Память и научение - (реферат)

Нервная система высших животных и человека — одно из сложнейших образований организма. Она обеспечивает индивидуальную приспособляемость живых существ к постоянно меняющимся условиям окружающей среды, а также управляет их поведением. Совершенствуя этот аппарат, эволюция не только увеличивала его объем и массу, но и усложняла его конструкцию, состоящую из множества разнообразных элементов — нейронов. Каждый нейрон представляет собой сложную систему для обработки информации и имеет от ста до десятков тысяч синапсов, то есть нейронных связей. В большинстве случаев нейроны работают “коллективно”, при этом возбуждается множество синапсов. Их суммарный потенциал создает доступное измерению электрическое поле, которое можно регистрировать специальными приборами.

Каждый сигнал, скажем световой, воспринимается многими рецепторами и преобразуется в нервный (в сущности электрический) импульс, который передается по нервным волокнам большому числу нейронов. Даже простейшее событие (например, включение света) закодировано в мозге пространственно-временной последовательностью импульсов. Каждое конкретное событие отражается в нем индивидуальным характером импульсной активности. Индивидуальность проявляется в виде определенного рисунка, точнее, в виде электрической активности определенного типа, которая записывается

писчиком электроэнцефалографа при записи биотоков мозга. Этот тип активности (паттерн, как говорят нейрофизиологи)отличается от другой электрофизиологической активности или, точнее, от другой паттерн-импульсной активности, вызванной иным событием.

Память животных оценивается по их реакции на различные раздражители при выработке условных рефлексов. Эта выработка, очевидно, основана на приведении в соответствие друг с другом активности двух групп нейронов: воспринимающих сигналы и формирующих ответы на них. Иными словами, выработка вышеупомянутых рефлексов основана на создании сложных систем связи между нейронами. Видимо, память и представляет собой длительное существование систем межнейронных связей. Было бы неправомерно соотносить память лишь с единичной элементарной нейронной связью или с несколькими такими связями, имеющими одинаковые свойства. Тут скорее сложное переплетение связей с различными параметрами. И в этом смысле в работе нейронов проявляется не линейная синхронность, а пространственная. Нет сомнения в том, что для организмов биологически выгодно обладать различными типами памяти: генетической (видовой), индивидуально приобретенной, иммунной, моторной, эмоциональной, образной, словесно-логической и другими. Благодаря генетической памяти организм передает от поколения к поколению свои наследственные признаки. В сущности, генетическая память — это способность организма развиваться по предварительному “плану”, или, как говорят, по закодированной в организме программе, отражающей в том числе и наследственные болезни по материнской и отцовской линиям. Генетическая память определяется триадой ДНК— РНК — белок и связана с

активностью гормонов и ферментов. Так, лицо, конечности, походка субъекта похожи до известной степени на родительские. Это касается и сопротивляемости к некоторым болезням или, наоборот, предрасположенности к ним. Отзачатия до полного своего развития организм дифференцируется и приобретает определенный облик благодаря своей генетической памяти. Генетическая память сохраняет тысячелетнюю историю жизни и очень медленно меняет то, что в ней закодировано. Индивидуально приобретенная память вносит в генетическую поправки, связанные с приспособлением данного индивидуума к окружающей среде.

