Память человека это оперативная или долговременная память
Память - форма психического отражения, заключающаяся в закреплении, сохранении и последующем воспроизведении прошлого опыта, делающая, возможным его повторное использование в деятельности или возвращение в сферу сознания. Память связывает прошлое субъекта с его настоящим и будущим и является важнейшей познавательной функцией, лежащей в основе развития и обучения.
Память - основа важнейших проявлений психической деятельности. Без нее невозможно понять основы формирования поведения, мышления, сознания, подсознания. И поэтому для лучшего понимания человека необходимо как можно больше знать о нашей памяти.
Амнезия - отсутствие памяти.
Основные процессы памяти: заучивание, сохранение, воспроизведение, узнавание, забывание.
Виды памяти
1. Непроизвольная память (информация запоминается сама собой без
специального заучивания, а в ходе выполнения деятельности, в ходе работы над информацией). Сильно развита в детстве, у взрослых ослабевает.
2. Произвольная память (информация запоминается целенаправленно с
помощью специальных приемов). Эффективность произвольной памяти зависит:
1) От целей запоминания (насколько прочно, долго человек хочет запомнить). Если цель - выучить, чтобы сдать экзамен, то вскоре после экзамена многое забудется, если цель - выучить надолго, для будущей профессиональной деятельности, то информация мало забывается.
2) От приемов заучивания. Приемы заучивания бывают:
а) Механическое дословное многократное повторение работает механическая память, тратится много сил, времени, а результаты низкие. Механическая память - это память, основанная на повторении материала без его осмысливания.
б) Логический пересказ, который включает: логическое осмысление материала, систематизацию, выделение главных логических компонентов информации, пересказ своими словами - работает логическая память (смысловая) - вид памяти, основанный на установлении в запоминаемом материале смысловых связей. Эффективность логической памяти в 20 раз выше, лучше, чем у механической памяти.
в) Образные приемы запоминания (перевод информации в образы, графики, схемы, картинки) - работает образная память. Образная память бывает разных типов: зрительная, слуховая, моторно-двигательная, вкусовая, осязательная, обонятельная, эмоциональная.
г) Мнемотехнические приемы запоминания (специальные приемы для облегчения запоминания).
Выделяют также кратковременную память, долговременную память, оперативную память, промежуточную память.
Любая информация вначале попадает в кратковременную память, которая обеспечивает запоминание однократно предъявленной информации на короткое время (5-7 минут), после чего информация может забыться полностью либо перейти в долговременную память, но при условии 1-2 кратного повторения информации. Кратковременная память (КП) ограничена по объему, при однократном предъявлении в КП помещается в среднем 7 ± 2. Это магическая формула памяти человека, т. е. в среднем с одного раза человек может запомнить от 5 до 9 слов, цифр, чисел, фигур, картинок, кусков информации. Главное добиться, чтобы эти "куски" были более информационно насыщены за счет группировки, объединения цифр, слов в единый целостный "кусок-образ". Объем кратковременной памяти у каждого человека индивидуален.
Долговременная память обеспечивает длительное сохранение информации: бывает двух типов: ДП с сознательным доступом и ДП закрытая (доступ при гипнозе, и т.п.)
Оперативная память проявляется в ходе выполнения какой-либо деятельности, когда сохраняется информация и из КП и ДП.
Промежуточная память - в течении нескольких часов хранится, накапливается, а во время ночного сна отводится организмом для очищения промежуточной памяти и категоризации информации, накопленной за прошедший день, переводя ее в долговременную память. По окончании сна промежуточная память опять готова к приему новой информации. У человека, который спит менее трех часов в сутки, промежуточная память не успевает очищаться, в результате нарушается выполнение мыслительных, вычислительных операций, снижается внимание, кратковременная память, появляются ошибки в речи, в действиях.
Для долговременной памяти с сознательным доступом свойственна закономерность забывания: забывается все ненужное, второстепенное, а также определенный процент и нужной информации. Для уменьшения забывания необходимо: 1) понимание, осмысление информации (механически выученная, но непонятая до конца информация забывается быстро и почти полностью- кривая 1 на графике); 2) повторение информации (первое повторение нужно через 40 минут после заучивания, т.к. через час в памяти остается только 50% механически заученной информации). Необходимо чаще повторять в первые дни после заучивания, т. к. в эти дни максимальны потери от забывания, лучше так: в первый день - 2-3 повторения, во второй день - 1-2 повторения, в третий - седьмой день по 1 повторению, затем 1 повторение с интервалом в 7-10 дней. Помните, что 30 повторений в течение месяца эффективнее, чем 100 повторений за день. Поэтому систематическая, без перегрузки учеба, заучивание маленькими порциями в течение семестра с периодическими повторениями через 10 дней намного эффективнее, чем концентрированное заучивание большого объема информации в сжатые сроки сессии, вызывающее умственную и психическую перегрузку и почти полное забывание информации через неделю после сессии.
3абывание в значительной степени зависит от характера деятельности, непосредственно предшествующей запоминанию и происходящей после нее. Отрицательное влияние предшествующей запоминанию деятельности получило название проактивного торможения. Отрицательное влияние следующей за запоминанием деятельности называют ретроактивное торможение, оно особенно ярко проявляется в тех случаях, когда вслед за заучиванием выполняется сходная с ним деятельность или если эта деятельность требует значительных усилий.
Память мозга
Память можно определить как способность мозга сохранять и восстанавливать информацию. Очевидно, что работа мозга очень сильно зависит от памяти и ее роль сложно переоценить. Классифицировать память можно по разным критериям. Но нас будет интересовать конкретно разделение по времени хранения информации. Итак, память мозга условно можно разделить на следующие виды:
- Долговременная память;
- Кратковременная память;
- Рабочая память.
