Ученые пытаются улучшить память человека с помощью электрических импульсов

Вся информация, которая хранится “в голове”, воспринимается нами как нечто само собой разумеющееся. Однако на самом деле механизм памяти настолько сложен, что до конца понять его ученым не удается. Тем не менее практически ежегодно делаются новые открытия.

Фото fb.ru

В мозг более чем двадцати пациентов, больных эпилепсией (именно у них наиболее часто наблюдаются расстройства запоминания), ученые Пенсильванского университета имплантировали в общей сложности по 200 электродов. Затем начали стимулировать центры, отвечающие за память, электрическими импульсами. При этом каждый электрод работал еще и в записывающем режиме, регистрируя до тысячи показателей в секунду. Это помогло не только отследить процесс, но и разработать для каждого пациента индивидуальный алгоритм “лечения”. Результат - запоминание улучшилось на 15%. Пока ученые находятся в самом начале пути. Конечная цель - разработка прибора, который условно можно назвать “кардиостимулятором мозга”. Почему бы и нет?

У всех по-разному

Память - это способность сохранять информацию, а также воспроизводить ее. Она присуща всем существам, имеющим нервную систему, но у каждого вида - свои нюансы. Например, у кишечнополостных - медуз и гребневиков - есть лишь простые суммационные (кратковременные) рефлексы. У членистоногих память - это готовые программы реакций на условия окружающей среды. Головоногие моллюски, птицы и млекопитающие обладают уже вполне приличными способностями к запоминанию. Но самым совершенным механизмом памяти наделены люди. Причем она “завязана” на индивидуальные особенности. Например, уже в детском возрасте можно сказать, преобладает ли у ребенка запоминание образов, ассоциативная или абстрактная память. При этом часто недостатки одного вида памяти могут компенсироваться за счет других.

Такие нервные...

Мозг содержит 86 миллиардов нервных клеток, которые посылают импульсы через особые контакты - синапсы. Японские ученые ввели в человеческий мозг мельчайшие световые частицы и засняли процесс на видео. Чем интенсивнее была работа мысли (например, при решении математических задач), тем активнее становились нейроны. Они двигались все быстрее и непрерывным потоком, напоминая чем-то амеб (род микроскопических одноклеточных простейших). Получается, что широко известное выражение “шевелить мозгами” имеет прямой смысл.

Саму память можно разделить на несколько видов. Первый - непосредственная, которая длится несколько секунд. Обычно вы идете по улице, смотрите по сторонам и тут же забываете, что видели, не так ли? Кратковременная память позволяет нам запоминать что-либо на несколько часов. А вот если информация является крайне полезной, она переходит в долговременный вид памяти, где сохраняется от нескольких дней до всей жизни.

Гигант мысли

Долговременная память формируется примерно через 5-8 часов после поступления важной информации. При этом образуются белки с особым строением молекул, и возникает отдельная нейронная сеть. Когда необходимо что-то вспомнить, происходит вызов “записанного” в разных точках цепи материала и затем его оформление в осмысленный сюжет.

Количество нейронных связей увеличивается в процессе взросления. Так, у маленького ребенка нейроны есть, но связи между ними практически отсутствуют. Они начинают появляться только в процессе познания окружающего мира. Если сравнить мозг человека с компьютером, он мог бы сохранять до 7 миллионов мегабайт. Очень много, однако неизвестен ни один человек в истории, который реально достиг бы таких высот интеллекта (это примерно как вызубрить все книги, имеющиеся в Национальной библиотеке).

С возрастом в мозге происходят естественные изменения - уменьшается количество нервных клеток, связи ослабевают. Отсрочить это время можно. Начинается все с полноценного сна и питания. Например, бедная белками и витаминами пища снижает возможности памяти. А включение в рацион продуктов, богатых магнием, кальцием и глютаминовой кислотой, наоборот, улучшает ее. Плохо влияет на память и малоактивный образ жизни. И, напротив, смена впечатлений, общение с людьми, активный отдых на природе и занятия спортом ей “нравятся”. Вот и получается, что бегом можно убежать не только от инфаркта, но и от склероза.

