Нейронные и биохимические теории

В этой главе мы уже познакомились с отдельными психологическими теориями памяти. Теперь давайте попробуем понять смысл нейронных и биохимических теорий памяти.

В настоящее время существует почти полное единодушие относительно того, что постоянное хранение информации связано с химическими или структурными изменениями в мозгу. Практически все согласны с тем, что запоминание осуществляется посредством электрической активности, т. е. химические или структурные изменения в мозге должны влиять на электрическую активность и наоборот. Вы можете спросить: какова взаимосвязь электричества и мозга? Как вы помните, в предыдущих главах отмечалось, что нервный импульс по своей природе является электрическим. Если предположить, что системы памяти являются результатом электрической активности, то, следовательно, мы имеем дело с нервными цепями, реализующими следы памяти. Представим, что электрический импульс от активированного нейрона проходит от тела клетки через аксон к телу следующей клетки. Место, где аксон соприкасается со следующей клеткой, называется синапсом. На отдельном клеточном теле могут находиться тысячи синапсов, и все они делятся на два основных вида: возбудительные и тормозные.

На уровне возбудительного синапса происходит передача возбуждения к следующему нейрону, а на уровне тормозного - она блокируется. Для того чтобы произошел разряд нейрона, может потребоваться довольно большое число импульсов,- одного импульса, как правило, недостаточно. Поэтому механизм возбуждения нейрона и передача возбуждения другой клетке сам но себе достаточно сложен. Представим, что нервный импульс, поступающий на возбудительный синапс, в конечном итоге вызвал ответ клетки. Куда пойдет импульс от вновь воз­бужденной клетки? Вполне логично предположить, что ему легче всего вернуться к тому нейрону, импульсом которого была активрорована новая клетка. Тогда простейшая цепь, обеспечивающая память, представляет собой замкнутую петлю. Возбуждение последовательно обходит весь круг и начинает новый. Такой процесс называется реверберацией.

Следовательно, поступающий сенсорный сигнал (сигнал от рецепторов) вызывает последовательность электрических импульсов, которая сохраняется неопределенно долгое время после того, как сигнал прекратится. Однако вы должны отдавать себе отчет в том, что на практике нервная цепь, содержащая следы памяти, гораздо сложнее. Подтверждением этому служит то, что определенную информацию мы забываем. Видимо, реверберирующая активность, вызванная сиг­налом, на самом деле не может продолжаться бесконечно. Что же приводит к прекращению реверберации?

Во-первых, подлинная реверберирующая цепь должна быть гораздо сложнее. Группы клеток организованы более сложным образом, чем связь между двумя нервными клетками. Фоновая активность этих нейронов, а также воздействия со стороны многочисленных, внешних по отношению к данной петле входов в конечном итоге нарушают характер циркуляции импульсов. Во-вторых, еще один возможный механизм прекращения реверберации - это появление новых сигналов, которые могут активно затормозить предшествующую реверберирующую активность. В-третьих, не исключается возможность некоторой ненадежности самих нейронных цепей: импульс, поступающий в одно звено цепи, не всегда способен вызвать активность в следующем звене, и в конце концов поток импульсов угасает. В-четвертых, реверберация может прекратиться вследствие какого-либо «химического» утомления в нейронах и синапсах.

С другой стороны, мы обладаем информацией, которая сохраняется на протяжении всей нашей жизни. Следовательно, должны существовать механизмы, обеспечивающие сохранение этой информации. Согласно одной из популярных теорий многократная электрическая активность в нейронных цепях вызывает химические или структурные изменения в самих нейронах, что приводит к возникновению новых нейронных цепей. Это изменение цепи называется консолидацией. Консолидация следа происходит в течение длительного времени. Таким образом, в основе долговременной памяти лежит постоянство структуры нейронных цепей.

Однако следует отметить, что, несмотря на многолетние исследования, полной картины о физиологических механизмах памяти мы пока не имеем. Проблема физиологии памяти - это самостоятельная проблема, которую пытаются решить физиологи, занимающиеся изучением мозга. Мы же остановимся на той части проблемы, которую исследуют психологи.

Важнейшие положения учения. ИП. Павлова о закономерностях высшей нервной деятельности получили дальнейшее развитие в физиологической и физической теориях

Согласно взглядам ученого, материальной основой памяти является пластичность коры больших полушарий головного мозга, ее способность образовывать условные рефлексы. Именно образование, укрепление и угасания временных н нервных связей составляет физиологический механизм памяти. Образование связи между новым и ранее закрепленным содержанием является условным рефлексом, что составляет физиологическую основу запоминанияня.

Для понимания причинной обусловленности памяти важное значение приобретает понятие подкрепление. ИП. Павлов раскрывает его как достижение непосредственной цели действия индивида или стимул, который мотивирует действие, совпадение вновь связи с достижением цели действия. Совпадение связи с достижением цели ведет к тому, что он остается и закрепляется. Таким образом, физиологическое понимание подкрепления соотносится с психо логическим понятием цели действия. Именно это является актом слияния физиологического и психологического анализа механизмов памяти, т.е. основная жизненная функция этого психического процесса направлена??не в прошлое, а будущее. Запоминание того, что"было", не имело бы смысла, если бы его нельзя было бы использовать для того, что"будетя того, що "буде".