Иммунная память представляет собой способность организма отличать свое от попадающего в него чужого. В широком смысле иммунную память следует понимать как сохранение специфического для организма клеточного строения с характерными для него составными частями. Иммунная память помогает организму бороться с проникшими в него извне микробами, вирусами или паразитами, мобилизуя для их уничтожения клеточную и гуморальную системы защиты и вырабатывая иммунитет (невосприимчивость к подобным “непрошеным гостям”). Иммунная память до недавнего времени интересовала только ограниченный круг ученых-иммунологов. Однако сегодня она привлекает большое внимание хирургов и реаниматоров в связи с изучением пересадки органов. Мгновенная память — отпечаток события, она используется в ситуациях, которые невозможно предвидеть, но которые являются жизненно важными для сохранения индивидуума как представительная деятельность человека в изменяющейся окружающей среде и особенно в среде ссыльной определяется с помощью не мгновенной но более или менее быстрой памяти. Скорость ее образования в каждом случае, несмотря на то что она связана с генетическими особенностями организма зависит от окружающей обстановки. Такое "Несрочное" запоминание в процессе обучения биологически выгодно. И не только потому, что поступающая информация фильтруется и отбирается но и потому, что в мозге она упорядочивается и Скапливается в определенных полях мышления... Благодаря этому облегчаются ассоциативные поиски нужной информации в мозге. Для нормального функционирования человеческой памяти необходимо осуществление ряда процессов. В зависимости от того, какой процесс доминирует у данного человека, возникают и другие типы памяти: моторная, которая состоит из запоминания и воспроизведения движений (у спортсменок, занимающихся художественной гимнастикой, феноменальная моторная память); эмоциональная, которая выражается в запоминании и воспроизведении чувств; образная (зрительная, вкусовая, сливая и т. п. ), которая связана с запечатлением и воспроизведением образов предметов и их свойств; словесно-логическая, которая характеризуется тем, что материалом для запоминания и воспроизведения служат мысли, устная и письменная речь Различая между типами памяти относительны, так как все они связаны друг с другом и взаимодействуют между собой. Фиксирование и воспроизведение увиденного у человека всегда одержит компонент словесного воспроизведения. В то же время запоминание и воспроизведение словесного материала не лишено зрительного компонента. В жизни обычно мы имеем дело с воспроизведением сложной системы восприятии, обладающих винительным числом зрительных, слуховых, тактильных и других элементов. Попытки измерить объем и продолжительность памяти делались еще в 80-е годы XIX века. Известны, например, опыты немецкого психолога Германа Эббингауза, который поставил себе целью измерить “чистое” непосредственное запоминание. Для этого он разработал такой метод запоминания, который позволял изучить процесс запоминания без участия какого бы то ни было вспомогательного (логического) средства. Испытуемым предлагалось запомнить ряд из 5—8 бессмысленных слогов и воспроизвести их. Объем непосредственного запоминания определялся по максимальному числу воспроизведенных слогов или по числу повторений, которые были необходимы испытуемому, чтобы запомнить весь ряд слогов и воспроизвести его полностью. Аналогичные опыты проводились с запоминанием отдельных слов, цифр, фигур и пр. Опыты продемонстрировали, что число элементов, которые человек способен запомнить при однократном предъявлении, составляет 6—7. Это число стали считать средним “объемом памяти”. Когда испытуемому показывали ряд элементов, число которых превышало средний объем, запоминание становилось неравномерным: легче всего запоминались крайние элементы ряда (первые и последние). Явление это называется в психологии “фактором края” и носит нейродинамический характер: средние элементы испытывают двустороннее угнетающее влияние соседних элементов в отличие от элементов, занимающих крайние положения предложенного испытуемому ряда. Существенным в этих опытах было явление реминисценции, которое выражалось в том, что спустя некоторое время испытуемый воспроизводил больше элементов, чем сразу после демонстрации. Исследователи объясняют описанный феномен тем, что после определенной паузы тормозящее влияние соседних элементов ослабевает и воспроизведение начинает протекать при облегченных условиях. С возрастом процесс запоминания претерпевает определенное развитие. Многолетние наблюдения показали, что в раннем детстве этот процесс протекает значительно быстрее, чем в зрелом возрасте, а образовавшиеся “отпечатки” отличаются большей прочностью — сохраняются значительно дольше. Быстрое приобретение в детском возрасте навыков точного овладения родным языком — хорошее тому подтверждение. Кроме того, для детского возраста характерно продолжительное сохранение ярких образов, что у взрослых встречается редко.

Но запоминание в детском возрасте имеет и свои недостатки. Обладая прочной памятью, маленькие дети не в состоянии запоминать по указанию то или иное содержание, избирательно задерживать одни и отбрасывать другие образы, запечатлеваемые в памяти. Так же еще очень слабо развита в этом возрасте возможность логического запоминания.

