Научение и память - РИТМЫ МОЗГА - НЕРВНАЯ СИСТЕМА - ОРГАНЫ, СИСТЕМЫ И АППАРАТЫ ОРГАНОВ

«Научение - это процесс, позволяющий накапливать информацию в нервной системе... память - совокупность информации, приобретенной мозгом и управляющей поведением» (Ж. Шапутье, 1980). Память - это священный дар. Назначение памяти - сохранение прошлого и обретение полноты жизни в настоящем и будущем. Память (среди прочего) предполагает и ответственность за творческое продолжение истории человечества и за сохранение в душе образов ушедших.

Память - это психическая функция сохранения информации о каких-либо раздражениях, а также идеях, образах, событиях после того, как они уже не действуют, и способность сохранять и впоследствии использовать (извлекать) эту информацию. Четыре процесса характеризуют память: запоминание информации, ее сохранение, извлечение и воспроизведение.

Различают память генетическую и приобретенную. Генетическая память - это вся информация, получаемая от родителей через половые клетки. Носителем генетической информации являются нуклеиновые кислоты, в которых закодирована склонность к определенным видам поведения у человека (и высших приматов). Примером генетической памяти являются страх падения и рефлекторные реакции на падающие предметы.

Приобретенная (индивидуальная) память возникает в онтогенезе на основе жизненного опыта. Выделяют четыре вида сознаваемой памяти: двигательную, связанную с запоминанием и воспроизведением движений; образную, основой которой является запоминание предметов и их свойств; словесно-логическую (свойственную только человеку), связанную с запоминанием, узнаванием и воспроизведением мыслей, понятий; эмоциональную память, ответственную за запоминание и воспроизведение чувственных восприятий совместно с объектами, их вызывающими. Выделение в самостоятельную категорию условно-рефлекторной, или поведенческой, памяти обусловлено механизмом становления условно-рефлекторных связей. При выработке условного рефлекса необходимо сохранение в памяти следа от воздействия на организм условного раздражителя до момента его подкрепления безусловным раздражителем.

По данным X. Корнхубера (1973), общая информационная емкость коры головного мозга достигает 3 ∙ 108 бит, ее достаточно для хранения лишь 1% информации, которая проходит через мозг человека. Из всего огромного потока поступающей в мозг информации в памяти, к счастью, задерживается очень немного. Без способности к научению и памяти и без способности забывать не мог бы выжить ни отдельный человек, ни вид «человек разумный».

Основная отличительная особенность памяти человека — способность к формулировке идей в виде словесных символов и к их сохранению в абстрактной форме.

Научение - это процесс усвоения знаний или овладения ими. Самая простая и самая распространенная форма научения - это привыкание. У человека (и животных) каждый новый раздражитель вызывает как соматические, так и вегетативные реакции - ориентировочные реакции. И.П. Павлов называет ориентировочной любую реакцию обращения внимания в ответ на стимул, например, поворот головы, направление взгляда в сторону стимула, повышение мышечного тонуса. Но если раздражитель не играет роли для организма, то при повторении стимула ориентировочная реакция угасает. Так, например, человек, живущий вблизи железнодорожной линии или на шумной улице, перестает обращать внимание на шум и спит спокойно, но его может разбудить тишина или любой непривычный звук. Такая адаптация называется привыканием. В то же время очень сильный или очень вредный раздражитель усиливает реакцию - это сенситизация.

Информация, или «запись», возникающая в мозге, называется энграмой (термин был предложен немецким биологом Ричардом Симоном).

Различают три вида памяти (рис. 144). Сенсорная память. Информация, полученная рецепторами, сохраняется около 1/4 с., в течение которых в головном мозгу решается вопрос о необходимости ее сохранения.