Когнитивность
Как работает наш мозг? На столь обширный вопрос есть несколько философский ответ — недостаточно хорошо. Действительно, вы наверняка хотели бы не вспоминать перед сном все свои неудачи и просчеты или не забывать, куда положили ключи. Переформулируем и сузим вопрос: как человеческий мозг воспринимает и использует информацию?
Где и как мозг хранит информацию
РП располагается в нескольких частях мозга. С появлением методов визуализации мозга (ПЭТ и фМРТ) определение локализации функций в головном мозге людей значительно упростилось. Обзор многочисленных исследований показывает, что области активации во время задач рабочей памяти, разбросаны по большой части коры. Определение Фонологическая петля расположена главным образом в области между височной и теменной долями левого полушария. Процесс повторения информации по большей части включает лобную область, известную как центр Брока.
Визуально-пространственная система вовлекает в основном правое полушарие, однако она может простираться и до затылочных долей, в направлении к задней части мозга. Эта область задействуется в визуальных изображениях. Более центральные теменные области ответственны за пространственную информацию.
Сам факт активации каких-то областей мозга вовсе не означает, что именно там хранится информация. В этом заключается одна из проблем использования функциональной визуализации для понимания работы памяти. При изучении какой-либо когнитивной задачи ученые наблюдают активность области, но не знают, действительно ли она необходима для нее. Представьте, что вы обращается к информации в памяти компьютера и получаете её на экране. Вы узнаете, что было в хранилище и какие подсистемы были задействованы для отображения информации. Но где конкретно хранилась информация и как она была извлечена вам не известно. Пока что в научном сообществе нет консенсуса о том, как точно устроена и функционирует память.
Получение информации
Информация попадает в наш мозг посредством нервных импульсов, источником которых являются органы чувств. Именно они первыми получают информацию, а также и преобразовывают её в соответствующий импульс. Зрение преобразовывает электромагнитное излучение видимого спектра, осязание — физическое взаимодействие (температура, вибрации, прикосновения и т. п.), слух — механические колебания в среде, обоняние и вкус — воздействие различных веществ на рецепторы. Помимо основных пяти видов чувств, не стоит забывать о вестибулярном аппарате, который отвечает за положение тела в пространстве и направления движения.
Компьютер как мозг
Текущие развитие процессоров во многом основывается на уменьшении техпроцесса. Время идет и эффективность такого подхода снижается. Возможно ли замена нынешней архитектуры на архитектуру, схожую с мозгом человека? Конечно, в реалиях недостатка знаний о мозге данное сравнение некорректно, но давайте пофантазируем. В чем преимущества мозга перед компьютером? Первое, что приходит на ум — это наличие сознания и способность к творческой деятельности. Но не совсем понятно, в чем разница между ними и их компьютерной симуляцией? Проблему квалиа и подобные вопросы лучше оставить философам и сконцентрироваться на более практических аспектах. Понятно, что в некоторых задачах, зависящих от скорости обработки информации мы проигрываем. Но при этом у мозга множество преимуществ перед современными компьютерами:
- мозг более энергоэффективный: в среднем он потребляет 20–30 Вт;
- мозг лучше справляется с распознаванием образов, речи, потоками сложноустроенной информации;
- мозг пластичен, в отличии от модульной архитектуры компьютера: один отдел может выполнять функции другого (при необходимости);
- работу мозга можно охарактеризовать как параллельную, нет необходимости в тактовом генераторе;
- на основе имеющегося опыта мозг способен к прогнозированию будущих событий;
- мозг невероятно обучаем и адаптивен.
- Абсолютное заимствование у природы не всегда оптимально:
Практика показывает, что лучше заимствовать лучшее, но, как упоминалось выше, недостаток знаний о мозге не позволяет сделать этого.
Облачные серверы от Маклауд быстрые и безопасные.
Зарегистрируйтесь по ссылке выше или кликнув на баннер и получите 10% скидку на первый месяц аренды сервера любой конфигурации!
Кратковременная память (КП) - процесс относительно небольшой длительности (несколько секунд или минут), но достаточной для точного воспроизведения только что происшедших событий. После непродолжительного времени впечатления исчезают, и человек обычно оказывается неспособным что-либо вспомнить.
Такова память машинистки, которая печатает текст. Каждое слово, фразу она помнит точно, но всего несколько секунд. Переводчик точно сохраняет в памяти фразу, пока ее переводит. При переходе к новой фразе точная формулировка предыдущей тут же забывается.
Долговременная память (ДП) характеризуется относительной длительностью и прочностью сохранения воспринятого материала. В ДП происходит накопление знаний, которые хранятся обычно в преобразованном виде. Это знания, которые нужны человеку вообще, а не в данный момент. Поэтому человек и не осознает всего, что хранится в его ДП - своеобразной “кладовой” его знаний.
Оперативной памятью (ОП) называют запоминание каких-то сведений, данных на время, необходимое для выполнения отдельной операции. Например, в процессе решения задачи необходимо до получения результата удерживать в памяти исходные данные и промежуточные операции, которые в дальнейшем могут быть забыты. Последнее обстоятельство очень важно - использованную информацию, помнить нерационально - ведь ОП должна быть заполнена новой информацией, необходимой для текущей деятельности.
В процессе развития человека все виды памяти необходимы и самоценны. В процессе жизни и взросления они не исчезают, а обогащаются, взаимодействуют между собой.
Законы памяти. Работа разных видов памяти подчиняется некоторым общим законам. Рассмотрим наиболее важные из них.
Закон осмысления: чем глубже осмысление запоминаемого, тем лучше оно сохраняется в памяти. Самый лучший способ запомнить - научиться должным образом организовывать информацию в момент запоминания. Следует шире использовать опорные слова, схемы, диаграммы и таблицы.
