Многие ученые, начиная с Декарта изучали человеческую память. Западный ученый Герман Эббингауз считал, что изучать психические процессы нужно с помощью точных количественных методов. Физиолог Иван Петрович Павлов изучал 1 сигнальную систему, отвечающую за когнитивные функции мозга. Так же русский психолог Александр Лурия много лет изучал пациента Соломона Шерешевского, который мог абсолютно точно воспроизвести сложнейшую, к тому же бессмысленную формулу спустя пятнадцать лет после того, как он ее один раз увидел.

В последнее время медиков, психологов, нейрофизиологов, нейропсихологов все больше привлекает изучение отделов человеческого мозга отвечающих за высшие психические функции в частности отделов памяти, в связи с тем что, есть необходимость улучшать их работу и восстанавливать высшие познавательные процессы после травм.

Мы привыкли думать, что воспоминания находятся где-то в голове, но результаты научных исследований говорят о другом. Ученые выявили области мозга, связанные с восприятием собственной личности и способностью распознавать ложь, а также зоны, руководящие любопытством и тягой к приключениям. Были обнаружены центры аппетита, агрессии, страха, открыты участки, отвечающие за чувство юмора и оптимизм. Ученые даже выяснили, почему любовь «слепа». Оказывается, что материнская и романтическая любовь отключают «критические» функции мозга. Но поиски участка, управляющего памятью, пока не увенчались успехом. Ученые исследователи в человеческом мозге не могут конкретно указать отдел, который отвечает за хранение воспоминаний. Известный исследователь мозга Карл Лэшли во время эксперимента демонстрировал, что даже после того, как у крысы удалено до 50 процентов мозга, она по-прежнему помнит вещи, которым её обучили до этого. Любопытно, но нет разницы в том, какую часть мозга удалять – грызуны без правого или левого полушария были способны выполнять выученные ранее действия, как и прежде. Возможно, в этом случае другие участки мозга начинали работать компенсаторно.

С памятью связана еще одна загадка. Компьютерный диск не меняется, и каждый раз выдает одну и ту же информацию, но 98 % молекул нашего мозга полностью обновляются каждые двое суток. А это значит, что через каждые два дня мы должны забывать все, что узнали до этого. Не найдя убедительного объяснения эти фактам, доктор биологии, Руперт Шелдрейк предположил, что воспоминания располагаются в «пространственном измерении, недоступном для нашего наблюдения». Согласно Шелдрейку, воспоминания расположены не в какой-то географической точке в нашем мозгу, а в своего рода поле, которое окружает и пронизывает мозг. Сам мозг непосредственно играет роль «декодера» потока информации, производимого каждым человеком при соприкосновении с окружающей средой. В одной из своих статей Шелдрейк сравнивает мозг с телевизором, проводя аналогию для объяснения того, как взаимодействуют разум и мозг. «Если я сломаю ваш телевизор, то он не сможет принимать отдельные каналы, или же сломаю деталь в нём, так, что вы сможете видеть только изображение, а звук будет отсутствовать – это не доказывает, что звук или изображения находятся внутри телевизора». «Это лишь продемонстрирует, что разладилась настройка, поэтому вы больше не можете нормально получать сигнал. Точно также и потеря памяти в результате повреждения мозга не доказывает, что воспоминания скапливаются внутри мозга. В действительности потеря памяти обычно является временной: так, амнезия после сотрясения мозга часто бывает временной. Восстановление памяти очень трудно объяснить, следуя общепринятым теориям: если память была потеряна в результате повреждения тканей, она не должна восстанавливаться. Тем не менее, часто происходит наоборот».

Ученые задаются вопросом, где хранится память – информация о прошлом? А где хранится информация о будущем? Это вопросы одного порядка, и оба они не имеют смысла, потому реально только настоящее. «Вспоминая» что-либо, мы переживаем это сейчас. Через нас непрерывно проходят впечатления, часть которых мы воспринимаем как настоящее, а часть – как воспоминания о прошлом. И те и другие впечатления возникают под воздействием внешнего мира, про который мы не знаем ничего, кроме того, что «показывают» нам те же самые впечатления. Мы не выбираем приходящих к нам впечатлений, их определяет общий процесс развития, в котором все мы участвуем, но отношение к ним, свою ответную реакцию мы (в определенных случаях) можем выбирать. От этого выбора зависят изменения, происходящие с нами и качества, которые мы приобретаем

Библиографическая ссылка

Предлагаем вашему вниманию журналы, издающиеся в издательстве «Академия Естествознания»

(Высокий импакт-фактор РИНЦ, тематика журналов охватывает все научные направления)

Где в мозгу хранятся воспоминания? — Квинслендский институт мозга

Воспоминания хранятся не только в одной части мозга. Различные типы хранятся в разных взаимосвязанных областях мозга. Для явных воспоминаний — которые касаются событий, которые произошли с вами (эпизодические), а также общих фактов и информации (семантические) — есть три важных области мозга: гиппокамп, неокортекс и миндалевидное тело. Неявные воспоминания , такие как моторные воспоминания, полагаются на базальные ганглии и мозжечок.Кратковременная рабочая память больше всего полагается на префронтальную кору.

Явная память

В явной памяти участвуют три области мозга: гиппокамп, неокортекс и миндалевидное тело.

Гиппокамп

В гиппокампе, расположенном в височной доле мозга, формируются эпизодические воспоминания, которые индексируются для последующего доступа. Эпизодические воспоминания — это автобиографические воспоминания об определенных событиях в нашей жизни, например о кофе, который мы пили с другом на прошлой неделе.