ЛЮБОПЫТНО

Феноменальную память имел американец Ким Пик - прототип главного героя фильма “Человек дождя”. Он запоминал 98% всей прочитанной информации, причем мог одновременно правым глазом читать правую страницу, а левым - левую в развороте книги. А ведь Ким родился с черепно-мозговой грыжей, повреждением мозжечка и отсутствием мозолистого тела (отдел, который соединяет полушария мозга). Понятное дело, что такие вещи не ведут к одаренности. Однако, как выяснили ученые, случай Кима Пика уникален - нейроны из-за отсутствия мозолистого тела создали новые соединения, что привело к многократному увеличению объема памяти именно за счет патологических структур.

КОМПЕТЕНТНО

Владимир Кульчицкий, академик, заместитель директора по научной работе Института физиологии НАН:

Научные исследования подтверждают, что для нормальной работы мозга и особенно механизмов памяти человека необходим полноценный сон. Ведь вопреки расхожему мнению о сне как о безмятежном покое это как раз одно из наиболее активных состояний нашего мозга. Существует масса примеров (в частности, Дмитрий Менделеев со своей периодической таблицей), когда именно во сне ученым приходили идеи научных открытий. Сальвадор Дали засыпал сидя, держа в руке тяжелый ключ. Как только при засыпании у него ослабевала хватка, ключ выскальзывал и будил его грохотом. Художник считал, что это помогает ему почерпнуть новые мысли и идеи для картин из пограничного состояния между сном и бодрствованием. А сколько существует сказаний о вещих снах!

Вы никогда не задумывались, почему маленькие дети в возрасте до трех лет так много спят? Дело в том, что в первые годы жизни на ребенка обрушивается такой поток различной информации и впечатлений, что мозгу нужно время для его обработки. Чтобы кратковременная память превратилась в долговременную, должны образоваться новые межнейронные контакты, а формирование их лучше всего идет во время “сонной активности” нервных клеток. Если излагать процесс простыми словами, то происходит систематизация (как бы “раскладывание по полочкам”) всего, что произошло с нами в период бодрствования. “Дирижирует” этим участок мозга под названием гиппокамп. Именно он отвечает за то, чтобы информация не только направлялась по конкретному адресу, но и “архивировалась” в соответствующих отделах. Так вот, в случае несоблюдения оптимального режима дня (а в норме у среднестатистического человека сон должен продолжаться как минимум семь часов) данные процессы нарушаются, происходят сбои. И поскольку ошибки имеют свойство накапливаться, это негативно отражается на механизмах памяти в целом, а часто и на здоровье человека.

Впрочем, известны примеры выдающихся личностей, которым якобы для сна нужно было совсем немного времени. Например, считается, что Наполеон Бонапарт спал не более четырех часов. Однако, как мне кажется, эти утверждения верны лишь отчасти. Действительно, какое-то время человек может (в силу жизненных обстоятельств) существовать в экстремальном ритме. Но жить так все время невозможно - мозг просто не выдержит перегрузки. Наблюдения показывают, что такие люди (при всей своей гениальности) живут гораздо меньше остальных. И, как правило, отличаются нестабильной психикой. Кстати, появились научные статьи о связи недосыпания с частотой развития болезни Альцгеймера.

И наоборот, наблюдения за долгожителями показывают, что все они правильно питаются, соблюдают режим дня и ведут активный образ жизни.

Вспомните:

Что называют сенсорной системой?

Ответ. Сенсорная система - часть нервной системы, ответственная за восприятие определённых сигналов (так называемых сенсорных стимулов) из окружающей или внутренней среды. Сенсорная система состоит из рецепторов, нейронных проводящих путей и отделов головного мозга, ответственных за обработку полученных сигналов. Наиболее известными сенсорными системами являются зрение, слух, осязание, вкус и обоняние. С помощью сенсорной системы можно почувствовать такие физические свойства, как температура, вкус, звук или давление.