Закон интереса: интересное легко запоминается, потому что мы не тратим на это усилий. Отсюда следует, что запоминание нужно делать интересным. Если мы знаем, что информация понадобится для будущей работы, то ее освоение будет более продуктивным.
Закон торможения: всякое последующее запоминание тормозит предыдущее. Отсюда ясно: лучший способ забыть только что заученное – сразу вслед за этим постараться запомнить сходный материал. Любая информация, чтобы быть запомненной, должна "отстояться".
Закон края: лучше запоминается то, что сказано (написано) в начале и конце ряда информации (т. е. как бы с его края) и хуже запоминается середина ряда.
Закон повторения: повторение способствует лучшему запоминанию. Народная мудрость отразила это в следующей пословице: "Повторение - мать учения". Повторение способствует тому, чтобы информация сохранялась в оперативной памяти до того, как она будет закодирована и введена в долговременную память.
Психолог Г. Эббингауз установил, что большая часть запоминаемого "теряется" сразу после запоминания, а с течением времени забывается все меньшее количество информации. Именно поэтому мы так хорошо помним впечатления детства.
Если что-либо нужно надолго запомнить, то необходимо как минимум четыре повторения: первый раз нужно повторить сразу после запоминания, второй - через 20-30 мин., третий - через день, четвертый - через две-три недели. При этом следует помнить о том, что повторение должно быть активным.
Часто человеку бывает сложно запомнить что-либо специально. Для облегчения запоминания существуют разные способы, они называются приемами запоминания или мнемотехникой. Суть мнемотехнических приемов заключается в том, что запоминаемый материал определенным образом структурируется. Приведем некоторые примеры.
1. Материал с механическими связями может быть осмыслен. Порядок смены цветов в спектре: красный, оранжевый, желтый, зеленый, голубой, синий, фиолетовый - легко удержать в памяти, если запомнить фразу: “Каждый охотник желает знать, где сидит фазан”. Первая буква в словах фразы подсказывает название цвета.
2. Прием рифмы. Любой человек лучше запоминает стихи, чем прозу. Например, в русском языке есть одиннадцать глаголов-исключений, которые непросто запомнить. Но если их срифмовать, то запоминается очень легко и надолго.
Видеть, слышать и обидеть,
Гнать, терпеть и ненавидеть,
И вертеть, смотреть, держать,
И зависеть, и дышать,
-ишь, -ит, -ат, -ят писать.
4. Чтобы запомнить в определенной последовательности 12 пар черепно-мозговых нервов студенты-медики заучивают предложение: "Онегин знал, где была Татьяна, он любил слушать голос близкой, дорогой подруги". Заучив такую фразу, перечислить требуемое нетрудно: Онегин – обонятельный нерв, знал – зрительный, где – глазодвигательный и т. д.
Слово ОВАЛ помогает запомнить основные, самые крупные реки России - Обь, Волга, Амур, Лена.
В некоторых профессиях обойтись без мнемотехники нельзя.
5. Метод мест. Он основан на зрительных ассоциациях; нужно ясно представить себе предмет, который следует запомнить, и объединить его образ с образом места, которое легко "извлекается" из памяти. Этот метод не требует логических ассоциаций, он базируется на ассоциациях, диктуемых последовательностью предметов и мест. Прежде всего нужно выбрать постоянный "маршрут". Это может быть дорога к месту работы, расположение комнат в квартире и отдельных "мест" внутри комнаты (диван, ковер, шкаф). Для начала достаточно набора из 15-20 мест, четко пронумерованных в определенной последовательности. Затем по хорошо известному вам "маршруту" вы размещаете предметы, которые нужно запомнить, и фиксируете в памяти их зрительные образы. Таким образом, достигается запоминание необходимого материала в определенной последовательности. Метод эффективен тогда, когда запоминаемые предметы трудно "разбить" по какому-то признаку. Этим методом широко пользовались древнеримские ораторы.
Мнемотехника позволяет не только эффективно пользоваться памятью, но и господствовать над ней.
Индивидуальные различия памяти. Прежде всего, люди отличаются друг от друга тем, что объем и содержание хранимой информации неодинаковы. Различия касаются также прочности, точности памяти, скорости запоминания и воспроизведения, а также способности быстро и к месту припомнить необходимую информацию.
У каждого человека есть свои особенности памяти. Память может быть хорошей по отношению к одним объектам и плохой по отношению к другим.
Наиболее существенные различия проявляются между наглядно-образными словесно-логическимитипами памяти. Кто-то лучше запоминает наглядные образы предметов и событий, кто-то - мысли, выраженные в словах.
Самые яркие представители образного типа памяти – деятели искусств: художники, музыканты, писатели, актеры, а словесно-логической – ученые, экономисты. Память большинства людей относится к среднему типу, гармонично сочетающему возможности и особенности наглядно-образного и словесно-логического запоминания.
Так, зрительный типпамяти нуждается в зрительном восприятии того, что запоминается. Есть преимущественная память на запахи, на звуки и шумы, вкусовая, осязательная, эмоциональная. Двигательный типпамяти формируется и проявляется при занятиях физкультурой и спортом, при письме ручкой и работе на компьютере, при игре на музыкальных инструментах и пр.
Эмоциональная память в известном смысле может оказаться сильнее других видов памяти.
Таким образом, глубокое и прочное запоминание, воспитание положительных свойств памяти возможно только на основе учета ее закономерностей. Здесь важно все: и отбор материала, и использование соответствующих способов его изложения, и активизация мыслительной деятельности, и формирование интереса к изучаемой теме и проблеме, к учебной деятельности в целом, и учет индивидуальных различий в памяти.
Хорошая память — неоспоримое преимущество для студентов и тот навык, который уж точно пригодится в жизни — вне зависимости от того, какими были ваши учебные дисциплины.