Откуда мы это знаем? В 1953 году пациенту по имени Генри Молисон хирургическим путем удалили гиппокамп во время операции в США по лечению эпилепсии. Его эпилепсия была излечена, и Молезон прожил еще 55 лет здорового возраста. Однако после операции у него были только эпизодические воспоминания, которые длились считанные минуты; он был совершенно неспособен постоянно хранить новую информацию. В результате память Молисона в основном ограничилась событиями, произошедшими за годы до операции, в далеком прошлом.Тем не менее, он все еще был в состоянии улучшить свои результаты при выполнении различных двигательных задач, хотя он не помнил, чтобы когда-либо сталкивался с ними или выполнял их. Это указывает на то, что, хотя гиппокамп имеет решающее значение для накопления воспоминаний, он не является местом постоянного хранения памяти и не нужен для моторных воспоминаний.

Исследование Генри Молисона было революционным, поскольку показало, что существует множество типов памяти. Теперь мы знаем, что имплицитное моторное обучение происходит не в гиппокампе, а в других областях мозга — базальных ганглиях и мозжечке.

Neocortex

Неокортекс — это самая большая часть коры головного мозга, лист нервной ткани, которая формирует внешнюю поверхность мозга, отличающуюся у высших млекопитающих своим морщинистым видом. У людей неокортекс участвует в высших функциях, таких как сенсорное восприятие, генерация моторных команд, пространственное мышление и язык. Со временем информация из определенных воспоминаний, которые временно хранятся в гиппокампе, может быть передана в неокортекс в качестве общих знаний — например, знание того, что кофе помогает мне взбодриться.Исследователи считают, что этот перенос из гиппокампа в неокортекс происходит во время сна.

Миндалевидное тело

Миндалевидное тело, миндалевидная структура в височной доле мозга, придает воспоминаниям эмоциональное значение. Это особенно важно, потому что сильные эмоциональные воспоминания (например, связанные со стыдом, радостью, любовью или горем) трудно забыть. Постоянство этих воспоминаний предполагает, что взаимодействия между миндалевидным телом, гиппокампом и неокортексом имеют решающее значение для определения «стабильности» памяти, то есть того, насколько эффективно она сохраняется с течением времени.

Есть еще один аспект, связанный с вовлечением миндалины в память. Миндалевидное тело не просто изменяет силу и эмоциональное содержание воспоминаний; он также играет ключевую роль в формировании новых воспоминаний, связанных со страхом. Ужасающие воспоминания могут образоваться уже после нескольких повторений. Это делает «обучение со страхом» популярным способом исследования механизмов формирования, консолидации и припоминания памяти. Понимание того, как миндалевидное тело обрабатывает страх, важно из-за его отношения к посттравматическому стрессовому расстройству (ПТСР), от которого страдают многие из наших ветеранов, а также полиция, парамедики и другие люди, подвергшиеся травмам.Беспокойство в учебных ситуациях также может затрагивать миндалевидное тело и может привести к избеганию особенно сложных или стрессовых задач.

QBI, включая профессора Панкаджа Саха и доктора Тимоти Бреди, считают, что понимание того, как воспоминания о страхе формируются в миндалине, может помочь в лечении таких состояний, как посттравматическое стрессовое расстройство.

Неявная память

В имплицитной памяти задействованы две области мозга: базальные ганглии и мозжечок.

Базальные ганглии

Базальные ганглии — это структуры, лежащие глубоко внутри мозга и участвующие в широком спектре процессов, таких как эмоции, обработка вознаграждений, формирование привычек, движение и обучение. Они особенно вовлечены в координацию последовательности двигательной активности, которая может потребоваться при игре на музыкальном инструменте, танцах или игре в баскетбол. Базальные ганглии — это области, наиболее пораженные болезнью Паркинсона. Это проявляется в нарушении движений пациентов с болезнью Паркинсона.

Мозжечок

Мозжечок, отдельная структура, расположенная в задней части мозга, играет наиболее важную роль в управлении мелкой моторикой, которая позволяет нам использовать палочки для еды или нажимать эту клавишу пианино немного мягче. Хорошо изученным примером моторного обучения мозжечка является вестибулоокулярный рефлекс, который позволяет нам удерживать взгляд на месте, когда мы поворачиваем голову.

Рабочая память

Префронтальная кора

Префронтальная кора (ПФК) — это часть неокортекса, которая находится в самом передней части мозга.Это самое последнее дополнение к мозгу млекопитающих, которое участвует во многих сложных когнитивных функциях. Исследования нейровизуализации человека с использованием аппаратов магнитно-резонансной томографии (МРТ) показывают, что когда люди выполняют задачи, требующие от них хранения информации в их кратковременной памяти, например, местоположение вспышки света, PFC становится активным. Также, похоже, существует функциональное разделение между левой и правой сторонами PFC: левая больше участвует в вербальной рабочей памяти, а правая более активна в пространственной рабочей памяти, например, в запоминании того, где произошла вспышка света.

частей мозга, связанных с памятью

Цели обучения

К концу этого раздела вы сможете:

• Объясните функции мозга, участвующие в памяти
• Распознать роль гиппокампа, миндалины и мозжечка

Хранятся ли воспоминания только в одной части мозга или они хранятся во многих разных частях мозга? Карл Лэшли начал исследовать эту проблему около 100 лет назад, создавая повреждения в мозге таких животных, как крысы и обезьяны. Он искал свидетельство инграммы: группы нейронов, которые служат «физическим представлением памяти» (Josselyn, 2010). Во-первых, Лэшли (1950) обучил крыс находить путь через лабиринт. Затем он использовал доступные в то время инструменты — в данном случае паяльник — для создания повреждений в мозгу крыс, особенно в коре головного мозга. Он сделал это, потому что пытался стереть инграмму или исходный след воспоминаний крыс о лабиринте.