К физиологической теории присоединяется физическая теория памяти, исследует нейрофизиологический уровень ее механизмов. Согласно этой теории, прохождения возбуждения через определенную группу клеток (нейронов) оставь оставляет физический след, который ведет к механических и электронных изменений в месте соединения нервных клеток (синапсах). Изменения облегчают повторное прохождение импульса знакомым путем. Эти взгляды называют теорией нейронных моделелей.

частности, при зрительном восприятии предмета происходит обследование предмета глазом по контуру. Этот перцептивный процесс сопровождается движением импульса в соответствующей группе нервных клеток, которые будто моделюют во воспринят объект в виде пространственно-временной нервной структуры. Создание и активизация нейронных моделей является основой процессов запоминания, хранения и воспроизведенияня.

В рамках этой теории выявлено, что аксоны, которые отходят от тела клеток, соединяются с дендритами другой клетки возвращаются к своей клетки. Это создает возможность циркуляции реверберуючих кругов подниму ния различной сложности и самозарядження клетки, причем возбуждения не выходит за пределы определенной системи.

Химические теории памяти

Память человека функционирует как на психологическом, физиологическом, так и на молекулярном, химическом уровнях. Сторонники химической теории памяти считают, что специфические химические изменения, происходящие в нервных клетках под воздействием внешних раздражителей, и являются механизмами процессов закрепления, хранения и воспроизведения, а именно: перегруппировка в нейронах белковых молекул нуклеиновых кислот. Дезоксирибон уклеинова кислота (ДНК) является носителем родовой памяти: она мистиь генетические коды организма, определяя генотип рибонуклеиновой кислоты (РНК) - основа индивидуальной памяти. Возбуждение нейронов повышает вмис т в них. РНК, и неограниченное количество изменений ее молекул является базой сохранения большого количества следов возбуждения. Изменение структуры. РНК ученые связывают с длительной памятью"яттю.

Успехи биохимических исследований позволили сформулировать предположение о двухуровневый характер процесса запоминания. На первом уровне, сразу после воздействия раздражителя, в мозгу происходит короткоч время на электрохимическая реакция, которая вызывает обратные физиологические процессы в клетке. Этот уровень длится секунды или минуты и является механизмом кратковременной памяти. Второй уровень - собственно биохимическая реакция - связан с образованием протеинов и характеризуется необратимостью химических изменений в клетках и считается механизмом долговременной памятияті.

Биохимические исследования дают основания для оптимистических прогнозов относительно возможностей управления человеческой памятью в будущем. В 1962 году. Д. Макконел провел исследование с плоскими червями (плана ариями) планарий обучали проходить определенный лабиринт путем выработки условных рефлексов. После того как они запоминали этот путь, их разрезали пополам. Они быстро регенерировали, т.е. организм восстан ював утраченную часть тела ли теперь эти"напивнови"планарии иметь те же условные рефлексы? успешно проходили лабиринт. Ученый сделал вывод: информация хранится в молекулах. РНся в молекулах. РНК.

Сенсационным моментом эксперимента оказалась попытка перенести память от одной планарии к другой результате многократных повторений планарии запоминали определенный путь, после чего из них екстрагувалас сь. РНК, которую затем вводили другим планарии. В той группы, которой вводили. РНК от обученных планарий, значительно быстрее формировался ожидаемый условный рефлекс на прохождение определенного лабиринта, чем в контрольной группы. Опыты на более организованных животных оказались менее удачными. Многие ученые вообще скептически отнеслись к этой сенсации, поскольку результаты эксперимента не всегда удается повторить. Выводы делай ты рано, но, разумеется, химическая теория не может объяснить весь многоаспектный феномен памяти, особенно в высокоразвитых животных и людей. Не исключено, что в будущем можно будет выделить материальную и - биохимический - носитель памятьюам"яті.

Таким образом, память индивида реализуется за счет многоуровневых механизмов - психологического, физиологического и химического. Для нормального функционирования человеческой памяти необходимы все три уровня. Народ дина может осознавать и управлять только высшим психологическим уровнем, который является определяющим по низших. Только на этом уровне память становится процессом, опосредованным мнемических действиями, составляющей познавательной деятельностисті.

1 Понятие памяти

2. Теории памяти

2.1 Психологические теории памяти

2.2 Нейронные и физико-химические теории памяти

2.3 Биохимические теории памяти

Заключение

Библиографический список

1. ПОНЯТИЕ ПАМЯТИ

Наш психический мир многообразен и разносторонен. Благодаря высокому уровню развития нашей психики мы многое можем и многое умеем. В свою очередь, психическое развитие возможно потому, что мы сохраняем приобретенный опыт и знания. Все, что мы узнаем, каждое паше переживание, впечатление или движение оставляют в нашей памяти известный след, который может сохраняться достаточно длительное время и при соответствующих условиях проявляться вновь и становиться предметом сознания. Поэтому под памятью мы понимаем запечатление, сохранение, последующее узнавание и воспроизведение следов прошлого опыта. Именно благодаря памяти человек в состоянии накапливать информацию, не теряя прежних знаний и навыков. Следует отметить, что память занимает особое место среди психических познавательных процессов. Многими исследователями память характеризуется как «сквозной» процесс, обеспечивающий преемственность психических процессов и объединяющий все познавательные процессы в единое целое.