Также сенсорными системами называют анализаторы. Понятие «анализатор» ввёл российский физиолог И. П. Павов. Анализаторы (сенсорные системы) - это совокупность образований, которые воспринимают, передают и анализируют информацию из окружающей и внутренней среды организма.

Вопросы после § 34

Какие структуры мозга отвечают за формирование памяти?

Ответ. За память отвечают следующие структуры мозга - гиппокамп и кора:

Кора головного мозга – отвечает за память о впечатлениях, воспринятых через органы чувств, и ассоциации между ощущениями;

Гиппокамп – связывает в единое целое факты, даты, имена, впечатления, имеющие эмоциональную значимость.

Кроме того:

Мозжечок – он участвует в формировании памяти при повторении и выработке условных рефлексов;

Полосатое тело – это совокупность структур в переднем мозге, участвует в формировании привычек.

Как работает «паутина памяти»?

Ответ. Существует переключение памяти, способное оживлять нужные воспоминания. При этом активизируются нервные узлы коры больших полушарий головного мозга и гиппокампа. Такие связи составляют «паутину памяти». Чем больше связей, тем больше «паутина».

Как связаны сенсорная, кратковременная и долговременная память?

Ответ. Основные процессы памяти: запоминание, сохранение и воспроизведение. Исходя из продолжительности этих процессов, различают три вида памяти. Сенсорная или мгновенная память содержит информацию, полученную от рецепторов. Она сохраняет следы воздействия на очень короткое время – от 0,1 секунды до нескольких секунд. Если поступившие сигналы не привлекают внимание высших отделов мозга, следы памяти стираются и рецепторы воспринимают новые сигналы. Если информация от рецепторов важна, она передается в кратковременную память. В ней храниться сведения, о которых человек думает на данный момент. Если информация не вводится повторно, она будет потеряна. Только воспоминания, которые закреплены повторением или связаны с другими воспоминаниями, поступают в долговременную память, где могут храниться часы, месяцы, годы.

Как развивается память?

Ответ. Непроизвольная память формируется без контроля сознания. Благодаря такой памяти приобретается большая часть жизненного опыта человека. Произвольная память включает сознание, требует волевых усилий, так как человек ставит перед собой цель запомнить необходимую информацию. Моторная или двигательная память – это запоминание и воспроизведение различных движений, основа двигательных навыков. Словесно-логическая память позволяет запомнить и воспроизвести мысли, выраженные словами и другими знаками. Благодаря этому виду памяти человек оперирует понятиями, понимает смысл усваиваемой информации..Образная память позволяет ему сохранить и воспроизвести зрительные, слуховые, обонятельные образы. Эмоциональная память – память чувств. Известно, что лучше запоминается то, что связано с положительными или отрицательными эмоциями. Все виды памяти тесно взаимосвязаны.

Нейробиологи из Канады и США обнаружили, что в запоминании простых навыков участвуют не все нервные клетки, получающие необходимую для этого информацию, а лишь около четверти из них. То, какие именно нейроны примут участие в формировании долговременной памяти, зависит от концентрации регуляторного белка CREB в клеточном ядре. Если искусственно повысить концентрацию CREB в некоторых нейронах, запоминать будут именно они. Если заблокировать CREB в части нейронов, роль запоминающих возьмут на себя другие нервные клетки.

Одним из самых блестящих достижений нейробиологии XX века стала расшифровка молекулярных механизмов памяти. Нобелевский лауреат Эрик Кандел и его коллеги сумели показать, что для формирования самой настоящей памяти - как кратковременной, так и долговременной - достаточно всего трех нейронов, определенным образом соединенных между собой.