Сегодня мы решили открыть серию материалов о том, как прокачать память — начнем с короткого ликбеза: какой бывает память и какие методы запоминания работают наверняка.
Фото jesse orrico — Unsplash
Банально, зато надежно: базовые приемы по тренировке памяти
С другой стороны, кратковременная память и не должна быть чрезвычайно острой, отправляя буквально всю полученную информацию «в архив». Эти воспоминания недолговечны именно потому, что большая часть окружающих нас явлений не несет ничего принципиально важного: меню в ресторане, список покупок и то, во что вы были сегодня одеты, — явно не те данные, которые действительно важно хранить в памяти годами.
Что же касается долговременной памяти, то базовые принципы и методы ее тренировки — одновременно и самые сложные и трудоемкие. И довольно очевидные.
Фото Tim Gouw — Unsplash
Неоднократное вспоминание. Совет банальный, тем не менее, надежный: именно повторяющиеся попытки вспомнить что-либо позволяют с большой вероятностью «поместить» объект в долгосрочное хранилище. Тут есть пара нюансов. Во-первых, важно правильно выбрать временной промежуток, после которого вы постараетесь вспомнить информацию (не слишком длинный, не слишком короткий — зависит от того, насколько хорошо уже развита ваша память).
Предположим, вы разобрали билет к экзамену и постарались заучить его. Попробуйте повторить билет через несколько минут, через полчаса, через час, два, на следующий день. Это потребует больше времени на один билет, но относительно частое повторение через не слишком длительные промежутки времени поможет лучше закрепить материал.
Во-вторых, важно пытаться вспомнить материал целиком, не заглядывая в ответы при первом же затруднении — даже если вам кажется, что вы не помните вообще ничего. Чем больше вам удастся «выудить» из своей памяти при первой попытке, тем лучше сработает следующая.
Например, согласно исследованию, навык отбивать мячи оказался лучше развит у тех бейсболистов, которым приходилось принимать разные подачи в непредсказуемом порядке (как в реальной игре), в отличие от тех, кто последовательно тренировался работать с конкретным типом подачи.
Пересказ/записывание своими словами. Этот подход обеспечивает большую глубину обработки информации (если ориентироваться на модель Крейка и Локхарта). В сущности, он заставляет обрабатывать информацию не только семантически (вы оцениваете зависимости между явлениями и их взаимосвязи), но и «с отнесением к себе» (как бы вы назвали это явление? Как вы сами можете объяснить его — не пересказывая слово в слово содержание статьи или билета?). То и другое с позиции этой гипотезы — уровни глубокой обработки информации, которые обеспечивают более эффективное припоминание.
Все это — довольно трудоемкие приемы, хоть и действенные. В следующем материале из серии посмотрим, какие еще подходы работают на развитие памяти, и есть ли среди них лайфхаки, помогающие сэкономить время и тратить на запоминание чуть меньше сил.
Формы воспроизведения
- узнавание - проявление памяти, которое возникает при повторном восприятии объекта,
- воспоминание, которое осуществляется при отсутствии восприятия объекта;
- припоминание, представляющее собой наиболее активную форму воспроизведения, во многом зависящую от ясности поставленных задач, от степени логической упорядоченности запоминаемой и хранимой в ДП информации;
- реминисценция - отсроченное воспроизведение ранее воспринятого, казавшегося забытым;
- эйдетизм - образная память, долго сохраняющая яркий образ со всеми деталями воспринятого. Мнемические (мнемотехнические) приемы запоминания специальные приемы для облегчения запоминания. 1 Образование смысловых фраз из начальных букв запоминаемой информации ("Каждый охотник желает знать, где сидит фазан" - о последовательности цветов в спектре: красный, оранжевый и т. д,) и т.п.
На процессы памяти пытаются воздействовать также фармакологическими и физическими факторами. Многие ученые считают, что поиски в области управления памятью должны быть направлены на создание биологически активных соединений, избирательно влияющих на процессы обучения (скажем, кофеин, биогенные амины), кратковременную или долговременную память (вещества, тормозящие синтез ДНК и РНК, влияющие на обмен белков и др.), создание и формирование энграмм - веществ, влияющих на изменение белков клетки (от протоплазмы до сомы). Сейчас изучение фармакологических средств, влияющих на память, идет стремительно. Установлено, что давным-давно известные гормоны гипофиза могут служить стимуляторами памяти. "Короткие" цепочки из аминокислот - пептиды, особенно вазопрессин, кортикотропин значительно улучшают кратковременную и долговременную память. Согласно гипотезе о физической структуре памяти в основе феномена памяти лежит пространственно-временной паттерн биоэлектрической активности нервных популяций - дискретной и электротонической. Поэтому для управления памятью более адекватно воздействие на мозг и его подсистемы электрическими, электромагнитными факторами. Успеха можно добиться путем влияния на мозг различными физическими факторами - электрическими и акустическими. Все это говорит о реальной возможности управления памятью с помощью "мобильных средств". Подводя итог, подчеркнем, что память обеспечивает целостность и развитие личности человека, занимает центральное положение в системе познавательной деятельности.
Поводом написания данной статьи послужила публикация материала американских неврологов на тему измерения емкости памяти головного мозга человека, и представленная на GeekTimes днем ранее.
В подготовленном материале постараюсь объяснить механизмы, особенности, функциональность, структурные взаимодействия и особенности в работе памяти. Так же, почему нельзя проводить аналогии с компьютерами в работе мозга и вести исчисления в единицах измерения машинного языка. В статье используются материалы взятые из трудов людей, посвятившим жизнь не легкому труду в изучении цитоархитектоники и морфогенетике, подтвержденный на практике и имеющие результаты в доказательной медицине. В частности используются данные Савельева С.В. учёного, эволюциониста, палеоневролога, доктора биологических наук, профессора, заведующего лабораторией развития нервной системы Института морфологии человека РАН.
