Діяльність мозку

МГАТУ їм. К. Э. Циолковского.

1МТсв-30/95.

ДІЯЛЬНІСТЬ МОЗГА.

Як дані про те, що відбувається у клітинах морського молюска, або про синтезі білків у мозку можуть пролити світло на природу навчання ипамяти в людини? Основні біохімічні механізми передачі нервових імпульсів дуже подібні переважають у всіх нейронах в усіх животных. Если вони були сіхпоранені еволюцією, то здається логічним припустити, як і клітинні механізми навчання і пам’яті, що використовуються у нижчих тварин, теж сохранились. В кількох экспериментах, выполненых останнім часом, вчені вводили фосфорилирующий фермент, відповідальний за процес навчання у молюсків, в нейрони мозку багатьох млекопитающих.

Фермент підвищував збуджуваність, тобто. надавав дію сходное про те, яке спостерігалося в мембранах нейронів у мовлявлюсков. Чи відіграє ця клітинна реакція те ж роль у кішки і в молюска, поки що невідомо, але знання биохимических механізмів навчання у нижчих тварин може бути основої з вивчення складніше влаштованих нервових систем.

Проте експерименти, проведені лише з клітинному рівні, навряд чи розкриють секрет, як той мозок запам’ятовує партитуру симфонії Бетховена і навіть прості відомості, необходимые для розгадки кросворда. Потрібно переходити на уровень мозкових систем, де в людини десятки мільярдів нейтронів з'єднані між собою заплутаним, але упорядкованийным чином. На вищих тварин проводяться експерименти із навчанням і різними впливами на мозок. Психологическиє дослідження на здорових людях дозволяють з’ясувати щось про процеси переробки та зберігання інформації. Изучение хворих із різними видами амнезії, Розвиненими після ушкодження мозку, доставляє особливо цінні сведения про організацію функцій памяти.

Майже років тому психолог Карл Лэшли-пионер в проласти експериментального дослідження мозку і поведения-понамагався з відповіддю питанням про просторової організації пам’яті у мозку. Він навчав тварин рішенню певної задачі, та був видаляв одна одною різні ділянки кори мозку у пошуках місць зберігання слідів пам’яті. Однако незалежно від цього, яке у корковой тканини було віддалене, знайти те специфічне місце, де зберігаються сліди памяти-энграммы, — не удалось.

Подальші засвідчили, у яких полягала причина невдачі Лешлі: Для навчання і пам’яті важливі багато областей і структури мозку крім кори. Виявилося також, що сліди пам’яті в корі широко розкидані й багато разів дубліруются.

Одне з учнів Лешлі, Дональд Хебб, продовжив справа свого вчителя і навіть запропонував теорію які у пам’яті процесів, яка визначила хід подальших досліджень понад десятиліття вперед. Хебб ввів поняття короткочасною і довгострокової пам’яті. Він вважає, що короткочасний пам’ять — це активний процес обмеженою тривалості, який залишив ніяких слідів, а долговременная пам’ять обумовлена структурними змінами у нервової системе.

Як думав Хебб, ці структурні зміни були викликані повторної активацією замкнутих нейтронних ланцюгів, наприклад шляхів від кори до таламусу чи гиппокампу і навпаки до кори. Повторне порушення їхнім виокремленням таку ланцюг нейтроновий призводить до того, що що пов’язують синапсы стають функціонально ефективними. Після встановлення таких зв’язків ці нейтрони утворюють клітинний ансамбль, і будь-яка возбуждение які стосуються нього нейтронів буде активувати весь ансамбль. То може здійснюватися зберігання інформації та її повторне вилучення під впливом будь-яких відчуттів, мислей чи емоцій, возбуждаюших окремі нейтрони клітинного ансамблю. Структурні проблеми, як вважав Хебб, мабуть, відбуваються у синапсах внаслідок будь-яких процесів зростання чи метаболічних змін, посилюючих вплив кожного нейтрона наступного року нейтрон.

Теоретично клітинних ансамблів особливе значення придавалось з того що слід пам’яті - це статична «запис », непросто продукт змін — у структурі однієї нервової клітини чи молекули мозку. Розуміння пам’яті як процесу, вмикающего взаємодія багатьох нейтронів, — ось, очевидно, найкращий шлях неврологічного пояснення те, що дізналися психологи про нормальної переробці інформації в человека.

Щоб успішно воспользоватся своєї пам’яттю, людина має проробити три вещ: засвоїти якусь информацию, сохранить її у разі потреби воспроизвести. Есчи ви спромагаєтеся щось згадати, причиною то, можливо порушення будь-якої з цих трьох процессов.

Але пам’ять зовсім не від так проста. Ми засвоюємо і запоминаймання непросто окремі елементи інформації); ми конструируем систему знань, що допомагає нам набувати, хранитку і використовувати великий запас відомостей. З іншого боку, память-это активний процес; накопичені знання безупинно змінюються, перевіряються і переформулируются нашим мислячим мозком; тому виявити властивості пам’яті негаразд легко.

Пам’ять, очевидно, представлена кількома фазами.