ПАМЯТЬ - способность к воспроизведению прошлого опыта, одно из основных свойств нервной системы, выражающееся в способности длительно хранить информацию и многократно вводить ее в сферу сознания и поведения. Выделяют процессы запоминания, сохранения и воспроизведения, включающего узнавание, воспоминание, собственно припоминание.

Память - это интегральная следовая форма отражения. Она лежит в основе любого психического процесса. Память является одной из основных форм организации психической жизни.

В настоящее время в науке нет единой и законченной теории памяти. Большое разнообразие гипотетических концепций и моделей памяти обусловлено разработкой этих проблем представителями различных наук.

2. ТЕОРИИ ПАМЯТИ

2.1 ПСИХОЛОГИЧЕСКИЕ ТЕОРИИ ПАМЯТИ

Среди них самое большое распространение получили ассоциативные теории памяти. В ассоциативном направлении, которое возникло еще в XVII веке, принцип ассоциации признается обязательным не только для механизмов памяти, но и для всей психики. При любых психических образованиях (мыслях, чувствах, восприятиях), возникших в сознании одновременно или непосредственно друг за другом, возникает и ассоциативная связь между ними (Эббингауз Г., 1885). Повторное появление любого из элементов этой связи обязательно вызывает в сознании представление всех элементов ассоциации.

Еще Аристотель пытался вывести принципы, по которым наши представления могут связываться друг с другом. Эти принципы, названные впоследствии принципами ассоциации (слово «ассоциация» означает «связь», «соединение»), получили в психологии широкое распространение. Принципы эти таковы:

1. Ассоциация по смежности. Образы восприятия или какие-либо представления вызывают те представления, которые в прошлом переживались одновременно с ними или непосредственно вслед за ними. Например, образ нашего школьного товарища может вызвать в памяти события из нашей жизни, имеющие положительную или отрицательную эмоциональную окраску.

2. Ассоциация по сходству. Образы восприятия или определенные представления вызывают в нашем сознании представления, сходные с ними по каким-либо признакам. Например, при виде портрета человека возникает представление о нем самом. Или другой пример: когда мы видим какой-то предмет, он может напомнить нам о каком-либо человеке или явлении.

3. Ассоциация по контрасту. Образы восприятия или определенные представления вызывают в нашем сознании представления в каком-нибудь отношении противоположные им, контрастирующие с ними. Например, представив что-нибудь черное, мы можем тем самым вызвать в представлении какой-либо образ белого цвета, а представив великана, мы можем тем самым вызвать в представлении образ карлика. Существование ассоциаций связано с тем, что предметы и явления действительно запечатлеваются и воспроизводятся не изолированно друг от друга, а в связи друг с другом (по выражению Сеченова, «группами или рядами»). Воспроизведение одних влечет за собой воспроизведение других, что обусловливается реальными объективными связями предметов и явлений. Под их воздействием возникают временные связи в коре мозга, служащие физиологической основой запоминания и воспроизведения.

Учение об ассоциации получило широкое распространение в психологии, особенно в так называемой ассоциативной психологии, распространившей принцип ассоциации на все психические явления (Д. Юм, У. Джеме, Г. Спенсер). Представители данного научного направления переоценивали значение ассоциаций, что приводило к несколько искаженному представлению о многих психических явлениях, в том числе памяти. Так, запоминание рассматривалось как образование ассоциаций, а воспроизведение как использование уже имеющихся ассоциаций. Особое условие для образования ассоциаций -- многократное повторение одних и тех же процессов во времени.

В понимании ассоционистов психические процессы связываются, объединяются друг с другом сами, независимо от осознания нами существенных внутренних связей самих предметов и явлений, отражением которых эти психические процессы являются.

Вместе с тем отрицать существование ассоциативных связей нельзя. Однако подлинно научное обоснование принципа ассоциаций и раскрытие их закономерностей было дано И.М.Сеченовым и И.П.Павловым. По Павлову, ассоциации -- не что иное, как временная связь, возникающая в результате одновременного или последовательного действия двух или нескольких раздражителей. Следует отметить, что в настоящее время большинство исследователей рассматривает ассоциации лишь как один из феноменов памяти, а не как основной, а тем более единственный ее механизм.

Изучение памяти явилось одним из первых разделов психологической науки, где был применен экспериментальный метод. Еще в 80-х гг. XIX в. немецкий психолог Г. Эббингауз предложил прием, с помощью которого, как он считал, было возможно изучить законы «чистой» памяти, независимые от деятельности мышления. Этот прием -- заучивание бессмысленных слогов. В результате он вывел основные кривые заучивания (запоминания) материала и выявил ряд особенностей проявления механизмов ассоциаций. Так, например, он установил, что сравнительно простые, но произведшие на человека сильное впечатление события могут запоминаться сразу, прочно и надолго. В то же время более сложные, но менее интересные события человек может переживать десятки раз, но в памяти они надолго не остаются. Г. Эббингауз также установил, что при пристальном внимании к событию бывает достаточно его однократного переживания, чтобы в дальнейшем, точно его воспроизвести. Другой вывод состоял в том, что при запоминании длинного ряда лучше воспроизводится материал, находящийся на концах («эффект края»). Одним из самых важных достижений

Г. Эббингауза было открытие закона забывания. Данный закон был им выведен на основе опытов с запоминанием бессмысленных трехбуквенных слогов. В ходе опытов было установлено, что после первого безошибочного повторения серии таких слогов забывание идет вначале очень быстро. Уже в течение первого часа забывается до 60 % всей полученной информации, а через шесть дней в памяти остается менее 20% от общего числа первоначально выученных слогов.