Прежде, чем преступить к рассмотрению вопроса и проблемы в целом, мы сформулируем базовые представления о мозге и сделаем ряд пояснений, позволяющих в полной мере оценить представленную точку зрения.
Первое что вы должны знать: мозг человека — самый изменчивый орган, он различается у мужчин и женщин, расовому признаку и этническим группам, изменчивость носит как количественный (масса мозга) так и качественный (организация борозд и извилин) характер, в различных вариациях эта разница оказывается более чем двукратной.
Второе: мозг самый энергозатратный орган в человеческом организме. При весе 1/50 от массы тела он потребляет 9% энергии всего организма в спокойном состоянии, например, когда вы лежите на диване и 25% энергии всего организма, когда вы активно начинаете думать, огромные затраты.
Третье: в силу большой энергозатраты мозг хитер и избирателен, любой энергозависимый процесс невыгоден организму, это значит, что без крайней биологической необходимости такой процесс поддерживаться не будет и мозг любыми способами старается экономить ресурсы организма.
Вот, пожалуй, три основных момента из далеко не полного списка особенностей мозга, которые понадобится при анализе механизмов и процессов памяти человека.
Что же такое память? Память – это функция нервных клеток. У памяти нет отдельной, пассивной эноргонезатратной локализации, что является излюбленной темой физиологов и психологов, сторонников идеи нематериальных форм памяти, что опровергается печальным опытом клинической смерти, когда мозг перестает получать необходимое кровоснабжение и примерно через 6 минут после клинической смерти начинаются необратимые процессы и безвозвратно исчезают воспоминания. Если бы у памяти был энергонезависимый источник она могла бы восстановиться, но этого не происходит, что означает динамичность памяти и постоянные энергозатраты на ее поддержание.
Важно знать, что нейроны, определяющие память человека, находятся преимущественно в неокортоксе. Неокортекс содержит порядка 11млрд. нейронов и в разы больше глии. (Глия – тип клеток нервной системы. Глия является средой для нейронов глиальные клетки служат опорным и защитным аппаратом для нейронов. Метаболизм глиальных клеток тесно связан с метаболизмом нейронов, которые они окружают.
Глии, связи нейронов:
Хорошо известно, что в памяти информация хранится разное время, существуют такие понятия как долговременная и кратковременная память. События и явления быстро забываются, если не обновляются и не повторяются, что очередное подтверждение динамичности памяти. Информация определенным образом удерживается, но в отсутствии востребованности исчезает.
Как говорилось ранее, память – энергозависимый процесс. Нет энергии – нет памяти. Следствием энергозависимости памяти является нестабильность ее содержательной части. Воспоминания о прошедших событиях фальсифицируются во времени вплоть до полной неадекватности. Счета времени у памяти нет, но его заменяет скорость забывания. Память о любом событии уменьшается обратно пропорционально времени. Через час забывается ½ от всего попавшего в память, через сутки – 2/3, через месяц – 4/5.
Рассмотрим принципы работы памяти, исходя из биологической целесообразности результатов ее работы. Физические компоненты памяти состоят из нервных путей, объединяющих одну или несколько клеток. В них входят зоны градуального и активного проведения сигналов, различные системы синапсов и тел нейронов. Представим себе событие или явление. Человек столкнулся с новой, но достаточно важной ситуацией. Через определенные сенсорные связи и органы чувств человек получил различную информацию, анализ события завершился принятием решения. При этом человек доволен результатом. В нервной системе осталось остаточное возбуждение – движение сигналов по сетям, которые использовались при решении проблемы. Это так называемые «старые цепи» существовавшие до ситуации с необходимостью запоминать информацию. Поддержания циркуляции разных информационных сигналов в рамках одной структурной цепи крайне энергозатратно. Потому сохранение в пямяти новой информации обычно затруднительно. Во время повторов или схожих ситуациях могут образоваться новые синаптические связи между клетками и тогда полученная информация запомнится на долго. Таким образом, запоминание – это сохранение остаточной активности нейронов участка мозга.
Память мозга – вынужденная компенсаторная реакция нервной системы. Любая информация переходит во временное хранение. Поддержка стабильности кратковременной памяти и восприятия сигналов от внешнего энергетически крайне затратна, к тем же клеткам приходят новые возбуждающие сигналы и, накапливаются ошибки передачи и происходит перерасход энергетических ресурсов. Однако ситуация не так плоха, как выглядит. Нервная система обладает долговременной памятью. Зачастую она так трансформирует реальность, что делает исходные объекты неузнаваемыми. Степень модификации хранимого в памяти объекта зависит от времени хранения. Память сохраняет воспоминания, но изменяет их так, как хочется обладателю. В основе долговременной памяти лежат простые и случайные процессы. Дело в том, что нейроны всю жизнь формируют и разрушают свои связи. Синапсы постоянно образуются и исчезают. Довольно приблизительные данные говорят о том, что этот процесс спонтанного образования одного нейронного синапса может происходить у млекопитающих примерно 3-4 раза в 2-5 дней. Несколько реже происходит ветвление коллатералей, содержащих сотни различных синапсов. Новая полисинаптическая коллатераль формируется за 40-45 дней. Поскольку эти процессы происходят в каждом нейроне, вполне можно оценить ежедневную емкость долговременной памяти для любого из животных. Можно ожидать, что в коре мозга человека ежедневно будет образовываться около 800 млн. новых связей между клетками и примерно столько же будет разрушено. Долговременным запоминанием является включение в новообразованную сеть участков с совершенно не использованными, новообразованными контактами между клетками. Чем больше новых синаптических контактов участвует в сети первичной (кратковременной) памяти, тем больше у этой сети шансов сохраниться надолго.