Память изучалась на примере формирования условного рефлекса у гигантского моллюска - морского зайца Aplysia. Моллюску осторожно трогали сифон, и тотчас вслед за этим сильно били по хвосту. После такой процедуры моллюск некоторое время реагирует на легкое прикосновение к сифону бурной защитной реакцией, но вскоре всё забывает (кратковременная память). Если «обучение» повторить несколько раз, формируется стойкий условный рефлекс (долговременная память).

Оказалось, что процесс обучения и запоминания не имеет ничего общего с какими-то высшими, идеальными или духовными материями, а полностью объясняется довольно простыми и совершенно автоматическими событиями на уровне отдельных нейронов. Весь процесс можно полностью воспроизвести на простейшей системе из трех изолированных нервных клеток. Один нейрон (сенсорный) получает сигнал от сифона (в данном случае - чувствует легкое прикосновение). Сенсорный нейрон передает импульс моторному нейрону, который, в свою очередь, заставляет сокращаться мышцы, участвующие в защитной реакции (Aplysia втягивает жабру и выбрасывает в воду порцию красных чернил). Информация об ударе по хвосту поступает от третьего нейрона, который в данном случае играет роль модулирующего. Нервный импульс от одного нейрона к другому передается посредством выброса сигнальных веществ (нейромедиаторов). Точки межнейронных контактов, в которых происходит выброс нейромидиатора, называются синапсами.

За эту картинку Эрику Канделу дали Нобелевскую премию. Здесь показано, как в простейшей системе из трех нейронов формируется кратковременная и долговременная память

На рисунке показаны два синапса. Первый служит для передачи импульса от сенсорного нейрона к моторному. Второй синапс передает импульс от модулирующего нейрона к окончанию сенсорного. Если в момент прикосновения к сифону модулирующий нейрон «молчит» (по хвосту не бьют), в синапсе 1 выбрасывается мало нейромедиатора, и моторный нейрон не возбуждается.

Однако удар по хвосту приводит к выбросу нейромедиатора в синапсе 2, что вызывает важные изменения в поведении синапса 1. В окончании сенсорного нейрона вырабатывается сигнальное вещество cAMP (циклический аденозинмонофосфат). Это вещество активизирует регуляторный белок - протеинкиназу А. Протеинкиназа А, в свою очередь, активизирует другие белки, что в конечном счете приводит к тому, что синапс 1 при возбуждении сенсорного нейрона (то есть в ответ на прикосновение к сифону) начинает выбрасывать больше нейромедиатора, и моторный нейрон возбуждается. Это и есть кратковременная память : пока в окончании сенсорного нейрона много активной протеинкиназы А, передача сигнала от сифона к мышцам жабры и чернильного мешка осуществляется более эффективно.

Если прикосновение к сифону сопровождалось ударом по хвосту много раз подряд, протеинкиназы А становится так много, что она проникает в ядро сенсорного нейрона. Это приводит к активизации другого регуляторного белка - транскрипционного фактора CREB. Белок CREB «включает» целый ряд генов, работа которых в конечном счете приводит к разрастанию синапса 1 (как показано на рисунке) или к тому, что у окончания сенсорного нейрона вырастают дополнительные отростки, которые образуют новые синаптические контакты с моторным нейроном. В обоих случаях эффект один: теперь даже слабого возбуждения сенсорного нейрона оказывается достаточно, чтобы возбудить моторный нейрон. Это и есть долговременная память . Остается добавить, что, как показали дальнейшие исследования, у высших животных и у нас с вами память основана на тех же принципах, что и у аплизии.

После этого необходимого вступления можно перейти к рассказу о том, что, собственно, открыли канадские и американские нейробиологи. Они исследовали формирование у лабораторных мышей условных рефлексов, связанных со страхом. Простейшие рефлексы такого рода формируются в латеральной амигдале (ЛА) - очень маленьком отделе мозга, отвечающем за реакции организма на всякие пугающие стимулы. Мышей приучали, что после того, как раздается определенный звук, их бьет током. В ответ на удар током мышь замирает: это стандартная реакция на испуг. Мыши - умные зверьки, их можно научить многому, и условные рефлексы у них формируются быстро. Обученные мыши замирают, едва заслышав звук, предвещающий опасность.

