yandex rtb 1
ГоловнаЗворотній зв'язок
yande share
Главная->Фізиологія та анатомія->Содержание->ФІЗІОЛОГІЧНІ МЕХАНІЗМИ ПАМ'ЯТІ

Фізиологія людини и тварини

ФІЗІОЛОГІЧНІ МЕХАНІЗМИ ПАМ'ЯТІ

 

   Форми і загальна характеристика пам’яті

   Пам’ять – це сукупність процесів фіксації, збереження і відтворення інформації, яка отримується організмом на протязі його життя.

Форми пам’яті: генетична, імунологічна, нейрологічна. Генетична – найстаріша пам’ять живого. Це пам’ять біологічного виду. Носіями генетичної пам’яті є нуклеїнові кислоти (ДНК, РНК). Імунологічна пам'ять – це пам’ять, про збудника певного захворювання, пов’язана з утворенням специфічних антитіл, які знешкоджують чужорідні тіла. Нейрологічна пам’ять – забезпечує індивідуальні форми пристосування до навколишнього середовища.

   Пам’ять нерозривно пов’язана з навчанням. Ці слова вважають синонімами, але між ними є різниця. Навчання – це нагромадження інформації. Память, як психічне явище є складнішою, ніж навчання. Память включає такі процеси: формування, закріплення, збереження і відтворення енграм.

   Енграмами називають сліди, які залишає інформація у клітинній або молекулярній структурі нервової системи. Такий слід має хімічну або електричну природу. Деякі експериментальні факти заперечують електричну природу енграм. Коли нервову систему піддають електричному шоку або охолодженню до t = 00С, при якій зникає електрична активність нейронів, то інформація, яка була накопичена раніше не зникає. Однак, саме навчання, тобто нагромадження інформації стає неможливим.

   Пам’ять людини характеризується такими особливостями:

Людина краще запам’ятовує невеликий обсяг інформації, ніж великий. Це означає, що запам’ятовування у мозку людини не аналогічне запису інформації на магнітних носіях.

Людина запам’ятовує не стільки подробиці, скільки загальні положення. Коли читаємо певний розділ книги, то запам’ятовуємо суть, а речення забуваємо.

Запам’ятовування відбувається поетапно. Розрізняють короткочасну і довготривалу пам’ять.

   Процес трансформації короткочасної пам’яті в довготривалу називають консолідацією слідів пам’яті. Крім того, виділяють сенсорну, первинну, вторинну і третинну пам’ять.

   Сенсорна пам’ять (перцептивна) – це сліди від будь-якого зовнішнього впливу на нервову систему, що здійснюється через рецептори (її тривалість 0,1-0,5 сек). Перехід інформації із сенсорної пам’яті у більш тривалу відбувається двома шляхами: 1) словесне кодування сенсорної інформації; 2) прямий перехід у довготривалу пам’ять (є єдиним для тварин і малих дітей). Електричним подразнення мозку людини вдається відтворити давно минулі образи, які людина спеціально не запам’ятовувала. Частина інформації з сенсорної пам’яті, незалежно від свідомості має прямий доступ до довготривалої пам’яті.          Є дані про більш тривале збереження сенсорних слідів. Є люди (ейдетики), у яких тривалість збереження зорових картин досягає десятків хвилин.

   Первинна пам’ять (її тривалість кілька секунд – кілька хвилин) відповідає короткочасній пам’яті. У первинній пам’яті інформації зберігається у словесно закодованому стані. Забування відбувається внаслідок витіснення старої інформації новою.

   Вторинна і третинна пам’ять відповідають довготривалій пам’яті.

   Вторинна пам’ять (її тривалість кілька хвилин – кілька років). Перехід інформації з первинної у вторинну пам’ять відбувається завдяки цілеспрямованому її повторенню. Відтворення інформації з вторинної пам’яті здійснюється повільно. Забування на рівні вторинної пам’яті зумовлено невикористанням інформації.