Кратковременная (или первичная) память. Если сенсорная информация необходима мозгу, она обрабатывается, интегрируется и сохраняется около 20 с. Емкость кратковременной памяти ограничивается семью элементами (от 5 до 9). Если необходимо сохранить в кратковременной памяти большее число элементов, мозг группирует ее в соответствующее количество. Кратковременная память является основой выполнения текущих поведенческих и мыслительных операций. В основе процессов кратковременной памяти лежит многократная циркуляция (реверберация) импульсных разрядов (нервных импульсов) по круговым замкнутым цепям нейронов лобной и теменной долей коры полушарий большого мозга. Замкнутые цепи создаются, в основном, нейронами III и IV слоев коры. В результате многократного прохождения импульсов по кольцевым структурам нейронов в них образуются стойкие изменения, закладывающие основу процесса долгосрочной памяти.

Долговременная память. Если информация, хранящаяся в кратковременной памяти, не нужна или не используется, она быстро стирается. Если она необходима, то переводится в долговременную память. Чем чаще человек извлекает эту информацию, тем лучше она фиксируется. Этот процесс называется консолидацией. Долговременная память зависит от того, насколько информация привычна, т.е. от частоты повторения; от контекста; уровня мотивации, т. е. необходимости запомнить ту или иную информацию. Долговременную память подразделяют на вторичную и третичную.

Долгосрочная память является основным видом памяти человека, благодаря которой он может существовать как индивидуум. В этой памяти хранятся все без исключения образы, события, знания, умения, навыки. Долгосрочная память является основой условно-рефлекторной деятельности человека. В основе долгосрочной памяти лежат сложные структурно-химические преобразования на системном, синаптическом и клеточном уровнях головного мозга. Этапы этих преобразований следующие: 1) фиксация информации; 2) сортировка и выделение новой информации; 3) долговременное хранение значимой для организма информации; 4) воспроизведение информации по мере необходимости.

Забывание - способность забывать имеет огромное значение в выживании людей. Мозг должен освобождаться от ненужного груза впечатлений и сведений. Память как бы сама регулирует нагрузку, готовится к приему новой информации. При этом старая информация не исчезает бесследно, но переходит из активной памяти в пассивную, откуда иногда ее удается извлечь. Это замечательное свойство спасает многих людей в трагических ситуациях.

.

Забывание зависит от многих причин: неиспользование информации, хранящейся в памяти; возраст; интерференция, т.е. помехи, связанные с наслоением какой-то предшествующей или последующей информации; подавление или активное забывание, связанное с бессознательной психической защитой.

Современные исследования убедительно показали, что у плода в 20 недель начинает функционировать память. Память человека индивидуальна. У одних людей более выражена слуховая, у других - зрительная память, некоторые лучше запоминают то, что они записывают. Безусловно, человек лучше всего запоминает то, что вызывает его интерес. Очень стойкой является эмоциональная память, или память чувств. Об этом прекрасно сказал поэт: «О, память сердца, ты сильней рассудка памяти печальной!» Очень важна мотивация. Способность к запоминанию зависит и от тренировки. Так, например, британские ученые с помощью специального сканера исследовали лобную долю человеческого мозга, которая ведает перемещением в пространстве, в том числе у шоферов такси и представителей других профессий. Оказалось, что она развита у таксистов гораздо больше. Мало того, чем лучше водитель ориентируется в городе, чем более кратким путем он может проехать из одного места в другое, тем больше по размеру лобная доля его мозга. При этом объем серого вещества в целом не меняется, оно просто распределяется по-иному.

Рассеянность не признак плохой памяти. С плохой памятью нередко путают рассеянность. Но рассеянные люди на самом деле просто погружены в свои мысли, их внимание как раз сконцентрировано, но на чем-то ином, а бытовая информация им не интересна. Часто за нарушения памяти принимается невнимательность, вызванная переутомлением, последствиями болезни, т. е. состоянием, в котором в данный момент находится человек. Ослаблению памяти препятствуют запахи. Это объясняется соседством центра обоняния с «запоминающей» зоной мозга. Острая реакция памяти на запахи, видимо, запрограммирована: роль запахов в выживании древнего человека очень велика.