Запоминание и забывание информации. Кратковременная память образуется на основании уже имеющихся связей. Её появление обозначено оранжевыми стрелками на фрагменте б. По одним и тем же путям циркулируют сигналы, содержащие как старую (фиолетовые стрелки), так и новую (оранжевые стрелки) информацию. Это приводит к крайне затратному и кратковременному хранению новой информации на базе старых связей. Если она не важна, то энергетические затраты на её поддержание снижаются и происходит забывание. При хранении «кратковременной», но ставшей нужной информации образуются новые физические связи между клетками по фрагментам а-б-в. Это приводит к долговременному запоминанию на основании использования вновь возникших связей (жёлтые стрелки). Если информация долго остаётся невостребованной, то она вытесняется другой информацией. При этом связи могут прерываться и происходит забывание по фрагментам в-б-а или в-a (голубые стрелки)."
Из выше сказанного ясно, что мозг динамическая структура, постоянно перестраивается и имеет определенные физиологические пределы, так же мозг чрезмерно энергозатратный орган. Мозг не физиологичен, а морфогенетичен, потому его активности некорректно и неправильно измерять в системах, используемых и применимых в информационных технологиях. Из за индивидуальной изменчивости мозга не представляется возможным делать какие либо выводы обобщающие различные функциональные показатели мозга человека. Математические методы так же не применимы в расчете структурного взаимодействия в работе мозга человека, из за постоянного изменения, взаимодействия и перестраивания нервных клеток и связей между ними, что в свою очередь доводит до абсурда работу американских ученых в исследовании емкости памяти головного мозга человека.
У меня есть компьютер. Думаю, у вас тоже. Общий перечень наших с вами задач, решаемых с помощью компьютера, можно свести к двум основополагающим вещам: хранение и преобразование информации. Головной мозг выполняет схожие функции. Например, фоторецепторные клетки в глазах принимают электромагнитное излучение и преобразуют его в нервный импульс. Мозг обрабатывает эту информацию и на основе нее строит изображение. Помимо функционального сходства, мозг и компьютер имеют и общие структурные черты: у нас тоже есть некоторое подобие процессора и памяти. Причем наша память, как и память компьютера, бывает разных видов. В этой статье пойдет речь о нашем аналоге оперативной памяти и о том, как он работает.
Модель рабочей памяти
В 1974 году Алан Бэддели и Грэм Хитч предложили многокомпонентную модель РП, переработав модель кратковременной памяти Аткинсона-Шиффрина. Изначально модель содержала три компонента. Первый компонент — это система контроля над вниманием, называемая центральным исполнителем (ЦИ). ЦИ направляет внимание на информацию, подавляя отвлечение (на нерелевантную информацию и неподходящие действия) и координируя когнитивные процессы при одновременном выполнении множества задач. У ЦИ «в подчинении» находятся две системы временного хранения: фонологическая петля и визуально-пространственный блокнот.
Фонологическая петля — это когнитивная система временного хранения, которая может хранить информацию, представленную в речевой и звуковой форме, с помощью проговаривания про себя (субвокальные повторения). Одним из доказательств этого служит эффект фонологического сходства: слова, со сходным звучанием, запоминаются труднее, чем слова, звучащие по-разному. Представим, что вы хотите запомнить набор терминов. Если слова схожи по звучанию, то это приведет к путанице и плохому результату. Попробуйте запомнить два ряда слов: «код», «год», «кот», «рот» и «солнце», «горячий», «корова», «день». Скорее всего, «производительность» запоминания в первом случае будет хуже. Фонологической петле совсем не важны значения, поэтому человек запоминает ряд из нескольких слов, обозначающих одно и тоже, так же, как и разные слова. В этом заключается отличие рабочей памяти от долговременной. Если увеличить количество слов в последовательности, например до 10, и дать людям запомнить их, то звучание уйдет на второй план, а значение станет намного важней. Таким образом у человека имеется система, которая может хранить информацию путем проговаривания про себя. Она не важна для понимания речи (если вы способны нормально говорить и слышать), однако играет существенную роль в пополнении словарного запаса на раннем этапе обучения чтению, когда нужно удержать в памяти последовательность звуков в точном порядке.
Визуально-пространственный блокнот — это когнитивная система, одновременно хранящая пространственную и визуальную информацию. Визуальная информация включает в себя такие вещи, как цвет и форма, а пространственная — данные о местоположении. Например, использование карты или проектирование здания включает пространственную информацию. Изучение иероглифов, запоминание цвета — это больше визуальное задание. Системы вербальной, пространственной и визуальной информации могут поддерживаться потоками информации, не охватываемыми подчиненными системами (например, тактильные ощущения, семантическая информация, музыкальная информация, эмоциональная составляющая и т. п.).
Так как речь идет о серии потоков восприятия, в 2000 году Бэддели расширил модель, добавив четвертую систему — эпизодический буфер, в котором потоки информации объединяются. У буфера есть несколько измерений: визуальное, пространственное семантическое и перцептивное. Он объединяет их вместе и делает доступными сознанию, связывая всю информацию РП в единое эпизодическое представление. Таким образом эпизодический буфер — это связующие звено между рабочей и долговременной памятью. Если проводить аналогии, то эпизодический буфер чем-то напоминает экран, на который проецируются события.