Один із них, вкрай недовга, — це безпосереднійная пам’ять, коли він інформація зберігається всього нісколько секунд. Коли ж ви їсте машиною і ставитеся до проплывающий пейзаж, ви спромагаєтеся утримувати пам’яті предмети, що ви хіба що бачили, протягом одного-двох секунд, максимум. Утім, деякі об'єкти, яких ви поставилися особливо пильно, з безпосередньої пам’яті може бути переведені у короткочасну память.

У короткочасною пам’яті інформація може зберігатися протягом декількох хвилин. Уявіть собі, що происходит, коли хтось назвав вам номер телефону, а й у вас немає б під руками олівця. Мабуть, ви запам’ятайте це число, якщо будете подумки повторювати його, доки доберетеся до телефонного апарату. Але якщо щось відверне ваше внимание.

— із Вами заговорять чи ви упустіть монетку, яку намеревалися покласти в щілину автомата, — ви, мабуть, забудете номер чи перепутаете цифри. Ми, очевидно, можемо утримати в короткочасною пам’яті від 5 до 9 окремих одиниць запоминаемого матеріалу. Іноді можлива угруповання таких одиниць, і тоді вам здається, що можемо запам’ятати больше.

Деякі об'єкти з короткочасною пам’яті переводяться в довгострокову, де їх можуть зберігатися годинами і навіть протягом усього життя. Ми знаємо, що з сістим мозку, необхідні здійснення такого перенесення, є гіпокамп. Ця функція гіпокампа виявилася, коли той хворий переніс операцію на мозку. У літературі, селвященной опису його післяопераційного стану, цю хвору називають ініціалами М.М. У кожній із скроневих часткою мозку є за одним гиппокампу. Намагаючись полегшити тяжелые епілептичні напади, лікарі видалили у М.М. обидва гіппокампа. (Потому, як стали зрозумілі несприятливі селледствия такого методу лікування, він більше будь-коли примінялся.).

Після операції М.М. став жити лише нині времені. Вона могла пам’ятати події, предмети чи людей стільки ж, скільки вони утримувалися у його пам’яті. Якщо ви хоч, побалакавши з нею, з кімнати і за кілька хвилин поверталися, не пам’ятав, що вас коли-небудь прежде.

М.М. добре ті події у свого життя, які происходілі до операції. Інформація, та що зберігалася у його долговременной памяти,-во будь-якому разі та, що вже перебувала за одинроки перед операции,-не втрачено. Факт, що амнезія у М.М. поширювалася на події, происшедшие за 1−2 року по операції, але не попередні, зазначає, що сліди памяти, по-видимому, можуть претерпевать зміни згодом після їх образование.

Гіпокамп перебуває у скроневої частці мозку. Судячи з неяким даним, гіпокамп і медійна частина скроневої частки, грають роль процесі закріплення, чи консолідації, следов пам’яті. Під цим подразумеваюется ті зміни, фізкабінет іческие і психологічні, які мають статися мозгу, для здобуття права отриманий ним інформація могла перейти в постійну пам’ять. Навіть якщо після того, як інформація вже селтупила в довгострокову пам’ять, деякі її частки можуть піддаватися перетворенню і навіть забуватися, і після цього реорганізований матеріал вирушає на селтоянное зберігання. Наш мозок зберігає набагато більше информации, чому ми того хочемо чи тому потребуємо. Доступ до цієї інформації та її вилучення з памяти-вот у яких головна трудность.

Звичні читачі будь-коли читають по буквах чи такж окремими словами; вони охоплюють одночасно групи слов.

Очевидно, гіпокамп і медійна скронева область беруть участь у її формуванні та організації слідів пам’яті, а чи не служать місцями постійного зберігання інформації. М.М., у доторого ця галузь мозку лежала в руїнах, добре пам’ятав зібуття, що відбулися за 3 року по операції, і це свідчить, що скронева область є місцем длительного зберігання слідів. Проте, він відіграє роль їх формировании, про що свідчать втрата у М.М. пам’яті на багато подій, які відбувалися останні 3 року по операции.

Такі дані отримані і за дослідженні хворих після електрошокової терапії (ЭШТ). Відомо, що електрошок надає особливо найнищівніше на гиппокамп. Після електрошоку хворі, зазвичай, страждають годинутичной на амнезію на події, які відбувалися протягом ніскольких попередніх лікуванню років. Пам’ять про давніші подіях зберігається полностью.

Лэрри Сквайр (Squire, 1984) висловив припущення, у процесі засвоєння будь-яких знань скронева область встановлює зв’язку з місцями зберігання слідів пам’яті в других частинах мозку, насамперед у корі. Потреба таких взаємодію може зберігатися тривалий час — в течение кілька років, що триває процес реорганізації матерічервона пам’яті. На думку Сквайра, ця реорганізація пов’язані з фізичної перебудовою нервових мереж. Якогось моменту, коли реорганізація, і перебудова закінчено й інформація постійно зберігається в корі, участь поета у її закріпленні і добуванні стає ненужной.

—————————————————————————————;

Ф.Блум, А. Лейзерсон, Л. Хофстедтер

" Мозок, розум, поведінка ", М., 1988.