Лэшли не нашел свидетельств инграммы, и крысы все еще могли найти свой путь через лабиринт, независимо от размера или местоположения поражения.Основываясь на его создании повреждений и реакции животных, он сформулировал гипотезу эквипотенциальности: если часть одной области мозга, отвечающая за память, повреждена, другая часть той же области может взять на себя эту функцию памяти (Lashley, 1950). Хотя ранние работы Лэшли не подтвердили существование инграммы, современные психологи добиваются прогресса в ее поиске. Эрик Кандел, например, десятилетиями работал над синапсом, базовой структурой мозга и его ролью в управлении потоком информации через нейронные цепи, необходимой для хранения воспоминаний (Mayford, Siegelbaum, & Kandel, 2012).

Многие ученые считают, что весь мозг связан с памятью. Однако после исследования Лэшли другие ученые смогли более внимательно изучить мозг и память. Они утверждали, что память расположена в определенных частях мозга, и определенные нейроны можно распознать по их участию в формировании воспоминаний. Основными частями мозга, связанными с памятью, являются миндалевидное тело, гиппокамп, мозжечок и префронтальная кора ([ссылка]).

Миндалевидное тело участвует в воспоминаниях о страхе и страхе.Гиппокамп связан с декларативной и эпизодической памятью, а также с памятью распознавания. Мозжечок играет роль в обработке процедурных воспоминаний, например, как играть на пианино. Префронтальная кора, кажется, участвует в запоминании семантических задач.

АМИГДАЛА

Во-первых, давайте посмотрим на роль миндалины в формировании памяти. Основная функция миндалины — регулирование эмоций, таких как страх и агрессия ([ссылка]). Миндалевидное тело играет роль в том, как хранятся воспоминания, потому что на хранение влияют гормоны стресса.Например, один исследователь экспериментировал с крысами и реакцией страха (Josselyn, 2010). Используя метод Павлова, нейтральный тон сочетался с ударом ног крыс. Это вызвало у крыс воспоминания о страхе. После кондиционирования каждый раз, когда они слышали тон, они замирали (защитная реакция у крыс), указывая на память о надвигающемся шоке. Затем исследователи вызвали гибель клеток в нейронах боковой миндалины, которая является специфической областью мозга, ответственной за воспоминания о страхе.Они обнаружили, что память о страхе исчезла (вымерла). Из-за своей роли в обработке эмоциональной информации миндалевидное тело также участвует в консолидации памяти: процессе передачи нового обучения в долговременную память. Миндалевидное тело, кажется, способствует кодированию воспоминаний на более глубоком уровне, когда событие эмоционально возбуждает.

Ссылка на обучение

В этом выступлении TED под названием «Мышь. Лазерный луч. Манипулируемая память », — Стив Рамирес и Сюй Лю из Массачусетского технологического института рассказывают об использовании лазерных лучей для управления памятью о страхе у крыс.Узнайте, почему их работа вызвала ажиотаж в СМИ после того, как она была опубликована в Science .

ГИППОКАМП

Другая группа исследователей также экспериментировала с крысами, чтобы узнать, как гиппокамп влияет на обработку памяти ([ссылка]). Они создали повреждения в гиппокампе крыс и обнаружили, что крысы продемонстрировали нарушение памяти при выполнении различных задач, таких как распознавание объектов и бег по лабиринту. Они пришли к выводу, что гиппокамп участвует в памяти, в частности, в нормальной памяти распознавания, а также в пространственной памяти (когда задачи памяти похожи на тесты на вспоминание) (Clark, Zola, & Squire, 2000).Другая задача гиппокампа — проецировать информацию на корковые области, которые придают воспоминаниям значение и связывают их с другими связанными воспоминаниями. Это также играет роль в консолидации памяти: процесс передачи нового обучения в долговременную память.

Повреждение этой области лишает нас возможности обрабатывать новые декларативные воспоминания. У одного известного пациента, известного в течение многих лет только как HM, удалили левую и правую височные доли (гиппокамп), чтобы помочь контролировать приступы, от которых он страдал в течение многих лет (Corkin, Amaral, González, Johnson, & Hyman, 1997).В результате его декларативная память была значительно нарушена, и он не мог формировать новые семантические знания. Он потерял способность формировать новые воспоминания, но все еще мог помнить информацию и события, которые произошли до операции.

Для более подробного изучения того, как работает память, а также того, как исследователи сейчас изучают мозг Х.М., просмотрите это видео на канале Nova PBS.

Головной мозг и префронтальная корка

Хотя гиппокамп, кажется, больше обрабатывает явные воспоминания, вы все равно можете его потерять и иметь возможность создавать неявные воспоминания (процедурная память, моторное обучение и классическая обусловленность) благодаря мозжечку ([ссылка]).Например, один классический эксперимент с кондиционированием заключается в том, чтобы приучить испытуемых моргать, когда им дают вдохнуть воздух. Когда исследователи повредили мозжечок кроликов, они обнаружили, что кролики не могут научиться условной реакции моргания глаз (Steinmetz, 1999; Green & Woodruff-Pak, 2000).

Другие исследователи использовали сканирование мозга, в том числе позитронно-эмиссионную томографию (ПЭТ), чтобы узнать, как люди обрабатывают и сохраняют информацию. Судя по этим исследованиям, в дело вовлечена префронтальная кора.В одном исследовании участники должны были выполнить две разные задачи: либо поиск буквы a в словах (что считается задачей восприятия), либо категоризация существительного как живого или неживого (что считается семантической задачей) (Kapur et al. , 1994). Затем участников спросили, какие слова они видели ранее. Напоминание было намного лучше для семантической задачи, чем для задачи восприятия. По данным ПЭТ-сканирования, в семантической задаче было гораздо больше активации в левой нижней префронтальной коре.В другом исследовании кодирование было связано с левой фронтальной активностью, в то время как получение информации было связано с правой фронтальной областью (Craik et al., 1999).