Что влияет на рабочую память
РП страдает от интенсивного стресса. Это было обнаружено в исследованиях Арнстена и его коллег на разных видах животных. Например, в одном из исследований Арнстен исследует влияние стресса, вызванного шумом, на когнитивные функции префронтальной коры у резус-макак. Экспериментаторы заполняли едой одну из лунок, а затем накрывали их непрозрачным экраном. Через определенные промежутки времени экран убирали, и макаки выбирали одну из лунок (задача с отложенным ответом). После некоторой серии экспериментов подопытных подвергали воздействию непрерывным громким шумом (100-110 Дб) в течении 30 минут перед тестированием. Испытав стресс, животные хуже справлялись с заданием: чаще забывали, в какой лунке находятся лакомства. В ходе исследований выяснилось, что высвобождение физиологически активных веществ, катехоламинов, в префронтальную кору, вызванное стрессом, снижает срабатывание нейронов и емкость памяти. Воздействие хронического стресса может привести к глубоким нарушениями РП. Чем больше стресса в жизни, тем ниже эффективность РП при выполнении простых познавательных задач. Злоупотребление алкоголем также может вызывать нарушения РП из-за повреждения мозга.
Индивидуальные различия в объеме РП в некоторой степени наследуемы. Пока что мало известно о том, какие гены связаны с функционированием РП. В рамках многокомпонентной модели был предложен один ген-кандидат, ROBO1 для гипотетической фонологической петли рабочей памяти. Генетический компонент РП в значительной степени разделяется с таковым для подвижного интеллекта, поэтому исследования связи памяти и генетики возможно поможет также лучше понять работу интеллекта.
Существует несколько гипотез о том, что РП может быть натренирована, например при помощи специальных компьютерных программ или таких задач, как n-назад. Но при этом люди не демонстрируют значительных улучшений в таких активностях, как обучение математике, чтение или выполнение тестов на уровень интеллекта. Если тренировка рабочей памятью интеллекта работает, то скорее всего эффект будет незначительным.
Память 101: от доли секунды до бесконечности
Проще всего описать память как способность некоторое время накапливать, сохранять, воспроизводить знания и навыки. «Некоторое время» может занимать секунды, а может длиться всю жизнь. В зависимости от этого (а также от того, какие участки мозга активны в тот или иной момент) память принято подразделять на сенсорную, кратковременную и долговременную.
Сенсорная — это память, которая активируется всего за доли секунды, она находится вне нашего сознательного контроля и по сути является автоматическим ответом на изменения окружающей среды: мы видим/слышим/ощущаем объект, распознаем его и «достраиваем» окружающую нас обстановку с учетом новой информации. По сути это система, позволяющая нам регистрировать картину, которую воспринимают наши органы чувств. Правда, очень ненадолго — информация в сенсорной памяти хранится буквально полсекунды и меньше.
Кратковременная память «работает» в пределах до нескольких десятков секунд (20-40 секунд). Мы способны воспроизвести информацию, полученную в этом временном отрезке, без необходимости сверяться с первоисточником. Правда, не всю: объем информации, которую может удерживать кратковременная память, ограничен — долгое время считалось, что он вмещает «семь плюс-минус два объекта».
Поводом так считать послужила статья гарвардского психолога-когнитивиста Джорджа Миллера (George Armitage Miller) «Магическое число 7±2», которая вышла в журнале Psychological Review еще в 1956 году. В ней он описывал результаты экспериментов во время своей работы в Bell Laboratories: по его наблюдениям, человек мог хранить в кратковременной памяти от пяти до девяти объектов — будь то последовательность букв, цифр, слова или изображения.
Более сложные последовательности испытуемые запоминали, группируя элементы так, чтобы число групп также находилось в пределах от 5 до 9. Правда, современные исследования дают более скромные результаты — «магическим числом» считается 4±1. Такие оценки приводит, в частности, профессор психологии Нельсон Коуэн (Nelson Cowan) в своей статье 2001 года.
Фото Fredy Jacob — Unsplash
Долговременная память устроена иначе — длительность хранения информации в ней может быть неограниченна, объем намного превышает кратковременную память. При этом если в работе кратковременной памяти заняты временные нейронные связи в области фронтальной и теменной коры мозга, то долговременная память существует за счет устойчивых нейронных связей, распределенных по всем отделам мозга.
Все эти виды памяти не существуют отдельно друг от друга — одну из самых известных моделей взаимосвязи между ними предложили психологи Ричард Аткинсон и Ричард Шиффрин (Richard Atkinson, Richard Shiffrin) в 1968 году. По их предположению, сначала информация обрабатывается сенсорной памятью. «Буферы» сенсорной памяти предоставляют информацию кратковременной памяти. Далее, если информация неоднократно повторяется, то из кратковременной памяти она переходит «в долговременное хранилище».
Вспоминание (целенаправленное или спонтанное) в такой модели — это обратный переход информации из долговременной в кратковременную память.
Другую модель через 4 года предложили психологи-когнитивисты Фергус Крейк и Роберт Локхарт (Fergus I. M. Craik, Robert S. Lockhart). Она основана на идее о том, что длительность хранения информации и то, останется ли она лишь в сенсорной памяти или перейдет в долговременную, зависит от «глубины» обработки. Чем сложнее способ обработки и чем больше времени на него затрачено, тем выше вероятность, что информация запомнится надолго.
Объем кратковременной памяти
Информация без повторения хранится в кратковременной памяти на протяжении примерно 20 секунд. При этом ее объем однозначно определить очень сложно. Американский психолог Джордж Миллер в своей работе «Магическое число семь плюс-минус два« определил, что человек, как правило, не может запомнить и воспроизвести больше 7±2 объектов (данная характеристика является усредненной и не отрицает существование уникумов, способных запоминать большое количество информации)
Но что такое объект? На основе своих исследований (проверка, сколько человек может запомнить), Миллер приводит следующую характеристику — человек в среднем способен запомнить девять двоичных чисел, восемь десятичных, семь букв алфавита и пять односложных слов. Информационная содержательность этих объектов не столь большая. В этом кроется и следующее различие между кратковременной и долговременной памятью — объем информации. Объектом может являться как слово, так и изображение — например, пейзаж. Но степень его детализации будет определяться объемом кратковременной памяти и вряд ли вы запомните его в деталях без повторения.