Ученые обнаружили, что сигнал от нейронов, воспринимающих звук, поступает примерно в 70% нейронов латеральной амигдалы. Однако изменения, связанные с формированием долговременной памяти (рост новых нервных окончаний и т. п.), у обученных мышей происходят лишь в четвертой части этих нейронов (примерно у 18% нейронов ЛА).

Ученые предположили, что между нейронами ЛА, потенциально способными принять участие в формировании долговременной памяти, происходит своеобразное соревнование за право отрастить новые синапсы, причем вероятность «успеха» того или иного нейрона зависит от концентрации белка CREB в его ядре. Чтобы проверить это предположение, мышам делались микроинъекции искусственных вирусов, не способных к размножению, но способных производить полноценный белок CREB либо его нефункциональный аналог CREB S133A . Гены обоих этих белков, вставленные в геном вируса, были «пришиты» к гену зеленого флуоресцирующего белка медузы. В итоге ядра тех нейронов ЛА, в которые попал вирус, начинали светиться зеленым.

Выяснилось, что в результате микроинъекции вирус проникает примерно в такое же количество нейронов ЛА, какое участвует в формировании условного рефлекса. Это случайное совпадение оказалось весьма удобным.

Помимо нормальных мышей, в опытах использовались мыши-мутанты, у которых не работает ген CREB. Такие мыши полностью лишены способности к обучению, они ничего не могут запомнить. Оказалось, что введение вируса, производящего CREB, в ЛА таких мышей полностью восстанавливает способность к формированию условного рефлекса. Но, может быть, увеличение концентрации CREB в некоторых нейронах ЛА просто усиливает реакцию «замирания»?

Чтобы проверить это, были поставлены опыты с более сложным обучением, в которых мышь должна была «осознать» связь между звуком и ударом тока не напрямую, а опосредованно, причем для этого требовалось запомнить определенный контекст, в котором происходило обучение. Для этого недостаточно работы одной лишь ЛА, а требуется еще и участие гиппокампа. В такой ситуации мыши-мутанты не смогли ничему научиться, ведь в гиппокамп им вирусов не вводили. Следовательно, концентрация CREB влияет именно на запоминание, а не на склонность к замиранию.

При помощи серии дополнительных экспериментов удалось доказать, что в запоминании у мышей-мутантов участвуют именно те нейроны ЛА, которые заразились вирусом. Введение вируса в ЛА здоровых мышей не повлияло на их обучаемость. Однако, как и в случае с мышами-мутантами, в запоминании участвовали именно те нейроны ЛА, в которые попал вирус.

Другой вирус, производящий CREB S133A , лишает зараженные нейроны способности запоминать, то есть отращивать новые окончания. Ученые предположили, что введение этого вируса в ЛА здоровых мышей не должно, тем не менее, снижать их обучаемость, поскольку вирус заражает лишь около 20% нейронов ЛА, и роль «запоминающих» возьмут на себя другие, незаразившиеся нейроны. Так и оказалось. Мыши обучались нормально, но среди нейронов, принявших участие в запоминании, практически не оказалось зараженных (то есть светящихся зеленым светом).

Ученые провели еще целый ряд сложных экспериментов, что позволило исключить все иные варианты объяснений, кроме одного - того самого, которое соответствовало их начальному предположению.

Таким образом, в запоминании участвуют не все нейроны, получающие необходимую для этого информацию (в данном случае - «сенсорную» информацию о звуке и «модулирующую» - об ударе током). Почетную роль запоминающих берет на себя лишь некоторая часть этих нейронов, а именно те, в ядрах которых оказалось больше белка CREB. Это, в общем, логично, поскольку высокая концентрация CREB в ядре как раз и делает такие нейроны наиболее «предрасположенными» к быстрому отращиванию новых окончаний.