НЕЙРОТРАНСМИТТЕРЫ

Также, по-видимому, существуют определенные нейротрансмиттеры, участвующие в процессе памяти, такие как адреналин, дофамин, серотонин, глутамат и ацетилхолин (Myhrer, 2003). Среди исследователей продолжаются дискуссии и дебаты относительно того, какой нейромедиатор играет конкретную роль (Blockland, 1996).Хотя мы еще не знаем, какую роль каждый нейротрансмиттер играет в памяти, мы знаем, что коммуникация между нейронами через нейротрансмиттеры имеет решающее значение для развития новых воспоминаний. Повторяющаяся активность нейронов приводит к увеличению количества нейромедиаторов в синапсах и к более эффективным и большему количеству синаптических связей. Так происходит консолидация памяти.

Также считается, что сильные эмоции вызывают формирование сильных воспоминаний, а более слабые эмоциональные переживания формируют более слабые воспоминания; это называется теорией возбуждения (Christianson, 1992).Например, сильные эмоциональные переживания могут вызвать выброс нейротрансмиттеров, а также гормонов, укрепляющих память; поэтому наша память на эмоциональное событие обычно лучше, чем наша память на неэмоциональное событие. Когда люди и животные подвергаются стрессу, мозг выделяет больше нейротрансмиттера глутамата, что помогает им вспомнить стрессовое событие (McGaugh, 2003). Об этом наглядно свидетельствует так называемый феномен фотовспышки.

Флэш-память — это исключительно четкое воспоминание о важном событии ([ссылка]).Где вы были, когда впервые услышали о терактах 11 сентября? Скорее всего, вы можете вспомнить, где вы были и чем занимались. Фактически, опрос Pew Research Center (2011) показал, что 97% американцев, которым на момент события было 8 лет и старше, могут вспомнить момент, когда они узнали об этом событии, даже через десять лет после того, как оно произошло.

Большинство людей могут вспомнить, где они были, когда впервые услышали о терактах 11 сентября. Это пример фотовспышки: запись нетипичного и необычного события, имеющего очень сильные эмоциональные ассоциации.(кредит: Майкл Форан)

Копай глубже: неточные и ложные воспоминания

Даже воспоминания о вспышках со временем могут терять точность, даже при очень важных событиях. Например, как минимум трижды, когда его спросили, как он узнал о террористических актах 11 сентября, президент Джордж Буш ответил неточно. В январе 2002 года, менее чем через 4 месяца после терактов, тогдашнего президента Буша спросили, как он узнал о терактах.Он ответил:

Я сидел там и мой начальник штаба — ну, во-первых, когда мы вошли в класс, я увидел, как этот самолет влетел в первое здание. Был включен телевизор. И вы знаете, я подумал, что это ошибка пилота, и был поражен, что кто-то мог совершить такую ​​ужасную ошибку. (Гринберг, 2004, стр. 2)

Вопреки тому, что вспоминал президент Буш, никто не видел первого сбитого самолета, кроме людей, лежавших на земле возле башен-близнецов. Первый самолет не снимали на видео, потому что это было обычное утро вторника в Нью-Йорке, до первого сбития самолета.

Некоторые люди связывали ошибочное воспоминание Буша об этом событии с теориями заговора. Однако есть гораздо более мягкое объяснение: человеческая память, даже воспоминания от фотовспышек, может быть хрупкой. На самом деле память может быть настолько хрупкой, что мы можем убедить человека в том, что с ним произошло событие, даже если этого не произошло. В исследованиях участники будут помнить, что слышали слово, даже если они никогда не слышали его. Например, участникам был дан список из 15 слов, связанных со сном, но слова «сон» в списке не было.Участники вспомнили, что слышали слово «сон», хотя на самом деле они его не слышали (Roediger & McDermott, 2000). Открывшие это исследователи назвали теорию в честь себя и коллег-исследователя, назвав ее парадигмой Диза-Рёдигера-Макдермотта.

Сводка

Начиная с Карла Лэшли, исследователи и психологи искали инграмму, которая является физическим следом памяти. Лэшли не нашел инграмму, но предположил, что воспоминания распределяются по всему мозгу, а не хранятся в одной конкретной области.Теперь мы знаем, что три области мозга действительно играют важную роль в обработке и хранении различных типов воспоминаний: мозжечок, гиппокамп и миндалевидное тело. Задача мозжечка — обрабатывать процедурные воспоминания; в гиппокампе закодированы новые воспоминания; миндалевидное тело помогает определить, какие воспоминания хранить, и играет роль в определении того, где хранятся воспоминания, в зависимости от того, есть ли у нас сильная или слабая эмоциональная реакция на событие. Сильные эмоциональные переживания могут вызвать выброс нейротрансмиттеров, а также гормонов, которые укрепляют память, поэтому память на эмоциональное событие обычно сильнее, чем память на неэмоциональное событие.Об этом свидетельствует то, что известно как феномен фотовспышки: наша способность запоминать важные жизненные события. Однако наша память на жизненные события (автобиографическая память) не всегда точна.

Вопросы для самопроверки

1. Что может случиться с вашей системой памяти, если вы получите повреждение гиппокампа?

2.Опишите вспышкой воспоминания о важном событии в вашей жизни.

ответов

1. Поскольку ваш гиппокамп, кажется, больше обрабатывает ваши явные воспоминания, повреждение этой области может сделать вас неспособным обрабатывать новые декларативные (явные) воспоминания; однако даже с этой потерей вы сможете создавать неявные воспоминания (процедурную память, моторное обучение и классическую обусловленность).

Глоссарий

теория возбуждения сильные эмоции вызывают формирование сильных воспоминаний, а более слабые эмоциональные переживания формируют более слабые воспоминания

энграмма физический след памяти

гипотеза эквипотенциальности некоторые части мозга могут замещать поврежденные части при формировании и хранении воспоминаний

флэш-память исключительно четкое воспоминание о важном событии

Память и мозг | Безграничная психология

Нейронные корреляты консолидации памяти

Гиппокамп, миндалевидное тело и мозжечок играют важную роль в консолидации и манипулировании памятью.