Рабочая память
Рабочая память (РП) — это тип памяти, с помощью которого человек способен сохранять в уме информацию, с которой работает. РП также позволяет комбинировать информацию, полученную от органов восприятия, с долговременной и кратковременной памятью.
Термин «Рабочая память» был введен Джорджем Миллером, Евгением Галантером и Карлом Прибрамом в контексте теории, в которой человеческий ум сравнивался с компьютером. Изначально понятие рабочей памяти не было конкретизировано, поэтому его использовали Ричард Аткинсон и Ричард Шиффрин в своей модели кратковременной памяти. Однако они не сделали акцента на ее функциональной части, поэтому Алан Бэддели и Грэм Хитч переработали их модель. Главное отличие нового взгляда на РП заключалось в том, что кратковременная память может быть разделена на субкомпоненты и что такая система способна на сложные когнитивные действия. На данный момент многие ученые используют концепцию РП в качестве замены или расширения концепции краткосрочной памяти, делая акцент на манипулировании информацией, а не на ее простом хранении.
Кратковременная память
Изначально, информация от органов чувств попадает в кратковременную память. Как понятно из названия, она хранится там небольшой промежуток времени. При этом информация от органов чувств фильтруется. В кратковременную память попадает та информация, на которую мы обратили своё внимание. Причем как произвольно, так и под действием каких-либо факторов. Например, обычно мы не обращаем внимание на ощущения от надетой на нас одежды, но если она вызовет дискомфорт, то мы обратим внимание, и эта информация попадет к нам в кратковременную память. Помимо органов чувств, источником информации может являться и долговременная память как итог процесса вспоминания, как целенаправленного, так и спонтанного.
Модель Аткинсона-Шиффрина
В целом идеи о том, что человеческая память не является единой сущностью, возникли ещё в 19 веке. Более конкретная теория взаимодействия между кратковременной и долговременной памятью появилась в середине 20-го века в множественной модели Аткинсона-Шиффрина.
Согласно данной модели, наша память состоит из трех структур:
- Сенсорная память. Это структура, в которой хранится память от органов чувств на протяжении малого количества времени (для визуальной — 0,5 секунд, а для звуковой — 2 секунды);
- Кратковременная память. Как упоминалось выше, в эту структуру попадает информация из сенсорной памяти путем обращения внимания.
- Долгосрочная память. Это структура практически неограниченного объема, которая может хранить информацию вплоть до смерти.
Механизм перехода из кратковременной памяти в долговременную точно не ясен. При этом, способность вспоминать события из прошлого зависят от гиппокампа. К этому выводу пришли Бренда Милнер и Уильям Сковилл, изучая пациента, которому для лечения эпилепсии был удален гиппокамп. Пациент не мог вспомнить, что с ним происходило в прошлом, но при этом другие структуры памяти сохранились. Он помнил факты об устройстве мира, но новые ему выучить было сложно. Также у него отлично работала кратковременная память.
Эксплицитная, имплицитная, рабочая — все это тоже про память
Исследования взаимоотношений между типами памяти привели к появлению более сложных классификаций и моделей. Так, например, долговременную память стали подразделять на эксплицитную (ее также называют осознанной) и имплицитную (неосознанную или скрытую).
Эксплицитная память — то, что мы обычно имеем в виду, когда говорим о запоминании. Она в свою очередь подразделяется на эпизодическую (воспоминания о жизни самого человека) и семантическую (память о фактах, понятиях и явлениях) — такое разделение впервые предложил в 1972 году канадский психолог эстонского происхождения Эндель Тульвинг.
Фото studio tdes — Flickr CC BY
Имплицитную память обычно подразделяют на прайминг и процедурную память. Прайминг или фиксирование установки возникает, когда определенный стимул влияет на то, как мы воспринимаем стимул, следующий за ним. Например из-за прайминга особенно смешным может казаться явление misheard lyrics (когда в песнях слышится что-то не то) — узнав новый, нелепый вариант строчки из песни, мы тоже начинаем его слышать. И наоборот — ранее неразборчивая запись становится понятной, если увидеть расшифровку текста.
Что касается процедурной памяти, то ее яркий пример — моторная память. Ваше тело «само знает», как кататься на велосипеде, водить машину или играть в теннис, точно так же музыкант играет знакомое произведение, не заглядывая в ноты и не раздумывая о том, каким должен быть следующий такт. Это — далеко не единственные модели памяти.
Оригинальные варианты предлагали как современники Миллера, Аткинсона и Шиффрина, так и следующие поколения исследователей. Классификаций видов памяти также много больше: например, в отдельный класс выделяют автобиографическую память (что-то среднее между эпизодической и семантической), а помимо кратковременной памяти иногда говорят о памяти рабочей (хотя некоторые ученые, например тот же Коуэн, считают, что рабочая память — это скорее небольшой раздел долговременной памяти, которым человек оперирует в моменте).
Что дальше?
Попадая в мозг, нервные импульсы преобразуются в соответствующие образы и чувства. Но на данный момент эти образы всего лишь образы. Если человек не умеет читать, то для его мозга текст будет лишь набором закорючек. В психологии есть термин когнитивность. Он отражает способность человека к умственному восприятию и переработке внешней информацию сквозь собственную систему взглядов, зависящую от мышления, памяти, обучения и т. д. Коротко говоря, мозг в течение жизни обучается, получает новую информацию и, в зависимости от текущего типа мышления, багажа знаний и умений, обрабатывает получаемую информацию соответствующим образом.
Читайте также: