие марихуану, не могут безопасно управлять автомобилем (см. «Влияет ли употребление марихуаны на вождение?») И могут иметь проблемы при занятиях спортом или другими физическими упражнениями.

Люди, которые приняли большие дозы препарата, могут испытать острый психоз, который включает галлюцинации, бред и потерю чувства идентичности.

THC, действуя через каннабиноидные рецепторы, также активирует систему вознаграждения мозга, которая включает области, которые регулируют реакцию на здоровое приятное поведение, такое как секс и еда.