Неясным остается механизм, посредством которого другие нейроны узнают, что дело уже сделано, победители названы и им самим уже не нужно ничего себе отращивать.

Этот механизм может быть довольно простым. Совершенно аналогичная система регуляции известна у нитчатых цианобактерий, нити которых состоят из двух типов клеток: обычных, занимающихся фотосинтезом, и специализированных «гетероцист», занимающихся фиксацией атмосферного азота. Система работает очень просто: когда сообществу недостает азота, фотосинтезирующие клетки начинают превращаться в гетероцисты. Процесс до определенного момента является обратимым. Клетки, зашедшие по этому пути достаточно далеко, начинают выделять сигнальное вещество, которое не дает превратиться в гетероцисты соседним клеткам. В результате получается нить с неким вполне определенным соотношением обычных клеток и гетероцист (например, 1:20), причем гетероцисты располагаются примерно на равном расстоянии друг от друга.

На мой взгляд, называть подобные регуляторные механизмы «конкуренцией», как это делают авторы статьи, не совсем правильно, акцент тут должен быть иной. Нейрон не получает никакой личной выгоды от того, что именно он примет участие в запоминании. По-моему, здесь уместнее говорить не о конкуренции, а о самой настоящей кооперации.

По материалам: Jin-Hee Han, Steven A. Kushner, Adelaide P. Yiu, Christy J. Cole, Anna Matynia, Robert A. Brown, Rachael L. Neve, John F. Guzowski, Alcino J. Silva, Sheena A. Josselyn. Neuronal Competition and Selection During Memory Formation 2007. V. 316. P. 457–460.

Память - это сложноустроенная сеть, которая тянется от органов чувств до самых сложных участков мозга. Она находит проявление во всем: от простых движений до тяжелых задач, и в конечном итоге делает нас теми, кто мы есть. В соответствии с тремя неврологическими процессами память может быть сенсорной, кратковременной или долговременной.

Функционируя автоматически, мозг создает сенсорные воспоминания бессознательно. Таким образом, сенсорная память - тип пассивного восприятия. Для ее работы не требуется внимание, а воспоминания хранятся в течение кратчайшего промежутка времени, возможно, секунды. Сенсорная память имеет разновидности в соответствии с основными чувствами человека. Иконическая (зрение), эхоическая (слух) и тактильная (осязание) наиболее тщательно исследованы.

Иконическая память включает в себя как задерживающую способность глаз, так и данные, которые фиксируются зрением, а после обрабатываются мозгом. Соответствующие воспоминания начинают формирование с фоторецепторов на сетчатке, которые передают информацию в ганглиозные клетки, затем в первичную зрительную кору в затылочной доле и, наконец, в височную верхнюю борозду.

Аналог эхоической памяти - накопительный резервуар, в котором сохранятся звуки таким образом, что их можно разобрать спустя некоторое время после воспроизведения. Одним из распространенных примеров работы эхоической памяти можно назваться ситуацию, когда человек переспрашивает у собеседника последний заданный вопрос и отвечает на него прежде, чем тот его повторяет. Деятельность этой разновидности памяти протекает в нескольких областях мозга, в том числе в первичной слуховой коре, в левых частях префронтальной, премоторной и теменной коры, в верхней височной и нижней височной извилине.

Тактильная память основывается на мимолетных ощущениях, таких как зуд и боль. Она распространяется, начиная с нервов, по всему организму: через спинной мозг к постцентральной извилине теменной доли. Ощущения, описывающие текстуру и плотность объектов, воспринимаются в теменной покрышке, а их расположение активизирует правую верхнюю теменную и височно-теменную доли.