Цели обучения

Проанализировать роль каждой структуры мозга, участвующей в формировании и консолидации памяти

Основные выводы

Ключевые моменты

• Консолидация памяти — это категория процессов, которые стабилизируют трассировку памяти после ее первоначального сбора.
• Гиппокамп необходим для консолидации как краткосрочных, так и долгосрочных воспоминаний. Повреждение этой области мозга может сделать человека неспособным создавать новые воспоминания и может даже повлиять на старые воспоминания, которые не были полностью консолидированы.
• Миндалевидное тело связано с улучшенным сохранением памяти. Из-за этого считается, что он модулирует консолидацию памяти. Эффект наиболее выражен в эмоционально заряженных событиях.
• Мозжечок ассоциируется с творчеством и инновациями. Предполагается, что все процессы рабочей памяти адаптивно моделируются мозжечком.

Ключевые термины

• декларативная память : тип долговременной памяти, в которой хранятся факты и события; также известный как сознательная или явная память.
• кодировка : процесс преобразования информации в конструкцию, которая может храниться в мозгу.
• консолидация : Акт или процесс превращения краткосрочных воспоминаний в более постоянные, долгосрочные воспоминания.

Консолидация памяти — это категория процессов, которые стабилизируют трассировку памяти после ее первоначального сбора. Как и кодирование, консолидация влияет на то, насколько хорошо память будет запоминаться после того, как она будет сохранена: если она хорошо закодирована и консолидирована, память будет легко извлечена во всех деталях, но если кодирование или консолидация не будут приняты во внимание, память не будет извлечена или может быть неточным.

Консолидация происходит за счет связи между несколькими частями мозга, включая гиппокамп, миндалевидное тело и мозжечок.

Гиппокамп

В то время как психологи и нейробиологи спорят о точной роли гиппокампа, они в целом согласны с тем, что он играет важную роль как в формировании новых воспоминаний о пережитых событиях, так и в декларативной памяти (которая обрабатывает факты и знания, а не моторные навыки). Гиппокамп имеет решающее значение для формирования воспоминаний о событиях и фактах.

Гиппокамп : Гиппокамп является неотъемлемой частью консолидации воспоминаний из кратковременной памяти в долговременную.

Информация о событии не сохраняется в долговременной памяти мгновенно. Вместо этого сенсорные детали события медленно ассимилируются в долгосрочное хранилище в процессе консолидации. Некоторые данные подтверждают идею о том, что, хотя эти формы памяти часто сохраняются на всю жизнь, гиппокамп перестает играть решающую роль в сохранении памяти после периода консолидации.

Повреждение гиппокампа обычно приводит к трудностям с формированием новых воспоминаний или антероградной амнезии, а также обычно вызывает проблемы с доступом к воспоминаниям, которые были созданы до повреждения, или ретроградной амнезии. Известное тематическое исследование, которое сделало эту теорию правдоподобной, — это история пациента, известного как HM: после того, как его гиппокамп был удален в попытке вылечить его эпилепсию, он потерял способность формировать воспоминания. Однако люди с повреждением гиппокампа могут по-прежнему получать новые навыки, потому что эти типы памяти не декларативны.Повреждение может не повлиять на гораздо более старые воспоминания. Все это наводит на мысль, что гиппокамп может не иметь решающего значения для сохранения памяти на стадиях пост-консолидации.

Миндалевидное тело : Миндалевидное тело участвует в усилении консолидации эмоциональных воспоминаний.

Миндалевидное тело

Миндалевидное тело участвует в консолидации памяти, в частности, в том, как консолидация модулируется. «Модуляция» относится к силе консолидации памяти.В частности, оказывается, что эмоциональное возбуждение после события влияет на силу последующих воспоминаний. Более сильное эмоциональное возбуждение после обучения помогает человеку удерживать этот стимул.

Миндалевидное тело участвует в воздействии эмоционального возбуждения на силу памяти о событии. Даже если миндалевидное тело повреждено, воспоминания все равно могут быть закодированы. Миндалевидное тело наиболее полезно для улучшения воспоминаний об эмоционально заряженных событиях, таких как вспоминание всех деталей того дня, когда вы пережили травматический несчастный случай.

Мозжечок : Вертикальный разрез мозжечка человека, показывающий складчатость коры и внутренние структуры.

Мозжечок

Мозжечок играет роль в обучении процедурной памяти (т. Е. Рутинных, «отработанных» навыков) и моторного обучения, например навыков, требующих координации и контроля мелкой моторики. Игра на музыкальном инструменте, вождение автомобиля и езда на велосипеде — примеры навыков, требующих процедурной памяти.Мозжечок обычно участвует в моторном обучении, и его повреждение может привести к проблемам с движением; в частности, считается, что он координирует время и точность движений, а также вносит долгосрочные изменения (обучение) для улучшения этих навыков. Человек с повреждением гиппокампа может все еще помнить, как играть на пианино, но не помнить фактов из своей жизни. Но у человека с повреждением мозжечка будет противоположная проблема: он будет помнить свои декларативные воспоминания, но будет иметь проблемы с процедурными воспоминаниями, такими как игра на пианино.

Нейронные корреляты памяти

Хотя физическое расположение памяти остается относительно неизвестным, считается, что она распределена в нейронных сетях по всему мозгу.