Параллельно с исследованиями Г. Эббингауза проводились исследования и других ученых. В частности, известный немецкий психиатр Э. Крепелин изучал, как протекает запоминание у психически больных. Другой известный немецкий ученый -- психолог Г. Э. Мюллер -- осуществил фундаментальное исследование основных законов закрепления и воспроизведения следов памяти у человека. Следует отметить, что на первых порах исследование процессов памяти у человека в основном сводилось к изучению специальной сознательной мнемической деятельности (процесса преднамеренного заучивания и воспроизведения материала) и значительно меньше внимания уделялось анализу естественных механизмов запечатления следов, в одинаковой степени проявляющихся как у человека, так и у животного. Это было связано с широким распространением в психологии интроспективного метода. Однако с развитием объективного исследования поведения животных область изучения памяти была существенно расширена. Так, в конце XIX -- начале XX в. появились исследования американского психолога Э. Торндайка, который впервые сделал предметом изучения формирование навыков у животного. Наиболее решительная критика ассоциативной теории памяти велась с позиций гештальтпсихологии (конец XIX в.). Ее основной принцип заключается в том, что анализ отдельных элементов ассоциации не может привести к пониманию целого, поскольку целое определяется не суммой, а взаимозависимостью отдельных его частей. Отдельно взятая часть -- только часть и никакого представления о целом не дает. В самом деле, хотя мелодия, исполненная в разных тональностях, и вызывает перцептивно различные ощущения, но она узнается и вспоминается как одна и та же. Здесь важны не высота нот, а их сочетание, целостный звуковой ряд.

Основное понятие гештальтпсихологии -- понятие гештальта (от нем. Gestalt -- образ), что означает изначально целостную структуру. Психической деятельности свойственно стремление к целостности, завершенности. В соответствии с этим в качестве основы образования связей здесь признается организация материала, которая определяет и аналогичную структуру следов памяти в мозге по принципу изоморфизма, т.е. подобия по форме. В гештальтпсихологии принцип целостности выступает как изначально данный, и законы гештальта (как и законы ассоциаций) действуют вне и помимо воли и сознания самого человека.

Стремление психической деятельности к завершенности проявляется также в том, что неоконченное действие, невыполненное намерение оставляет след в виде напряжения в системе психики. Это напряжение стремится разрядиться (в реальном или символическом плане). Следствием сохраняющегося напряжения является, к примеру, эффект незавершенного действия, который состоит в том, что содержание неоконченного действия запоминается человеком лучше, чем содержание оконченного. Отсутствие целостности, завершенности порождает не только напряжение, но способствует внутренним конфликтам, неврозам.

В других психологических теориях памяти подчеркивается роль сознания в процессах памяти -- активности внимания и осмысления в запоминании и воспроизведении информации. В ряде случаев активность, сознательность и осмысленность запоминания связывают только с высшими этапами в развитии памяти, а применительно к низшим ее этапам используется все то же понятие ассоциации и гештальта.

2.2 НЕЙРОННЫЕ И ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИЕ ТЕОРИИ ПАМЯТИ

Существует немало теорий, которые поддерживают воззрения о структурных или химических изменениях в самом мозге при накоплении им прижизненной информации.

Запоминание и научение тесно связаны между собой. Даже простейшие формы научения основаны на том, что какое-то событие запоминается. Нейрофизиологам сейчас известны три основных типа научения:

1) привыкание, или габитуация (организм перестает реагировать на часто действующий раздражитель);

2) сенситизация (возникновение реакции на ранее нейтральный раздражитель);

3) классическое, или павловское обуславливание.

При привыкании и сенситизации организм не нуждается в создании новой ассоциации между событиями или раздражителями. В экспериментах на низших животных показано, что "запоминание" при них обеспечивается структурными физико-химическими изменениями на клеточном уровне.

Намного сложнее действие механизмов запоминания при классическом обуславливании, где без привлечения понятия ассоциации не обойтись. В самом деле, условный рефлекс как акт образования связи (ассоциации) между новым и уже закрепленным содержанием составляет физиологическую основу запоминания.

Все характеристики образующихся временных нервных связей, и прежде всего степень прочности, обуславливаются характером подкрепления, которое и является мерой жизненной (биологической) целесообразности того или иного действия. Вероятно также, что прохождение любого нервного импульса через группу нейронов оставляет после себя также в буквальном смысле слова физический след. Физическая материализация следа выражается в электрических и химико-механических изменениях синапсов, которые облегчают вторичное прохождение импульсов по знакомому пути. Простейшую нейронную цепь, обеспечивающую память, можно представить в виде замкнутой петли -- возбуждение проходит весь круг и начинает новый. Этот процесс длительной циркуляции импульсов в нейронных цепях называется реверберацией.