Хотя сохранение воспоминаний в кратковременной памяти происходит в течение гораздо более длительного времени, чем в сенсорной, ее длительность составляет лишь 20-30 секунд. Так как по своей природе она опирается на менее сложные структуры (и, следовательно, гораздо меньшее количество нейронов), чем долговременная память, емкость кратковременной памяти ограничена; в зависимости от человека (и языка) ее вместительность составляет всего около 7 единиц информации. Хотя это кажется смехотворно малым количеством, попробуйте быстро посмотреть, а затем вспомнить случайный набор из 10 цифр или слов. Это магическое число 7 может быть увеличено несколькими способами, но все они связаны с процессом фрагментирования. Номер чьего-то мобильного телефона представляет собой набор из одиннадцати цифр, но его легко запомнить, потому что память воспринимает эту информацию «порциями». Префронтальная кора играет ключевую роль в работе кратковременной памяти. Здесь мозг обрабатывает как визуальную информацию, так и фонологическую. Примечательно, что кратковременная память, как полагают, в первую очередь является фонологической. Например, носители китайского языка, большинство слов в котором состоят из одного слога, могут помнить 10 цифр по сравнению с нашими семью. Кратковременные воспоминания легко забываются, когда нервные импульсы перестают нести актуальную информацию, переключаясь на другую.

Процесс образования долгосрочной памяти начинается с кратковременной, которая с рядом операций позволяет информации сохраниться. Когда кратковременные воспоминания перемещаются на длительное хранение, гиппокамп производит новые белки. Они изменяют выбранную группу нейронов, а те отправляют электрохимические сообщения, создавая нервные пути. Пациенты с болезнью Альцгеймера могут восстановить воспоминания из детства, но забывают актуальную информацию, потому что поврежденный гиппокамп больше не в состоянии производить новые белки, и, следовательно, новые воспоминания, но сильные нервные пути, проделанные в молодости, позволяют хранить старую информацию. Долговременные воспоминания сложнее забыть. Для этого они должны не использоваться в течение длительного времени, либо на них должны «налечь» новые.

На этом сайте есть огромное количество статей и интерактивных схем, выпускаемых под пристальным вниманием редакторов-ведущих мировых учёных в области нейронаук. А ещё там есть раздел «Спроси эксперта» , где специалисты отвечают на вопросы простых смертных. Мы выбрали три вопроса о работе памяти и перевели их для вас.

Существует ли фотографическая память?

Ларри Сквайр,

профессор психиатрии, нейробиологии и психологии в Калифорнийском университете Сан-Диего. Исследует организацию и неврологические основы памяти.

Говоря о фотографической памяти, обычно имеют в виду способность человека очень подробно запоминать визуальную информацию. Предполагается, что такие люди словно делают мысленные снимки так же, как фотоаппарат создаёт статичные изображения, а потом могут вспоминать их без ошибок. Однако фотографической памяти в этом смысле не существует.

Это легко продемонстрировать, попросив людей, которые считают, что обладают фотографической памятью, прочитать две-три строки текста, а затем воспроизвести текст по памяти в обратном порядке. Если бы память работала как фотография, у них бы это получилось, но в жизни такого не происходит.

Память больше похожа на кусочки головоломки , чем на фотографию. Чтобы вспомнить событие прошлого, мы собираем вместе самые запоминающиеся элементы и обычно забываем то, что творилось на фоне, цвет стен, картину на заднем плане, точные формулировки. Пропуская детали, мы формулируем основное содержание. Мы хорошо помним суть случившегося и плохо - частные элементы. Это выгодно, потому что содержание события важнее, чем детали.

Конечно, у разных людей способность к запоминанию отличается. То, насколько хорошо мы запоминаем вещи, зависит от того, насколько сильно мы обращали на них внимание. Кроме того, на способность запоминать влияет то, как мы воспроизводим материал в сознании и соотносим его с уже известным.

