Резюме по тому как мы учимся и запоминаем с точки зрения нейрофизиологии

а) Связь между научением и памятью. Научение представляет собой обусловленные опытом изменения в поведении организма. Память это способность вспомнить или распознать более ранний опыт. Более ста лет назад эксперименты на лабораторных животных позволили выделить два различных типа научения — павловский (классический) условный рефлекс и оперантное обусловливание (инструментальный рефлекс).

Основные типы памяти — это имплицитная (неосознаваемая) и эксплицитная (осознаваемая) память. Эпизодическая память представляет собой запись не только самого события (эпизода), имевшего место в прошлом, но также нашей роли в этом событии. По-видимому, лобная доля играет особую роль в формировании таких автобиографических воспоминаний.

б) Диссоциация систем памяти. В пределах систем эксплицитной и имплицитной памяти различные аспекты памяти регулируют многочисленные подсистемы. У людей с поврежденными нейронными сетями эксплицитной памяти нарушены механизмы извлечения из памяти фактов и событий. У людей с поврежденными нейронными сетями имплицитной памяти нарушены механизмы извлечения из памяти и реализации навыков и привычек.

в) Нейронные системы, отвечающие за эксплицитные и имплицитные воспоминания. Нейронные сети, отвечающие за эксплицитную и имплицитную память, совершенно не похожи друг на друга. Система эксплицитной памяти с реципрокными связями включает в себя структуры медиальных областей височной доли, а система имплицитной памяти с однонаправленными связями включает в себя базальные ядра. Эмоциональная память сочетает в себе признаки имплицитной и эксплицитной памяти.

Уникальность нейронных сетей эмоциональной памяти заключается в том, что они задействуют миндалину. Классификация многочисленных систем памяти представлена на рис. ниже.

Многообразие систем памяти. Наиболее широкая трактовка памяти подразумевает разделение на кратковременную память, хранящую сенсорную, двигательную или когнитивную информацию непродолжительное время, и долговременную память, обеспечивающую относительно постоянную фиксацию информации. Осознаваемые долгосрочные воспоминания могут быть эксплицитными (события и факты, которые человек может спонтанно вспомнить), а также эпизодическими (фиксация личного опыта, например воспоминания о первом дне в школе) или семантическими (фиксация фактов, например, «Англия находится в Европе»), Неосознаваемые имплицитные воспоминания (например, умение ездить на велосипеде) — это усвоенные навыки, условные реакции и события, которые извлекаются из памяти после подсказки. Эмоциональные (аффективные) воспоминания об аффективных аспектах стимулов или событий (например, первого поцелуя) очень яркие — они несут в себе черты как имплицитных, так и эксплицитных воспоминаний

Для фиксации воспоминаний в головном мозге (процесс консолидации) под воздействием опыта должна произойти перестройка нейронных связей, а возникшие изменения должны быть относительно постоянными. При извлечении воспоминания из памяти нейронные связи становятся менее устойчивыми, делая возможным изменение нейронных сетей и соответствующего воспоминания, — этот процесс называют реконсолидацией.

г) Структурные основы нейропластичности. Головной мозг подвержен структурным изменениям, а структурные изменения, по-видимому, обусловливают функциональные изменения. Существует два основных варианта изменения мозговой структуры под воздействием опыта.

Во-первых, существующие нейронные сети в значительной степени меняются за счет изменения синаптических связей. Одним из гипотетических механизмов синаптических изменений является долговременная потенциация, которая выражается в изменении ВПСП в результате научения.

Во-вторых, новые нейронные сети формируются как за счет создания новых связей между существующими нейронами, так и за счет образования новых нейронов. Образование новых нейронов в гиппокампе представляет собой один из механизмов формирования новых нейронных сетей. Фиксацию синаптических изменений могут обеспечивать эпигенетические механизмы — специфические фрагменты ДНК в нейронах модифицированных нейронных сетей могут пребывать как в метилированном, так и в неметилированном состоянии.

Активность нейронов является основным фактором нейропластичности — благодаря этой активности происходят формирование и изменение синапсов. Активность нейронов может быть индуцирована опытом, а также электрической или химической стимуляцией. Химическую стимуляцию могут обеспечивать самые разные вещества — начиная с гормонов и нейротрофических соединений и заканчивая психоактивными препаратами.

Большинство отделов головного мозга подвержено пластическим изменениям, обусловленным опытом. Разнообразный опыт приводит к изменениям разных нейронных систем. В таблице справа перечислены семь принципов, которыми следует руководствоваться при изучении нейропластичности и поведения.

д) Восстановление после черепно-мозговой травмы. Пластические изменения, наблюдаемые после черепно-мозговых травм, аналогичны изменениям, обусловленным опытом. Однако изменения, ведущие к выздоровлению, не всегда возникают спонтанно.

Чаще их приходится стимулировать с помощью поведенческой терапии, психоактивных препаратов, нейротрофических факторов или электростимуляции головного мозга. Основной способ, позволяющий ускорить выздоровление после черепно-мозговой травмы, предполагает стимуляцию ведущих к выздоровлению пластических изменений.