Представление о циклах нейронной активности считается многими материальным субстратом памяти. Нейронных ансамблей (каждый порядка 100-300 клеток) огромное множество. Каждый из них хранит информацию о каком-то объекте памяти в виде устойчивого волнового узора. Чем больше нейронов мозга вовлекается в ритмы какого-то пульсирующего ансамбля, тем выше вероятность осознания соответствующего образа.

Две электроэнцефалографические константы (Ливанова, R=0,l и Бергера, F=l 0 Гц) в уравнениях когнитивной психологии количественно объясняют фундаментальные психологические особенности обработки информации человеком, включая закономерности восприятия, памяти и речи.

Константа Ливанова (скачкообразное изменение мозгового ритма при плавном учащении или урежении внешних стимулов: скачок ритмики возникает при расхождениях между частотами стимула и ритма на 10%) ограничивает разнообразие циклических кодов памяти, а вместе с константой Бергера (частота основного ритма мозга -- а-ритма ЭЭГ) также ее быстродействие.

Изучение электроактивности мозга позволило рассчитать, что возможная емкость долговременной памяти составляет 387 420 489 единиц памяти. Каждая единица -- это одно определенное понятие или команда, т.е. паттерн действия. Для сравнения можно сказать, что размер активного словаря обычного человека на родном языке составляет 10 000 и даже у Пушкина и Шекспира он меньше 100 000 слов.

Не все единицы памяти задействованы и актуализированы одновременно, а только их небольшое число. Это число служит мерой объема внимания. Из-за циклических колебаний возбудимости нейронных ансамблей образы долговременной памяти, в том числе образы вспоминаемых и произносимых слов, актуализируются не все сразу, а по очереди, причем некоторые чаще, другие реже. По частоте актуализации слов (например, в письменной речи) можно судить о закономерностях циклических нейронных процессов и, наоборот, по особенностям нейронных циклов предсказать характеристики речи. Если моменты актуализации разных образов совпадают, то такие единицы памяти имеют шанс объединиться. Таким образом, вырабатывается новое понятие. Так происходит научение и реализуются акты творчества.

2.3 БИОХИМИЧЕСКИЕ ТЕОРИИ ПАМЯТИ

Эти теории предполагают образование новых белковых веществ (нейропептидов и других) при долговременном запоминании.

Вначале, непосредственно после воздействия раздражителя, в нервных клетках происходит электрохимическая реакция, вызывающая обратимые физиологические изменения в клетках (кратковременное запоминание), а далее на ее основе возникает собственно биохимическая реакция со структурными изменениями нейрона, обеспечивающая долговременную память (двухступенчатый характер механизма запоминания). Экспериментально получены данные о важной роли рибонуклеиновой кислоты (РНК) и олигопептидов в осуществлении функции запоминания.

Наиболее волнующими экспериментами в последние годы стали попытки перенести память от одного животного к другому ("пересадка памяти"). Если обучить планарию (плоский червь), что свет всегда предшествует току, а затем умертвить ее и скормить другой планарии, то оказывается, что приобретенный первой планарией опыт частично передается второму червю (Д. Мак-Коннел, 1962). Планария сравнительно примитивный организм, и она может обладать особыми механизмами научения, которые не имеют никакого значения для понимания памяти у высших организмов. Однако имеются данные об успешности подобного опыта на мышах и крысах -- был осуществлен "перенос памяти" о выработанных условных рефлексах от одной особи к другой с помощью инъекций гомогената мозга предварительно обученного животного-донора

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Существуют различные теории исследования памяти. Одни из них рассматривают память с психологической точки зрения: как совокупность ассоциаций, формирующихся в сознании - ассоциативная теория; гештальтпсихология - наличие гештальта - целостной системы, постоянно стремящейся к завершению, направляющей психическую деятельность.

Существует немало теорий, которые поддерживают воззрения о структурных или химических изменениях в самом мозге при накоплении им прижизненной информации - нейронные и физико-химические теории. Существуют биохимические теории, которые предполагают образование новых белковых веществ (нейропептидов и других) при долговременном запоминании.

Несмотря на многолетние исследования, полной картины о физиологических механизмах памяти пока нет. Проблема физиологии памяти -- это самостоятельная проблема, которую пытаются решить физиологи, занимающиеся изучением мозга. Мы же остановимся на той части проблемы, которую исследуют психологи.

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК

1. Блонский П.П. Память и мышление. //Избр. психолог. произведения. - М., 1964.

2. Выготский Л.С. История развития высших психических функций. //Собр. соч. в 6-ти т. - Т. 3, М., 1984.

3. Основы психологии / Л.Д. Столяренко - Ростов - на - Дону. 1997

4. Психология Словарь справочник / М.И. Дьченко, Л.А. Кандыбович - Мн.: Хэлсон. 1998.

5. Психология / Р.С. Немов. М: 1998

6. Рубинштейн С.Л. Основы общей психологии - СПб: Издательство «Питер», 2000 - 712 с.: ил. - (Серия «Мастера психологии»)

7. Сидоров П.И., Парняков А.В. Введение в клиническую психологию: Т. I.: Учебник для студентов медицинских вузов. -- М.: Академический Проект, Екатеринбург: Деловая книга, 2000. -- 416с. -- (Библиотека психологии, психоанализа, психотерапии).