Одно из распространенных заблуждений - ухудшение памяти с возрастом. На самом деле, к сожалению, большинство людей после 50 лет просто перестают что-то заучивать, «напрягать» память, происходит детренировка. Хорошо известно, что актеры, которым приходится учить новые роли всю жизнь, и в старости справляются с длиннейшими текстами. Сейчас в некоторых странах, например, в Германии, Израиле, США, все чаще люди, выйдя на пенсию, поступают в университеты (обычно на гуманитарные факультеты), вполне успешно занимаются и сдают экзамены наравне с юными однокурсниками, а чаще всего значительно успешнее.

Память можно улучшить. В большинстве случаев память можно улучшить. Ранее считалось, что у взрослого человека клетки мозга - нейроны - не делятся и постепенно отмирают. Но оказалось, что это не так. Результаты последних исследований говорят о том, что нейроны делятся даже в 70-летнем возрасте. Причем размножающиеся клетки обнаружены в самых «думающих» участках мозга. Сейчас ученые считают, что возрастное ослабление памяти связано не столько с физической гибелью нейронов, сколько с нарушением контактов между ними. Вещества, помогающие установлению подобных контактов, известны. Это прежде всего витамины С, Е, В6, В12, b-каротин, полиненасыщенные жирные кислоты, кверцетин и дигидрокверцетин.

Морфологическим субстратом памяти являются многие структуры мозга, в первую очередь это кора лобных долей, височные доли, гиппокамп, миндалины, гипоталамус.

Членораздельная речь. Сознание человека тесно связано с членораздельной речью и зависит от нее. Человек осознает только те предметы и явления, которые превращаются в словесные символы.

Как известно, большинство животных общаются между собой с помощью различных сигналов. Членораздельная речь уникальна и отличается от этих сигналов, которые, кстати, существуют и у человека (например, гримаса или вскрик боли), тем, что передает не только то, что имеется в настоящее время в данной конкретной ситуации, но и то, что было в прошлом, что может произойти в будущем. Речь передает сведения об опыте, которым говорящий не обладает. И.П. Павлов назвал речь второй сигнальной системой, которая отличается от первой (органы чувств) отвлечением и обобщением.

В коре полушарий большого мозга находятся три важнейших центра, связанных с речью: зрительным - на медиальной поверхности затылочных долей в области шпорной борозды; слуховой - в обеих височных долях; сомато-сенсорный - в прецентральных извилинах обоих полушарий, именно его нейроны управляют мышцами лица, туловища и конечностей.

Напомним о межполушарных различиях в работах Р. Сперри, который показал, что изолированное левое полушарие столь же эффективно обеспечивает сознание человека и членораздельную речь, как оба полушарий, в то время как изолированное правое полушарие не может обеспечить устную и письменную речь. Именно левое полушарие определяет, главным образом, лингвистические (вербальные) способности человека. Корковые центры левого полушария играют основную (специфическую) роль в восприятии, запоминании и воспроизведении речи. Только их нормальное функционирование приводит к полноценной речевой функции. Левое полушарие не только воспринимает речь, но и генерирует звуки речи. Левое полушарие доминирует и в двигательных актах речи. Правое полушарие способствует выделению сигналов из шума, опознает интонации и музыкальные мелодии, оно обеспечивает понимание устной и письменной речи, участвует в модуляции голоса.

Однако правильнее говорить не о доминировании левого полушария, а о взаимодополняющей специализации обоих полушарий с преобладанием речевых функций (как правило) у левого.