е) Основные термины:

• Амнезия — частичная или полная потеря памяти. Антероградная амнезия — неспособность запоминать события, происходящие после нарушения функции мозга, например, возникшего из-за травмы головы, электрошока или нейродегенеративного заболевания.
• Ассоциативное обучение — формирование ассоциативной связи между не связанными друг с другом стимулами для формирования поведенческой реакции.
• Безусловный рефлекс — врожденная стереотипная реакция на безусловный стимул, например, слюноотделение при попадании пищи в рот.
• Безусловный стимул — стимул, который естественным образом, автоматически, запускает безусловный рефлекс.
• Декларативная память — способность запоминать, сохранять и извлекать различные сведения, например время, место и обстоятельства какого-либо события; часто отсутствует при амнезии.
• Дислексия — нарушение способности к овладению навыками чтения и письма; по-видимому, является наиболее распространенным нарушением процесса обучения.
• Долговременная депрессия (LTD) — сохраняющееся в течение длительного времени снижение эффективности синаптической передачи после низкочастотной электрической стимуляции.
• Долговременная потенциация (LTP) — сохраняющееся в течение длительного времени повышение эффективности синаптической передачи после высокочастотной стимуляции.
• Зрительно-пространственная память — использование зрительной информации для извлечения из памяти пространственного положения объекта.
• Имплицитная память — неосознаваемая память: испытуемые могут демонстрировать такие знания, как навыки, условные реакции или извлечение из памяти событий при получении подсказки, но не могут извлечь из памяти эксплицитную информацию.
• Консолидация — процесс стабилизации следа памяти после научения.
• Метапластичность — взаимодействие между различными изменениями, произошедшими в результате пластичности в головном мозге.
• Мигательный рефлекс — усвоение испытуемым связи между ранее нейтральным стимулом и защитной реакцией моргания.
• Набор установок — правила игры; имплицитные знания о том, как решить проблему с помощью правила, которое может быть применено в разных ситуациях.
• Научение — относительно постоянные изменения в поведении организма, возникающие под воздействием опыта.
• Оперантное обусловливание форма научения, при которой последствия (такие, как получение вознаграждения) определенного поведения (такого, как нажатие на рычаг) уменьшают или увеличивают вероятность повторения такого поведения в будущем; его также называют инструментальным рефлексом.
• Павловский (классический) условный рефлекс выученная реакция, приобретенная в результате многократного сочетания нейтрального стимула (например, звукового сигнала) с биологически значимым стимулом (например, пищей) и заключающаяся в опережающей реакции в ответ на нейтральный стимул, повторяющей реакцию на значимый стимул.
• Память — способность вспомнить или распознать пережитый ранее опыт.
• Парагиппокампальная кора — область коры, лежащая вдоль дорсальной поверхности медиальной височной доли.
• Периринальная кора — область коры, лежащая рядом с обонятельной бороздой на вентральной поверхности головного мозга.
• Поведенческая сенситизации — усиление поведенческих реакций при многократном введении психомоторного стимулятора, такого как амфетамин, кокаин или никотин; ее также называют вызванной воздействием психоактивного препарата сенситизацией.
• Прайминг — использование стимула для сенситизации нервной системы перед последующим предъявлением того же самого или схожего стимула (актуализация установок).
• Процедурная память способность вспомнить последовательность действий или знания о том, как выполнить определенное действие.
• Реконсолидация — процесс перезаписи следа памяти после реорганизации воспоминания.
• Ретроградная амнезия — неспособность вспомнить события, произошедшие до начала амнезии.
• Сенильные бляшки — участки неполного некроза (отмирания тканей), состоящие из гомогенных белковых отложений (амилоид), окруженных фрагментами клеток с признаками дегенеративных изменений; их часто обнаруживают в коре больших полушарий людей с такими пейродегенеративными заболеваниями, как болезнь Альцгеймера.
• Синдром Корсакова — необратимая потеря способности усваивать новую информацию (антероградная амнезия) и извлекать из памяти старую информацию (ретроградная амнезия) вследствие повреждения промежуточного мозга; возникает при хроническом алкоголизме или неправильном питании, приводящем к нехватке витамина В1.
• Условная реакция страха — условная эмоциональная реакция, приводящая к усвоению ассоциации между нейтральным стимулом и неприятным событием (например, ударом тока).
• Условный рефлекс — согласно теории И. П. Павлова это приобретенная реакция на ранее бывший нейтральным условный стимул.
• Условный стимул — в Павловском условном рефлексе это изначально бывший нейтральным стимул, который, будучи подкреплен безусловным стимулом, запускает условный рефлекс.
• Фактор роста нервов (NGF) — нейротрофический фактор, который стимулирует образование дендритов и синапсов, а также иногда способствует выживанию нейронов.
• Черепно-мозговая травма (ЧМТ) — травма мозга вследствие удара по голове.
• Эксплицитная память — осознаваемая память: испытуемые могут извлечь из памяти воспоминание и сообщить, что они уверены в его точности.
• Эмоциональная память — память об аффективных аспектах стимулов или событий.
• Энторинальная кора — область коры, лежащая на поверхности медиальной височной доли; обеспечивает поступление основного входа из неокортекса в гиппо-камповую формацию; часто дегенерирует при болезни Альцгеймера.
• Эпидермальный фактор роста (EGF) нейротрофический фактор; стимулирует образование клеток в субвентрикулярной зоне — эти клетки мигрируют в стриатум (полосатое тело) и в конечном счете дифференцируются в нейроны и глиальные клетки.
• Эпизодическая память — память об автобиографических событиях, об их месте и времени.

- Читать далее "Расщепленный мозг - исследование с точки зрения нейрофизиологии"

Редактор: Искандер Милевски. Дата публикации: 21.11.2023