Психологическое изучение механизмов памяти хронологически старше других. Самое большое распространение получили ассоциативные теории памяти. Предметы и явления действительности запечатлеваются и воспроизводятся не изолированно друг от друга, а в связи друг с другом, по выражению Сеченова «группами или рядами». Воспроизведение одних из них влечет за собой воспроизводство других, что обусловливается реальными объективными связями предметов и явлений. Под их воздействием возникают временные связи в коре мозга, служащие физиологической основой запоминания и воспроизведения. В психологии эти связи рассматривались как ассоциации. Одни из ассоциаций являются отражением пространственно-временных отношений предметов и явлений (ассоциации по смежности), другие отражают их сходство (ассоциации по сходству), третьи - противоположность (ассоциации по контрасту), четвертые - причинно-следственные отношения (ассоциации по каузальности).

отмечена еще Аристотелем. В XVIII-XIX вв. учение об ассоциации лежало в основе так называемой ассоциативной психологии, распространившей принцип ассоциации на все психические явления (Юм, Д.Джеймс, Спенсер). Подлинно научное обоснование принципа ассоциаций и раскрытие их закономерностей было дано И.М.Сеченовым и И.П.Павловым. По Павлову ассоциации - не что иное как временная связь, возникающая в результате одновременного или последовательного действия 2 или нескольких раздражителей.

Нейронные и биохимические теории памяти. Человеческий мозг во многом продолжает оставаться тайной. Его строение чрезвычайно сложно. Как же происходит приобретение новых знаний? Вероятно, оно должно сопровождаться какими-то структурными или химическими изменениями в мозгу. Существует немало популярных теорий, но все они носят умозрительный характер. Наука еще очень далека от того, чтобы дать действительно точное и исчерпывающее описание способа, каким нервная система накапливает информацию. Но эти теории являются полезными вехами на пути к пониманию системы памяти.

Существует почти полное единодушие относительно того, что постоянное хранение информации связано с химическими или структурными изменениями в мозгу. Практически все согласны с тем, что запоминание осуществляется посредством электрической активности, т.е. химические или структурные изменения в мозге должны каким-то образом влиять на электрическую активность. Если системы памяти являются результатом электрической активности, то, следовательно, мы имеем дело с нервными цепями, способными реализовать следы памяти. Из физиологии нам известно, что электрический импульс, переданный нейроном, проходит от тела клетки через аксон к телу следующей. Место, где аксон соприкасается со следующей клеткой, называется синапсом. На отдельном клеточном теле могут находиться тысячи синапсов. Существует 2 основных вида синапсов: возбудительные и тормозные.

На уровне возбудительного синапса происходит передача возбуждения к следующему нейрону, и на уровне тормозного - она блокируется. Для того, чтобы произошел разряд нейрона, может потребоваться довольно большое число импульсов, одного импульса, как правило, недостаточно. Но для простоты анализа представим, что единственный нервный импульс, поступающий на возбудительный синапс, может вызвать ответ новой клетки. Простейшая цепь, обеспечивающая память, представляет собой замкнутую петлю. Возбуждение последовательно обходит весь круг и начинает новый. Такой процесс называется реверберацией.

Поступающий сенсорный сигнал вызывает последовательность электрических импульсов, которая сохраняется неопределенно долгое время после того, как сигнал прекратится. Реверберирующая активность, вызванная сигналом, на самом деле не должна продолжаться бесконечно. Для кратковременной памяти должен существовать какой-то другой механизм. Что же приводит к прекращению реверберации? Существует несколько гипотез. Во-первых, подлинная ревер-берирующая цепь должна быть гораздо сложнее. Группы клеток в действительности расположены значительно более сложным образом. Фоновая активность этих нейронов, а также воздействия со стороны многочисленных, внешних по отношению к данной петле входов, в конечном итоге, .нарушают характер циркуляции импульсов. Во-вторых, еще один возможный механизм прекращения реверберации - появление новых сигналов, которые могут активно затормозить предшествующую реверберирующую активность. В-третьих, не исключается возможность некоторой ненадежности самих нейронных цепей, импульс, поступающий в одно звено цепи, не всегда может оказаться способным вызвать активность в следующем звене и, в конце концов, поток импульсов угасает. В-четвертых, реверберация может прекратиться вследствие какого-либо «химического» утомления в нейронах и синапсах.

Избирательная электрическая активация определенной нервной петли обеспечивает кратковременное запоминание. Как же представить в подобной схеме долговременную память? Согласно одной из популярных теорий, многократная электрическая активность в нейронных цепях вызывает химические или структурные изменения в самих нейронах, что приводит к возникновению новых нейронных цепей. Это изменение цепи называется консолидацией. Консолидация следа происходит в продолжение длительного времени. В основе долговременной памяти лежит постоянство структуры нейронных цепей.

Таким образом, кратковременная и долговременная память могут быть связаны с одними и теми же нервными элементами, с той разницей, что кратковременная память - это временная электрическая активность определенных нейронов, а долговременная память - постоянная структура тех же самых нейронов.

Какие же механизмы участвуют в консолидации цепей памяти?

Существуют 2 гипотезы. Первая предполагает, что долговременная память заключена в структуре белковых молекул в каждом синапсе. И нервная информация переходит через синапти-ческую щель химическим путем. Согласно другой точке зрения долговременная память может быть результатом возникновения новых синапсов. Это означает, что всякий раз при заучивании нового материала в мозгу возникают физические изменения. Но микроскопической техникой эти изменения обнаружить не удается, в частности вследствие исключительной трудности наблюдения живых нервных клеток под микроскопом. Как бы ни происходило дело, ясно одно, что именно синапс является тем местом, где происходят перестройки.

После того, как были открыты химические процессы, лежащие в основе наследственности, возникла мысль, что те же самые механизмы могли бы участвовать в процессах запоминания. Генетическая информация, особая для каждого организма, заключена в гигантских молекулах ДНК. Передача ее происходит при помощи молекулы другой нуклеиновой кислоты РНК. И поскольку ДНК содержит генетическую память для каждого индивидуального организма, логично предположить, что она или РНК может также передавать и приобретенный опыт.

РНК, заключены в специфической последовательности органических оснований, присоединенных к остову молекулы, именно они служат матрицами для синтеза белков. Различная последовательность приводит к синтезу разных белков. Можно предположить, что эта последовательность изменяется в результате опыта, приобретенного животными при обучении. Сейчас доказано, что обучение действительно оказывает влияние на РНК.

Возникает вопрос: содержит ли измененная в результате обучения РНК информацию о характере возникшего навыка. Один из способов проверки: обучить животных выполнению определенной задачи, извлечь РНК из соответствующих частей нервной системы и попытаться использовать эту РНК для передачи полученных знаний другим животным. Это очень трудный путь. Учеными были получены очень противоречивые результаты. Опыты проводились на планариях (плоский червь). Если перерезать его пополам, то каждая половина регенерирует в целого червя. Сначала червя обучали выполнять какую-то задачу. Затем разрезали пополам, получая 2 идентичных животных. Когда половинки полностью регенерировали, приступали к проверке.

Гипотеза заключалась в следующем: если память кодируется химически, то обе половины сохраняют задачу в памяти, если запоминание хранится в нервных связях - головных ганглиях, то животное, регенерировавшее из хвостовой части, не будет обладать соответствующими навыками. Под действием электрического тока планария рефлекторно сокращается. Если сочетать удар электрического тока с яркой вспышкой света, то животное начинает сокращаться, даже если вспышка не сопровождается электрическим раздражителем. Результат проверки показал, что после перерезания и регенерирования обе половины «помнят» задачу. Этот результат поразителен. Ведь даже, если информация хранится в молекулах РНК, то каким образом она доходит до хвоста? То есть РНК, содержащая накопленную информацию, распространена у планарии по всему телу.

Проводилось также множество химических исследований. Вводились различные фармакологические вещества в ситуации обучения, либо стимулирующие, либо подавляющие синтез белка. Эти исследования выявили некоторые интересные аспекты функционирования памяти. Например, память легче всего нарушается под воздействием некоторых веществ, вводимых вскоре после обучения. Чем больше интервал между обучением и введением вещества, тем большая доза требуется для стирания следов. Нормальное функционирование нервной системы зависит от тщательно регулируемой химической среды, но какие-либо надежные выводы делать пока еще рано.

Наиболее волнующими экспериментами в последнее время были попытки перенести память одного животного к другому. Планарии охотно поедают друг друга. Если одну пла-нарию обучить сокращаться на свет, размельчить и скормить другой, то опыт первого частично передается другому червю (опыт Д.Мак-Коннела) Это вызвало необычный интерес публики и скепсис науки. Ведь планария - относительно примитивный организм. Однако в 1966 г. Дж.Унгар провел опыты по переносу памяти у крыс и мышей. У крыс громкий звук вызывает вздрагивание. В течение 9 дней их приучали не вздрагивать. Затем необученным мышам вводили диали-зованный гомогенат мозга, взятый у обученных доноров, после чего проверяли их реакцию на звук. Мышам, получившим такую инъекцию, потребовалось 1-2 дня для подавления реакции испуга - поразительный результат, если учесть, что на подавление реакции испуга у мышей, не получивших инъекций, затрачивается больше времени, чем у крыс.

В другом эксперименте одну группу животных приучали к громкому звуку, а другую - к обдуванию воздухом (тоже реакция вздрагивания). После инъекций у необученных животных появлялся перенос памяти в отношении лишь того воздействия, к которому был приучен донор. Однако окончательного ответа пока дать нельзя. Многие ученые довольно скептически относятся к подобным экспериментам. Если возможен перенос информации, хранящийся в памяти мозга, то возникает много новых загадок относительно природы памяти. Это означало бы, что специфические следы памяти кодируются в химических веществах, которые могут свободно перемещаться в организме и передаваться от одного животного к другому, даже от крыс к мышам.

Нейрофизиологический уровень изучения механизмов памяти на современном этапе все более сближается и нередко прямо смыкается с биохимическим. Это подтверждается многочисленными исследованиями, проводимыми на стыке указанных уровней. На основе этих исследований возникла, в частности, гипотеза о двухступенчатом характере процесса запоминания. Суть ее состоит в следующем. На первой ступени (непосредственно после воздействия раздражителя) в мозгу происходит кратковременная электрохимическая реакция, вызывающая обратимые физиологические изменения в клетках. Вторая стадия, возникающая на основе первой, - это собственно биохимическая реакция, связанная с образованием новых белковых веществ (протеинов). Первая стадия длится секунды или минуты, и ее считают физиологическим механизмом кратковременного запоминания. Вторая стадия, приводящая к необратимым химическим изменениям в клетках, считается механизмом долговременной памяти.

Если подопытное животное обучать чему-то новому, а затем моментально прервать кратковременную электрохимическую реакцию до того, как она начнет переходить в биохимическую, то животное не сможет вспомнить то, чему его обучали. В одном опыте крысу помещали на площадку, находящуюся на небольшой высоте от пола. Животное тотчас же соскакивало на пол. Однако, испытав однажды боль от электрического разряда при соскакивании, крыса, помещенная на площадку даже через 24 часа после опыта, не спрыгивала с нее больше и ожидала, пока ее снимут. У другой крысы прервали реакцию кратковременного запоминания сразу после получения ею болевого ощущения. На другой день крыса вела себя так, словно с ней ничего не произошло.

Известно, что временная потеря сознания у людей также приводит к забыванию того, что происходило в непосредственно предшествующий этому событию период.

Можно думать, что стиранию подвержены те следы воздействия, которые не успели закрепиться вследствие прекращения кратковременных электрохимических реакций еще до начала соответствующих биохимических изменений.

Сторонники химических теорий памяти считают, что специфические химические изменения, происходящие в нервных клетках под действием внешних раздражителей, и лежат в основе механизмов процессов закрепления, сохранения и воспроизведения следов. Имеются в виду различные перегруппировки белковых молекул нейронов, прежде всего молекул так называемых нуклеиновых кислот. Дезоксирибонуклеиновая кислота (ДНК) считается носителем генетической, наследственной памяти, рибонуклеиновая кислота (РНК) - основой онтогенетической, индивидуальной памяти. В опытах шведского биохимика Хидена установлено, что раздражение нервной клетки увеличивает в ней содержание РНК и оставляет длительные биохимические следы, сообщающие 88

ей способность резонировать на повторное действие знакомых раздражителей.

РНК очень изменчива; количество возможных ее специфических изменений измеряется числом от 10 тысяч до 6 миллионов; меняется контур ее компонентов, расположение их в пространстве, скорость распада и т. д. Это значит, что РНК может удержать невероятное количество кодов информации. Не исключено, что способность РНК резонировать на специфические структуры знакомых раздражителей, не отвечая на другие воздействия, составляет интимный биохимический механизм памяти.

Успехи биохимических исследований дают основания для оптимистических прогнозов относительно возможностей управления человеческой памятью в будущем. Но не надо путать эти прогнозы с необоснованными идеями, например, о возможности обучения людей путем прямого химического воздействия на их нервную систему, о передаче знаний с помощью специальных таблеток памяти и т. д.

В связи с этим важно подчеркнуть, что, хотя процессы человеческой памяти характеризуются очень сложным взаимодействием на всех уровнях, их детерминация идет сверху, от деятельности человека. Здесь действует принцип: от целого - к его частям. В соответствии с этим и материализация следов внешних воздействий осуществляется в направлении организм - орган - клетка, а не наоборот. Использование фармакологических катализаторов памяти существа дела изменить не может.

Это подтверждается данными специальных исследований, в которых изучали влияние различных условий жизни животного на изменение морфологической и химической структуры его мозга. Установлено, например, что у крыс, находившихся в богатой впечатлениями обстановке, активизировавшей различные их действия, кора мозга становится крупнее, толще и тяжелее, чем у животных, прозябавших в психологически обедненных условиях. Происходят специфические изменения и в химическом составе мозга развитой крысы: увеличивается, например, количество ацетилхолина - фермента, участвующего в передаче нервных импульсов. Таким образом, психологический уровень, уровень деятельности индивида, оказывается определяющим по отношению к функционированию нижележащих уровней.

Конечно, отмеченные структурные и химические изменения в клетках мозга, будучи продуктом предшествующей деятельности , становятся затем необходимым условием последующих , более сложных действий, включаясь в механизм их осуществления. То есть речь идет не о вторичности химических механизмов а о том, что они не могут быть сформированы снизу, например, путем прямого введения в мозг соответствующих химических веществ в готовом виде. В этом смысле и следует понимать положение о детерминирующей роли вышележащих уровней функционирования процессов памяти по отношению к нижележащим.

Итак, 9 лекций по психологии памяти прочитаны. Все ли сказано? Конечно, нет, ведь проблема памяти неисчерпаема. При формировании учебных курсов авторы ориентируются на образовательный стандарт, традиции преподавания, имеющийся лимит учебного времени и страниц книги, на свои, наконец, предпочтения. А жанр учебного пособия, курса лекций в частности, позволяет автору выбирать акценты. Именно поэтому, например, в лекции, посвященной теории памяти, сказано то, что сказано, а многие, заслуживающие внимания вопросы, только упомянуты, а то и просто рассеяны в контексте. Это касается и психологических теорий памяти, и теорий физиологических, а в особенности биохимических. За пределами текста осталась эмоциональная память, проблема амнезий, а также, разумеется, многие другие проблемы. Эго должны иметь в виду те читатели, которые не найдут в курсе лекций обсуждения тех или иных важных, с их точки зрения, вопросов.