   Третинна пам’ять (її тривалість все життя). Енграми утворюються в результаті багаторічної практики і ніколи не зникають, характеризується великим обсягом, швидким відтворенням, відсутністю забування. У третинній пам’яті зберігаються деякі постійні навики (уміння писати, читати, плавати).

   За характером запам’ятовування розрізняють образну, емоційну (властиві тваринам і людині; запам’ятовується інформація, яка викликає емоційний стан; не встановлено позитивні чи негативні емоції мають більший вплив на запам’ятовування інформації), умовно-рефлекторну (характерна хребетним), словесно-логічну (притаманна тільки людині).

   Залежно від аналізаторів, за участю яких протікають процеси запам’ятовування розрізняють: зорову пам’ять (у художників); слухову (у музикантів, поліглотів); рухову (основа рухових навиків, люди із руховою пам’яттю добре засвоюють інформацію у процесі її написання);тактильну (нею володіють скульптори).

   Де у мозку знаходяться ділянки для закріплення і збереження пам’яті? Більшість вчених вважають, що інформація кодується не в окремих нейронах, а в їх ансамблях. Кожному виду інформації відповідає свій специфічний набір нейронів. У такому ансамблі є до 10-ти млн. синапсів, а загибель 1-2 нейронів не призводить до втрати пам’яті. У мозку немає спеціальної ділянки для збереження інформації, тобто немає центру пам’яті. На сьогодні встановлено що не тільки нова кора, а й гіпокамп має відношення до пам’яті.

   Отже, оскільки пам’ять не однорідна, то її механізми різні. Про неоднорідність механізмів пам’яті свідчать спостереження за хворими у яких різні ураження мозку викликали різні порушення пам’яті. Наприклад, описані випадки коли людина запам’ятовує важко, але пам’ятає довго, або може запам’ятати щось лише на дуже короткий час, або важко згадує те, що дуже важко запам’ятала.

 

 

   Механізми короткочасної пам’яті

   У 1938 р. Н. Рашевськи запропонував  модель короткочасної пам’яті, яка складається із замкнених нейронних ланцюгів, в яких тривалий час циркулюють (реверберують) нервові імпульси. Ревербація імпульсів була підтверджена експериментально, її тривалість 2-12 хв. Є припущення, що під час реверберації відбувається короткочасне підвищення провідності в синапсах.

   Є докази, що у процесах короткочасної пам’яті беруть участь лобові і тім’яні ділянки кори. Причому, у лобовій корі відбувається внутрішньо коркова реверберація, а для тім’яної характерна таламокортикальна реверберація.

   Отже початкова інформація короткочасно зберігається у нервовій системі у вигляді динамічних енграм. У реверберації імпульсів важливу роль відіграє ацетилхолін.

 

 

   Механізми довготривалої пам’яті

В основі довготривалої пам’яті лежать структурні зміни у нейронах, так звані структурні енграми. Після відкриття кодування  генетичної пам’яті припускали, що можливо нейрологічна пам’ять теж зберігається в ДНК. Встановлено, що навчання не пов’язане із збереженням  інформації в ДНК, але під час навчання  у нервовій системі  помітно збільшується вміст і-РНК, яка потрібна для синтезу білків. Інгібітори синтезу білка пригнічують здатність до навчання. Отже довготривала пам’ять залежить від біосинтезу білків.

Вважають, що біосинтез необхідний або для росту і реконструкції синапсів, або ж для синтезу специфічних білків пам’яті. Відповідно було запропоновано дві гіпотези довгострокової пам’яті:

1. Довготривала пам’ять пов’язана із виникненням нових міжнейронних синаптичних контактів чи з структурними змінами у вже існуючих синапсах, спрямованими на підвищення їх провідності.

2. Довготривала пам’ять пов’язана із внутрішньоклітинним збереженням слідів у вигляді так званих молекул пам’яті.

   Те, що в основі навчання лежить процес протоптування нервових шляхів, по яким поширюється збудження виглядає правдоподібним. Ілюстрацією того, що в результаті навчання потоки нервових імпульсів легше і швидше долають синаптичну затримку є модельний дослід з тарганом: після ампутації передніх лапок, якими він чистить вусики, тарган навчається користуватись для цього задніми лапками. При цьому час синаптичної затримки моторних імпульсів до задніх лапок різко скорочується. 

   З метою пошуку молекул пам’яті проводили численні експерименти з канібалізму, так звані експерименти “з перенесення пам’яті”. Початок їм поклали досліди із плоскими червами – планаріями. “Ненавчених” планарій годували “навченими”, у яких попередньо виробили захисний умовний рефлекс. В результаті у нагодованих таким чином червів відповідний рефлекс вироблявся значно швидше.       Досліди проводили і на хребетних, яким вводили екстракт мозку “навчених тварин”. Так, сенсаційними стали досліди із золотими рибками. Їх навчили уникати ударів електричного струму на сигнали зеленого світла. Коли екстракт мозку “навчених” рибок давали “ненавченим”, ті також тікали на зелене світло. Із екстракту кори півкуль мозку щурів, “навчених” уникати темряви був виділений пептид який назвали скотофобін (страх перед темрявою в перекл. з грец.). Введення скотофобіну “ненавченим” тваринам  викликало в них реакцію стресу в темряві. Описано відразу до сахарину у щурів, яких годували екстрактом мозку інших щурів, у яких пиття розчину сахарину поєднували з дією іонізуючої радіації.

   Незважаючи на сенсаційність експериментів з перенесення пам’яті, більшість вчених вважають, що не має спеціальних молекул пам’яті. На сьогодні більш переконливим є припущення що центрами структурних енграм є синапси. Реверберуюче збудження супроводжується структурними змінами у відповідних синапсах. Вважають, що чим частіше використовуються синапси, тим більшими стають їх синаптичні бляшки, підвищується чутливість постсинаптичної мембрани, збільшується тривалість ЗПСП (постсинаптичних потенціалів). І навпаки, невикористання синапса зумовлює зменшення синаптичної бляшки.

   У людини пам’ять найбільш розвинена у 20-25 років і зберігається на цьому рівні до 50 років, після чого здатність запам’ятовувати та відтворювати інформацію поступово послаблюється.

 

 

   Порушення пам’яті

   Порушення пам’яті називають амнезією. Антероградною амнезією називають нездатність до засвоєння нової інформації . Первинна, вторинна і третинна пам’ять зберігаються, але втрачається здатність до передачі інформації з первинної пам’яті у вторинну. Це явище було вперше описано при важкій формі алкоголізму.

   Ретроградною амнезією називають порушення пам’яті на недавні події, які відбувалися незадовго до сильного впливу на мозок (струс, нервове потрясіння, наркотики, переохолодження та інше). При цьому пам’ять на давні події повністю зберігається.

   Істеричною амнезією називають порушення психіки, яке супроводжується повною втратою пам’яті (хворий не пам’ятає навіть свого імені). Спогади не повертаються і при зустрічі з близькими людьми. Хоча нова інформація запам’ятовується. Причина – надзвичайні стресові ситуації.

   На навчання і пам’ять впливають фізіологічно активні речовини. Пептиди пам’яті: вазопресин, окситоцин, кортикотропін мають позитивний ефект. Психостимулятори, які активують ретикулярну формацію стовбура мозку теж підвищують ефективність і швидкість навчання.

   Характеристикою людини як особистості є інтелект – складне психічне явище, в структуру якого входять мислення, пам’ять, увага. У формуванні інтелекту відіграють роль спадкові фактори, які проявляються після відповідного навчання.

 

   Рекомендована література

 

Чайченко Г.М., Харченко П.Д. Физиология высшей нервной деятельности. – К.: Вища школа. – С.89-105.

Коган А.Б. Основы физиологии высшей нервной деятельности. – М.: Высшая школа, 1988. – С. 53-74.

Клевець М.Ю. Фізіологія людини і тварин. Книга 1. Фізіологія нервової, м'язової і сенсорних систем: Навчальний посібник – Львів: ЛНУ, 2000. – С. 146-155.

Физиология человека / Под ред. Г.И. Косицкого. – М.: Медицина, 1985. – С. 487-489.

 

 

 

17