Цели обучения

Обсудить физические характеристики накопителя памяти

Основные выводы

Ключевые моменты

• Предполагается, что воспоминания хранятся в нейронных сетях в различных частях мозга, связанных с различными типами памяти, включая кратковременную память, сенсорную память и долговременную память.
• Следы памяти или инграммы — это физические нейронные изменения, связанные с воспоминаниями. Ученые узнали об этих нейронных кодах из исследований нейропластичности.
• Кодирование эпизодической памяти включает длительные изменения в молекулярных структурах, которые изменяют связь между нейронами. Недавние исследования функциональной визуализации выявили сигналы рабочей памяти в медиальной височной доле и префронтальной коре.
• И лобная доля, и префронтальная кора связаны с долговременной и кратковременной памятью, что указывает на сильную связь между этими двумя типами памяти.
• Гиппокамп является неотъемлемой частью консолидации воспоминаний, но, похоже, не хранит сами воспоминания.

Ключевые термины

• энграмма : постулируемое физическое или биохимическое изменение в нервной ткани, которое представляет собой воспоминание; след памяти.
• нейропластичность : Состояние или качество мозга, которое позволяет ему адаптироваться к опыту посредством физических изменений в связях.

Многие области мозга связаны с процессами хранения памяти.Исследования повреждений и тематические исследования людей с травмами головного мозга позволили ученым определить, какие области мозга наиболее связаны с какими видами памяти. Однако фактическое физическое местонахождение воспоминаний остается относительно неизвестным. Предполагается, что воспоминания хранятся в нейронных сетях в различных частях мозга, связанных с различными типами памяти, включая кратковременную память, сенсорную память и долговременную память. Однако имейте в виду, что недостаточно описать память как исключительно зависящую от определенных областей мозга, хотя есть области и проводящие пути, которые, как было показано, связаны с определенными функциями.

Следы памяти

Следы памяти или энграмм — это физические нейронные изменения, связанные с хранением в памяти. Большой вопрос о том, как информация и мысленные переживания кодируются и представляются в мозгу, остается без ответа. Однако ученые получили много знаний о нейронных кодах из исследований нейропластичности, способности мозга изменять свои нейронные связи. Большая часть этого исследования была сосредоточена на простом обучении и четко не описывает изменения, связанные с более сложными примерами памяти.

Кодирование рабочей памяти включает активацию отдельных нейронов, индуцированную сенсорным входом. Эти электрические шипы продолжаются даже после прекращения ощущений. Кодирование эпизодической памяти (то есть воспоминаний о переживаниях) включает в себя длительные изменения в молекулярных структурах, которые изменяют связь между нейронами. Недавние исследования функциональной магнитно-резонансной томографии (фМРТ) выявили сигналы рабочей памяти в медиальной височной доле и префронтальной коре. Эти области также связаны с долговременной памятью, что свидетельствует о тесной взаимосвязи между рабочей памятью и долговременной памятью.

Области мозга, связанные с памятью

Визуальные исследования и исследования повреждений привели ученых к выводу, что определенные области мозга могут быть более специализированными для сбора, обработки и кодирования определенных типов воспоминаний. Активность различных долей коры головного мозга связана с формированием воспоминаний.

Доли коры головного мозга : Хотя память создается и хранится во всем головном мозге, было показано, что некоторые области связаны с определенными типами памяти.Височная доля важна для сенсорной памяти, а лобная доля связана как с кратковременной, так и с долговременной памятью.

Сенсорная память

Височная и затылочная доли связаны с ощущениями и, таким образом, участвуют в сенсорной памяти. Сенсорная память — это кратчайшая форма памяти, не имеющая возможности хранения. Вместо этого это временная «ячейка хранения» сенсорной информации, способная удерживать информацию не более секунд, прежде чем либо передать ее в кратковременную память, либо позволить ей исчезнуть.

Кратковременная память

Кратковременная память поддерживается короткими паттернами нейронной коммуникации, которые зависят от областей префронтальной коры, лобной доли и теменной доли. Гиппокамп необходим для консолидации информации из кратковременной памяти в долговременную; однако кажется, что он не хранит информацию как таковую, что добавляет загадочности к вопросу о том, где хранятся воспоминания. Гиппокамп получает входные данные от разных частей коры и отправляет выходные данные в различные области мозга.Гиппокамп может участвовать в изменении нейронных связей в течение как минимум трех месяцев после первоначальной обработки информации. Считается, что эта область важна также для пространственной и декларативной (то есть, основанной на фактах) памяти.

Долговременная память

Долговременная память поддерживается стабильными и постоянными изменениями нейронных связей, распространяющихся по всему мозгу. Процессы консолидации и сохранения долговременных воспоминаний были особенно связаны с префронтальной корой, головным мозгом, лобной долей и медиальной височной долей.Однако постоянное хранение долговременных воспоминаний после консолидации и кодирования, по-видимому, зависит от связей между нейронами, причем более глубоко обработанные воспоминания имеют более сильные связи.

Речь и язык | Центр памяти и старения

Речевые и языковые трудности обычно возникают у людей с деменцией и другими неврологическими заболеваниями. Пациенты могут испытывать дефицит вербального выражения (например, трудности с поиском слов) или понимания (т.э., трудности с пониманием речи).

Язык

Язык состоит из общественно разделяемых правил, которые включают в себя следующее:

• Семантика или значение (например, «корма» может означать «строгость поведения» или «хребет лодки»)
• Как составить новые слова (например, друг, дружелюбный, недружелюбный)
• Грамматика (например, «Я пошел в новый ресторан», а не «Я пошел в новый ресторан»)
• Социальный контекст (e.г., «Не могли бы вы открыть окно?» против «Эй, открой окно сейчас же!»)

Выступление

Речь — это вербальное средство общения. Речь состоит из следующего:

• Артикуляция: Как воспроизводятся звуки речи
• Голос: Использование голосовых связок и дыхания для воспроизведения звука (например, охриплость, одышка, проецирование)
• Беглость и просодия: Ритм, интонация, ударение и связанные с ними атрибуты речи

Когда кому-то трудно понимать других людей (восприимчивый язык) или объяснять мысли, идеи и чувства (выразительный язык), это языковое расстройство.