Корковые центры речи расположены вблизи центров соответствующих анализаторов. Так, центр речи Брока расположен кпереди от тех отделов ядра двигательного анализатора, которые контролируют функцию мышц, участвующих в артикуляции. Более 100 лет тому назад П. Брок описал потерю речи - моторную афазию, связанную с поражением описанного центра речи. При этом человек понимает речь, но не может произносить слова. Несколько позже Вернике описал другой тип афазии (сенсорную) - расстройство понимания устной речи, которая развивается при поражении центра речи Вернике - коры задних отделов верхней височной извилины (височная доля) в зоне расположения ядра слухового анализатора. При этом больной говорит, хотя слегка искажает речь. Иными словами, человек слышит обращенные к нему слова, но не понимает их. При повреждении коры затылочной доли в области ядра зрительного центра больной видит буквы и слова, но не может их распознать - чтение на родном языке становится невозможным.

Согласно модели речи Вернике - Гешвинда его осуществляет доминантное левое полушарие. Вначале зрительная информация от сетчатки глаз передается в центр зрения, где распознается образ. Эта информация передается в центр речи Вернике, где происходит подбор слов. Из центра Вернике импульсы направляются в центр Брока, где и происходит формирование речи, т. е. возникает информация о словах, которые следует произнести. Эта информация передается в те зоны двигательного центра коры (прецентральная извилина), где и возникают импульсы к мышцам, осуществляющим артикуляцию речи. Эта же модель позволяет выявить, как осуществляются движения, связанные с речью. Звуковые сигналы (речь) воспринимаются центрами слуха, распознаются, после чего информация направляется в центр Вернике, где интерпретируется. Эта информация поступает в левое полушарие (премоторная зона). Здесь мозг вырабатывает стратегию действия. Из премоторной зоны импульсы направляются в двигательные центры левой прецентральной извилины, ведающие мышцами руки, где и возникает сигнал к выполнению действия.

И.М. Сеченов рассматривал потребности организма как побуждение и модель поведения человека, как причину мотивации.

Принимая в качестве необходимого фактора целенаправленного поведения наличие биологической потребности, И.П. Павлов считал потребности фундаментом поведения и психики - «рефлексом цели».

По классификации, предложенной академиком И.В. Симоновым, различают три вида потребностей: биологические, социальные и идеальные. Биологические, или витальные, потребности направлены на сохранение целостности организма и вида (потребности в еде, питье, сне и т.д.). Социальные, или зоосоциальные, потребности - это потребности принадлежать к определенной группе и следовать поведенческим нормам группы, а для человека - следовать нравственным и эстетическим нормам общества. Идеальныепотребности, или потребности познания и творчества, - это потребности человека в познании мира и своего места в нем, смысла жизни, потребности приобретения знаний.

Биологические потребности являются, преимущественно, врожденными, в то время как социальные и идеальные приобретаются в процессе индивидуального развития на основе биологических потребностей. И.М. Сеченов писал, что потребности являются мотивом или целью, а движение - средством достижения цели. Мотивация всегда порождается потребностью.

Мотивация - это толчок к целенаправленному действию, вызванный потребностью. Мотивации, подобно потребностям, классифицируют на биологические (витальные), социальные и идеальные.

Механизмы формирования мотиваций. В возникновении мотиваций и их удовлетворении лежат нейрогуморальные механизмы периферическою и центрального уровней. К.В. Судаков сформулировал основные положения нейрофизиологического обеспечения доминирующих мотиваций: любая биологическая мотивация обусловлена соответствующей метаболической потребностью; потребность трансформируется нейрогуморальным путем в возбуждение гипоталамических центров, которые активируют другие структуры мозга, в том числе и кору полушарий большого мозга; корковые и лимбические структуры мозга оказывают специфические для каждой мотивации нисходящие возбуждающие и тормозные влияния на гипоталамические мотивационные центры; каждое мотивационное возбуждение представляет собой специфическую клеточную и молекулярную интеграцию корково-подкорковых структур. В формировании различных биологических мотиваций участвуют одни и те же нейромедиаторы, однако в разных комбинациях и в разных структурах, что свидетельствует о специфической нейрохимической интеграции конкретного мотивационного возбуждения.