Способность кодирования поступающей информации и использования специальных методов запоминания развивается значительно позже — в школьном возрасте. Нет никакого сомнения в том, что память (кратковременная и долговременная) как проявление деятельности всего мозга связана с различными его структурами и представлена соответствующими нейродинамическимипроцессами. Она активно участвует (у человека в этом случае можно говорить о творческой деятельности) в оперативных и динамических фазах фиксирования и извлечения информации. Однако память— очень сложное природное явление и поэтому не вмещается в однозначные определения и формулировки. И еще одна проблема волнует ученых, и не только их. Существует ли феноменальная память? Иными словами, каковы реальные и “сверхреальные” возможности нашего мозга? Ученые согласны в одном отношении: из возможностей, которыми обладает наш мозг, ежедневно используется не более десяти процентов. Научная и популярная литература полны интересных примеров, которые с трудом могут объяснить даже самые крупные специалисты. Бесспорно, первое место принадлежит здесь “чудо математикам”. Примеры известны еще со времен средневековья. Хрестоматиен, например, флорентиец Малебеки — библиотекарь Цезаря Борджа. Он хорошо помнил названия 80 тысяч рукописей и точное место их расположения в библиотеке. Безусловно, это определяло его особое положение при дворе. В наше время в качестве примера часто приводится феноменальная память кассира футбольного клуба“Гурник” (Польша) Леопольда Хельда. Он представлял собой своеобразный живой архив, в котором хранились результаты всех матчей команды и подробности, связанные с ними. На вопрос телевизионного комментатора “Как закончился матч между “Гурником” и “Одером” четыре года назад? ”, Хельд ответил: “Мы выиграли, встреча происходила 18 августа, на стадионе было 27000 зрителей, выручка составила 235 000 злотых, три гола забил Поль и один Шолтишек”. Самым известным из “чудо математиков” был итальянец Иноди. Он не только запоминал исключительно сложные цифровые комбинации, но и мог безошибочно определить, каким днем недели будет, например, 18 октября в 29448723 году.

Особенно интересен случай с журналистом С. В. Шерешевским, приводимый в трудах советского психолога А. Р. Лурии. Молодой человек был направлен к профессору для осмотра и наблюдения, так как во время редакционных “летучек” и “планерок” он, единственный из всех сотрудников, не записывал указаний главного редактора. Когда возмущенный начальник потребовал от журналиста ответа, его гнев быстро сменился изумлением. Шерешевский слово в слово повторил всю “планерку” и при этом выразил удивление по поводу того, что его коллеги записывают простые вещи, которые ничего не стоит запомнить. Профессор Лурия наблюдал за Шерешевским на протяжении тридцати лет начиная с 1926 года. Он установил, что возможности памяти журналиста безграничны. При этом он отметил, что восприятие и запоминание зрительных образов сопровождалось одновременным восприятием вкуса, звуков, запахов. Слова также приобретали форму и цвет. Так, например, прослушав тон частотой 2000 колебаний в секунду, Шерешевский заявил: “Похоже на розово-красный фейерверк. Цвет грубый, неприятный, вкус — отвратителен, что-то вроде пересоленных щей.... Им можно поранить руку”. Память этого человека была практически безграничной в своей продолжительности —и спустя двадцать лет он безошибочно воспроизводил некогда запомнившиеся вещи. ПрофессорЛурия рассказывал, как Шерешевский отвечал на вопросы: он закрывал глаза и медленно шевелил пальцами в воздухе: “Подождите.... Вы были в синем костюме.... Я сидел напротив вас и тогда.... ” В ходе наблюдений не было обнаружено ни одной ошибки при воспроизведении событий, происходивших пять, десять, пятнадцать лет назад. Подробно исследуя необыкновенные способности памяти Шерешевского, Лурия установил, что в большинстве случаев запоминание состояло в создании живых зрительных представлений и ассоциаций, связанных с материалом, который требовалось запомнить. Используя эти свои удивительные свойства, журналист стал впоследствии экспертом по созданию ассоциаций между иностранными словами, математическими образами и бессмысленными словосочетаниями при исследовании памяти. Приведенные примеры феноменальной памяти, разумеется, не единичны; различные литературные источники называют десятки подобных случаев. Ученые объединили все проявления исключительной памяти в общую группу, к которой теперь относят и людей, обладающих фотографической памятью, или так называемым эйдетизмом* [* От греч. Слова eidos, что значит "образ"]. Эти люди “видят” свои воспоминания так, словно мозг проецирует их на некий экран. Не нужно смешивать эйдетизм с хорошо развитой, но обычной зрительной памятью. В экспериментальных условиях, исследуемым лицам показывали картины, которые они некоторое время рассматривали, а затем описывали по памяти. Это с большими или меньшими подробностями в состоянии сделать каждый человек. Но только люди, обладающие эйдетизмом, могут запечатлеть в памяти абсолютно точную копию объекта и описать его так, словно он находится в этот момент перед их глазами. Еще одно, не менее интересное свойство памяти — различение образов и создание ассоциаций. С помощью органов чувств человек получает информацию о каком-либо объекте окружающей среды и отличает его от других по небольшому числу признаков. В мозге человека этот процесс совершается с невероятной быстротой, в то время как даже

в самой совершенной электронной машине с довольно сложной программой он протекает гораздо медленнее и на элементарном уровне. Ассоциации для человеческой памяти—нечто совершенно естественное, осуществляемое с поразительной легкостью. Достаточно, например, нам услышать слово “поезд”, как в нашей памяти возникает ряд представлений и ассоциаций: товарный поезд, пассажирский, “электричка”, метро, вспоминаются даже поездки на поездах....