Когда кто-то не может правильно или плавно воспроизводить речевые звуки или имеет проблемы с голосом, это нарушение речи.

Анатомия языка

Есть несколько областей мозга, которые играют решающую роль в речи и языке.

• Область Брока , расположенная в левом полушарии, связана с производством речи и артикуляцией. Наша способность формулировать идеи, а также точно использовать слова в устной и письменной речи была приписана этой важной области.
• Область Вернике — критическая языковая область в задней верхней височной доле, соединяется с областью Брока нервным путем. Область Вернике в первую очередь связана с пониманием. Исторически эта область была связана с обработкой языка, будь то письменная или устная.
• Угловая извилина позволяет нам связывать несколько типов языковой информации, будь то слуховая, визуальная или сенсорная. Он расположен в непосредственной близости от других критических областей мозга, таких как теменная доля, обрабатывающая тактильные ощущения, затылочная доля, участвующая в визуальном анализе, и височная доля, обрабатывающая звуки.Угловая извилина позволяет связать воспринимаемое слово с разными образами, ощущениями и идеями.

Расстройства речи и языка

Афазия — это термин, используемый для описания приобретенной потери речи, которая вызывает проблемы с любым или всеми из следующих действий: говорение, аудирование, чтение и письмо. У некоторых людей с афазией возникают проблемы с использованием слов и предложений (экспрессивная афазия). У некоторых возникают проблемы с пониманием других (рецептивная афазия). Другим, страдающим афазией, не удается использовать слова и понимание (глобальная афазия).Афазия может вызвать проблемы с устной (разговорной и понимающей) и письменной (чтением и письмом) речью. Как правило, чтение и письмо ухудшаются в большей степени, чем речь или понимание. Выраженность афазии зависит от объема и места повреждения головного мозга.

Broca’s (выразительный или моторный) Aphasia

Было показано, что повреждение дискретной части мозга в левой лобной доле (область Брока) доминирующего речевого полушария существенно влияет на использование спонтанной речи и управление моторной речью.Слова могут произноситься очень медленно и плохо артикулироваться. Речь может быть трудной и состоять в основном из существительных, глаголов или важных прилагательных. Речь принимает телеграфный характер. Люди, страдающие афазией Брока, испытывают большие трудности с повторением и серьезными затруднениями при письме. Однако у некоторых пациентов понимание устной и письменной речи может быть относительно хорошо сохраненным. Нелегкий вариант первичной прогрессирующей афазии (nfvPPA) — это тип экспрессивной афазии.

Глобальная афазия

Если повреждение охватывает как области Вернике, так и области Брока, может возникнуть глобальная афазия.В этом случае затрагиваются все аспекты речи и языка. Пациенты могут сказать максимум несколько слов и понять только несколько слов и фраз. Обычно они не могут выполнять команды или присваивать имена объектам. Они не могут читать, писать или повторять сказанные им слова.

Логопеническая первичная прогрессирующая афазия (lvPPA)

Дегенерация угловой извилины височной доли и нижней теменной доли может привести к lvPPA. Типичные симптомы включают замедленную речь с нормальной артикуляцией, нарушение понимания синтаксиса предложений, а также нарушение именования предметов.lvPPA, вероятно, связан с патологией болезни Альцгеймера.

Первичная прогрессирующая афазия (PPA)

PPA вызывается дегенерацией частей мозга, которые контролируют речь и язык (левая, или «доминирующая», часть мозга в лобных, височных и теменных областях, которые обычно контролируют речевую функцию). Этот тип афазии начинается постепенно, с речевых или языковых симптомов, которые отражают нормальную роль места первоначальной дегенерации. В конце концов, проблемы распространились по всей языковой сети.Подтипы PPA включают неглубокую первичную прогрессирующую афазию (nfvPPA), семантический вариант первичной прогрессирующей афазии (svPPA) и логопеническую первичную прогрессирующую афазию (lvPPA). Эти синдромы являются результатом множества основных заболеваний, но чаще всего лобно-височной долевой дегенерации (ЛВП) (как подтипы тау-белка, так и подтипа TDP-43) или болезни Альцгеймера.

Афазия Вернике

Было показано, что повреждение задних верхних областей доминирующей височной доли языка (часто называемой областью Вернике) значительно влияет на понимание речи.Другими словами, информация слышится через неповрежденную слуховую кору в передней височной доле, однако, когда она достигает задних ассоциативных областей, информация не может быть в достаточной степени «переведена». В отличие от афазии Брока, человек с афазией Вернике разговаривает и свободно жестикулирует. Речь воспроизводится без усилий, а предложения имеют нормальную длину. Однако речь человека лишена смысла.

Этот образец рецептивной афазии обозначен:

• Беглая, грамматически правильная речь без смысла
• Плохое понимание
• Парафазные ошибки:
  • называть ложку вилкой (смысловой)
  • называя ложку «спудом» (букв.)
• Неологизмы (или бессмысленные слова)

Влияние неврологического заболевания

Болезнь Альцгеймера (AD)

При болезни Альцгеймера, наиболее частой причине слабоумия, речевое функционирование может быть относительно ограниченным на ранних стадиях болезни, но, вероятно, существенно ухудшится на средних и поздних стадиях.Люди с БА часто испытывают трудности с языковым выражением, беглостью слов и именованием предметов. Синтаксис и понимание языка обычно сохраняются на ранних стадиях, однако на более поздних стадиях речь может прерываться из-за трудностей с поиском слов. Другими словами, пациентам очень трудно говорить полными предложениями из-за усилий, которые требуются, чтобы подобрать правильные слова. Письменные навыки часто могут быть нарушены. Понимание речи может значительно ухудшиться в конечной стадии заболевания.