Некоторые люди с хорошей памятью используют специальные техники для её развития. Другие могут без усилий вспомнить большое количество автобиографической информации из разных сфер жизни. Исследователи узнают больше о памяти и её механизмах, изучая таких людей, а также тех, кто страдает нарушениями памяти из-за болезни или травм.

Как помочь ученикам лучше запоминать информацию?

Томас Кэрью,

профессор нейронаук в Нью-Йоркском университете. Изучает, как мозг получает информацию, где её хранит и как использует.

Всякий, кто когда-либо готовился к экзаменам, однажды задавал себе вопрос - как поместить в мозг побольше информации и подольше её сохранить? Вот два практических способа, основанных на экспериментальных данных.

Около 130 лет назад немецкий психолог Германн Эббингаус провёл значимую серию исследований по изучению памяти человека. Результаты показали, что отдых перед новым обращением к материалу даёт преимущества. Это наблюдение теперь известно как эффект интервального повторения.

С момента открытия Эббингауса сотни исследований подтвердили: занятия, которые разнесены во времени, приносят больше пользы в плане запоминаемости материала, чем то же количество занятий, следующих друг за другом впритык.

Мы всё ещё изучаем, как именно работает интервальный механизм. Чтобы сформировать долговременную память, синапсические связи укрепляются, а это требует производства клеточных белков. Есть основания предполагать, что разнесённое обучение улучшает производство этих белков.

Таким образом, для более успешных результатов требуется делать перерывы во время занятий и, когда это возможно, дробить уроки на части.

Кажется логичным, что всё главное, что связано с запоминанием материала, случается, когда мы учимся чему-то впервые, а последующие контрольные и тесты нужны только для измерения и оценки. Однако проверка знаний имеет бо льшее значение, чем кажется на первый взгляд.

Работы исследователей памяти выявили важность обучения с расширенным тестированием. Главный вывод заключается в том, что регулярная проверка может значительно улучшить способность вызывать материал в памяти. Интересно, что повторное изучение материала не принесло таких результатов. Это указывает на то, что при формировании долговременных воспоминаний восстановление информации в памяти может играть более значимую роль, чем запоминание.

Неврологическая основа этого явления неясна. Однако популярная гипотеза предполагает, что припоминание уже известного активизирует процесс укрепления нейронных связей.

Используйте больше викторин и тестов, как на уроках, так и в домашней работе, чтобы помочь ученикам вспоминать материал почаще.

Откуда берётся дежавю?

Говард Айхенбаум,

директор Центра памяти и мозга, Лаборатории когнитивной нейробиологии и Центра нейронауки в Бостонском университете.

Дежавю - это странное чувство, когда нам кажется, что с нами уже происходило то, что мы вообще-то совершенно точно переживаем в первый раз. Изучать дежавю в лабораторных условиях трудно, ведь явление это редкое и трудно воспроизводимое.

Тем не менее, есть нечто общее между дежавю и более распространенной ситуацией, при которой кто-то кажется знакомым, хотя вы не помните имени этого человека и обстоятельств знакомства. В отличие от дежавю, учёные могут воспроизвести такое ощущение узнавания в лаборатории. Один из способов сделать это - попросить участников исследования оценить лица и места, как виденные ранее, так и нет.

Такие исследования помогли учёным понять, что узнавание и воспоминание - это две разные формы памяти, которые работают вместе. Чувство смутного узнавания люди испытывают легко, а вот конкретное воспоминание, требующее установления ассоциаций и критического подхода, занимает больше времени. Например, если какой-то человек кажется вам знакомым, вы сможете разобраться, кто он такой, поговорив с ним и достроив картину.

Функциональные исследования с помощью МРТ показали, что в распознавании знакомых изображений участвуют перирхинальная кора и прилегающая область, называемая корой парафтопампала. Оба этих отдела отправляют информацию в гиппокамп, который также участвует в работе памяти. Полный опыт воспоминания может представлять собой объединение сходящихся сигналов от перирхинальной и парафтопампальной области.