Удивительна и та легкость, с которой мы можем определить, что мы знаем и чего не знаем. Достаточно исследуемому услышать слово незнакомого языка или выдуманное слово, например “джинджинкон”, чтобы последовал мгновенный ответ: “Я этого не знаю”. Подобными свойствами обладают и электронные вычислительные машины. Если спросить ЭВМ, “знает” ли она данное слово, она сможет ответить, но лишь сверив поступившую информацию с той, которая хранится в машинной памяти. Если же при составлении программы было предусмотрено место и для данной информации, машина, “услышав” вопрос, проверяет, заполнено соответствующее место или нет, и только тогда отвечает: “Знаю” или “Не знаю”. При этом программист должен предусмотреть в программе всевозможные виды информации, которые могут появиться в будущем. Можно ли применить этот принцип действия машины к проявлениям человеческой памяти? Очевидно, нет, здесь он лишен смысла и выглядел бы странным и неправдоподобным. Но вернемся к придуманному нами слову "джинджинкон". Вы сразу же устанавливаете, что не знаете этого слова, и ничего в том нет удивительного, потому что оно выдумано. И никто не проверяет всех сведений, хранящихся в его памяти, чтобы установить, что этогослова там нет. Аналогия с принципом действия ЭВМ еще более неправдоподобна, ибо наша память вовсе не должна иметь отдельных “клеточек” для каждого слова, образа, ощущения, опыта, который мы приобретаем на протяжении жизни. А сейчас проведем один эксперимент. Пусть читатель вспомнит, как называется прочитанная глава. Это интересно выяснить не только для того, чтобы определить, выполнили ли мы поставленную в ней задачу. Опыт показывает — запоминается главным образом то, что вызывает интерес и представляет собой ценную информацию. Безусловно, в проблеме изучения памяти еще много нерешенных вопросов, природа не очень охотно, как бы мы ни старались, открывает занавес перед своими тайнами. И все же благодаря достижениям науки у нас есть, что ответить на вопрос, как работает наша память.

    ГЛАВА I
    СИСТЕМА ПАМЯТИ У ЧЕЛОВЕКА

Когда речь идет о животных, обладающих мозгом, нам недостаточно знать, с какими клеточными изменениями связаны следы памяти; мы хотим знать, какова общая организация мозговых механизмов памяти. Какие области мозга наиболее важны в этом отношении? Какие системы участвуют в научении и памяти? В недавних исследованиях был получен ряд важных сведений об этом.

    Мозжечок

Функция мозжечка заключается в контроле над всеми видами. Он “программирует” координацию многочисленных отдельных движений, составляющих один двигательный акт, когда, скажем, вы подносите яблоко ко рту, чтобы откусить от него. По словам больных с повреждениями мозжечка, в сложном движении, которое до болезни выполнялось автоматически, они должны теперь сознательно контролировать каждый этап: например, сначала поднять руку с яблоком вверх и остановиться, а затем уже поднести его к губам. Исследования последних лет (McCormick et al. , 1982) наводят на мысль, что в мозжечке может храниться большое разнообразие классических условных рефлексов. Например, в одном эксперименте у кролика выработали условный рефлекс моргания одним глазом в ответ на определенный музыкальный тон. С этим тоном (УС) неоднократно сочеталось воздействие струи воздуха, направленной прямо в глаз (БС). Как и у людей, у кролика раздражающий стимул, в данном случае дуновение воздуха, вызывает рефлекс моргания (БР). После того как этот стимул несколько раз сочетался со звучанием тона, кролик начал моргать при одном только звуке (УР). После того как выработка условного рефлекса завершилась, экспериментаторы удалили у кролика очень небольшой участок мозжечка с левой стороны, со стороны того глаза, где был выработан рефлекс. Условный рефлекс исчез полностью, но безусловный - моргание при воздействии струи воздуха - сохранился. Добавим, что после этой операции условный рефлекс на музыкальный тон мог быть образован только для правого глаза - условнорефлекторная связь с веком левого глаза больше не устанавливалась. Соответствующие следы памяти, по-видимому, сохранялись только в одной определенной области мозжечка - в глубинных мозжечковых ядрах, - и разрушение этой области разрушало и сами следы. Выработка данного рефлекса, возможно, связана и с другими изменениями в нервной системе, но изменения в мозжечке, очевидно, тоже необходимы.

    Гиппокамп

Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6