Кортикобазальный синдром (CBS)

CBS чаще всего вызывает трудности с языковым выражением, такие как трудности с поиском слов или проблемы с артикуляцией речи. Также могут быть нарушены чтение и письмо.

Лобно-височная деменция (FTD)

Поведенческий вариант ЛТД в первую очередь не влияет на язык. Часто люди с bvFTD молчат и меньше разговаривают, но это изменение происходит в большей степени из-за повышенной апатии и отсутствия инициации. Пациенты могут реагировать, когда к ним обращаются, но обычно не склонны говорить.С другой стороны, некоторые пациенты по мере прогрессирования болезни испытывают эйфорию и растормаживание, и эти люди могут быть склонны больше говорить.

Начальные симптомы семантического варианта PPA часто связаны с проблемами с поиском нужных слов во время разговора. Двустороннее ухудшение височных долей (особенно передних) приводит к:

• свободная речь,
• грамматически правильный язык,
• потеря смысла слова и предмета,
• относительно сохраненное понимание и
• недостатков в понимании эмоций других.

У людей с негибким вариантом PPA возникают трудности с речью. Они знают, что хотят сказать, но им очень трудно выговорить слова изо рта. Дегенерация коры головного мозга в доминирующих языковых областях лобной, теменной и височной долей (включая область Брока) приводит к:

• медленная, затрудненная нелегкая речь,
• аграмматизм (использование только ценных слов содержания без соединительных или описательных слов) и
• относительно сохранившееся понимание слов.

Инсульт и травма

Лица, перенесшие неврологические травмы, такие как инсульт или черепно-мозговая травма, также могут испытывать речевой и языковой дефицит, особенно, но не исключительно, если поражена левая часть мозга. Афазия часто встречается у людей с левосторонними травмами головного мозга. Навыки разговорной речи, аудирования, чтения и письма могут быть затронуты в разной степени. Если инсульт затронет части мозга, которые контролируют мышцы, задействованные в речи (мышцы языка, рта и губ), речь может стать невнятной или замедленной.

Пространственная память | нейробиология | Британника

Полная статья

Пространственная память , хранение и извлечение информации в мозгу, которая необходима как для планирования маршрута к желаемому месту, так и для запоминания, где находится объект или где произошло событие. Находиться в окружении и помнить, где что-то внутри — важные повседневные процессы, основанные на пространственной памяти. Когда животные перемещаются по миру, они сохраняют информацию об окружающем мире, чтобы сформировать в памяти целостное пространственное представление об окружающей среде.Основные нейронные процессы, задействованные в пространственной памяти, были раскрыты британско-американским нейробиологом Джоном О’Кифом и норвежскими нейробиологами Мэй-Бритт Мозер и Эдвардом И. Мозером; все трое разделили Нобелевскую премию по физиологии и медицине 2014 года за свои открытия.

Области мозга, участвующие в пространственной памяти

Области мозга, необходимые для формирования пространственных представлений об окружающей среде, включают гиппокамп и окружающие медиальные височные доли, которые, как известно, также играют ключевую роль в эпизодической памяти (системе памяти для определенных событий).Для выяснения участия этих областей в пространственной памяти использовались различные подходы. Например, при работе с грызунами использовалась лабиринтная среда, в которой животное должно было узнать местонахождение награды или платформы для побега. В ходе ряда испытаний грызуны быстро узнают желаемое местоположение цели и используют наиболее прямой путь для ее достижения. Запоминание места в окружающей среде через формирование гиппокампа отличается от обучения методом проб и ошибок связывать сенсорный стимул с определенным действием (например,g., не забывая повернуть налево на перекрестке, чтобы получить награду), который поддерживается полосатым телом (областью переднего мозга). Значение гиппокампа для пространственной памяти иллюстрируется серьезным нарушением обучения местоположению цели и навигации к цели, которое происходит при повреждении гиппокампа.

Размещение ячеек, ячеек направления головы и ячеек сетки

Функциональные роли нейронов в гиппокампе и вокруг него у свободно ведущих грызунов характеризовались их пространственными паттернами возбуждения.По мере того как грызун исследует окружающую среду, нейроны гиппокампа увеличивают скорость возбуждения в определенных местах. Эти так называемые клетки места увеличивают свою активность всякий раз, когда грызун входит в предпочтительное место стрельбы или поле места. Активация нескольких клеток места в гиппокампе может «нанести на карту» всю окружающую среду и предоставить животному представление о его текущем местоположении. Срабатывание ячеек места в зависимости от местоположения зависит от контекста. Ячейка места, которая увеличивает свое срабатывание в одном месте среды, может срабатывать в несвязанном месте, когда животное помещено в другую среду, или может вообще не стрелять, свойство, называемое переназначением.Сенсорная информация из окружающей среды, такая как цвета и текстуры, играет важную роль в переназначении, в то время как предпочтительное место срабатывания ячейки места часто отражает информацию, касающуюся расстояния и направления до границ окружающей среды. Пограничные клетки, которые находятся в областях мозга, которые обеспечивают вход в гиппокамп, увеличивают свою активность на предпочтительном расстоянии от определенной границы. Таким образом, небольшое количество граничных ячеек может предоставить достаточно информации, чтобы вызвать срабатывание ячеек места в их предпочтительных местах.

В то время как ячейки места представляют текущее местоположение животного, ячейки направления головы предоставляют информацию о текущем направлении животного независимо от его местоположения. Эти клетки обнаруживаются в ряде областей как внутри (например, предубикулум и энторинальная кора), так и за пределами образования гиппокампа (например, ретроспленальная кора, которая расположена в задней части мозолистого тела, структура, соединяющая левое и правое полушария. мозга). Каждая ячейка направления головы показывает предпочтительное направление, быстро стреляя всякий раз, когда животное сталкивается в предпочтительном направлении ячейки.