зона головного мозга отвечающая за память

Зоны мозга, отвечающие за память

Какая часть головы отвечает за память? Существует ли какой-то особенный отдел мозга, который хранит воспоминания? Какой участок головного мозга можно тренировать для того, чтобы мгновенно вызывать в памяти важную информацию? Давайте разбираться!

Человеческая память изучается на протяжении веков. Еще Рене Декарт задавался вопросами тех или иных возможностей человеческого мозга. Иван Петрович Павлов изучал сигнальную систему головного мозга. В последнее время в психологии, психофизиологии, нейробиологии становится все больше открытий. Изучение человеческого мозга захватывает умы величайших ученых современности.

Если спросить обычного человека о том, где хранятся его воспоминания, то, скорее всего, он ответит, что где-то в голове. Однако, на деле все обстоит несколько иначе. За последние несколько десятков лет ученые нашли зоны мозга, которые отвечают за аппетит, узнали, что улучшить познавательные функции мозга действительно возможно, что отдельные зоны головного мозга отвечают за моральный контроль и циклы сна и бодрствования. Но сегодня еще нельзя сказать однозначно, что в каком-то из полушарий головного мозга был найден участок, который со 100% долей вероятности отвечает за память. Несмотря на то, что на данный момент развитие науки идет семимильными шагами, центр воспоминаний в мозге найти пока не удалось.

В конце 19-века ряд ученых изучали высшие психические функции. В то время в этой области была совершена масса открытий. Чуть позже, в результате многих исследований, европейские ученые обнаружили, что пациенты могут терять некоторые психологические функции при поражении тех или иных участков головного мозга. В зависимости от повреждений, такие люди теряли способность мыслить логически, понимать речь на слух, строить связные предложения. В то же время и появилась технология лоботомии, которая некоторый период времени применялась для лечения агрессии и неврозов. Однако, спустя некоторое время, такой метод был признан варварским и более не применялся.

Спустя несколько десятилетий затишья, в конце двадцатого века ученых ждал огромный прорыв. Был изобретен метод магнитно-резонансной томографии. Именно он позволил ученым и врачам без каких-либо ограничений наблюдать за динамикой активности отдельных участков головного мозга. Именно благодаря исследованиям, полученным через томограф, исследователи нашли зоны мозга, которые связаны с восприятием собственного “я”, способностью распознавать эмоции других людей. Кроме того, учеными были открыты зоны, которые отвечают за авантюризм, тягу к приключениям, любопытство и т.д.

Примерно в одно время с этим были открыты центры мозга, отвечающие за базовые потребности и эмоции человека, такие как страх, агрессия, аппетит, оптимизм и пр. Однако, несмотря на все масштабные открытия и исследования, участки мозга человека, которые открывают тайну хранения памяти, так и не были обнаружены.

Однако эксперименты и исследования на эту тему продолжают приносить свои плоды.

Не так давно исследователь Карл Лэшли, который всю свою жизнь посвятил работе над открытиями в области нейробиологии, провел интересный эксперимент над крысами. Подопытных животных учили элементарным трюкам. После удаления половины мозга крысы, несмотря на то, что некоторые из них теряли рядовые способности, сохраняли в памяти то, чему их научили ранее.

Еще одна загадка, связанная с особенностями памяти, связана и с обновлением мозга. Если сравнивать человеческий мозг и мощный компьютер, то жесткий диск в нем статичен. Без постороннего вмешательства он не обновляется. В отличие от человеческого мозга, в котором регулярно происходит ряд химических процессов и создаются новые нейронные связи. Однако, несмотря на то, что мозг регулярно обновляется, многие из нас на протяжении всей жизни продолжают помнить события, которые произошли с нами в глубоком детстве. Многие психологи связывают память и эмоциональные потрясения. Чем сильнее эмоции, тем сильнее врезаются в память, связанные с ними, события, в каком бы возрасте они бы ни произошли.

Автор многочисленных научных работ в области исследований особенности работы мозга, Руперт Шелдрейк, выдвинул интересную гипотезу. Воспоминания человека находятся в измерении, которое недоступно для наблюдения ученых. Ученый считает, что мозг представляет собой не столько компьютер, основной задачей которого является хранение информации, сколько «телевизор», который преобразует в память события извне.

Представление большинства ученых о памяти имеет тесную связь с линейным представлением о времени. Если сравнить память человека с кинопленкой, то только сам человек воспринимает кадры как минувшие и настоящие, на самом же деле — они всегда существуют в одном и том же времени. Быть может, линейное восприятие времени и мешает нам правильно взглянуть на загадку человеческой памяти?

Реальность многогранна, однако мы видим ее через призму нашего собственного восприятия.

Источник

Память и ее нарушения

Л.В. Стаховская Кафедра неврологии и нейрохирургии N 2 РГМУ, Москва

Общими характеристиками памяти как биологической и психической функции являются длительность формирования следов, прочность и продолжительность их удержания, объем запечатленного материала, точность его считывания и особенности воспроизведения.

Произвольная мнестическая деятельность включает стадии: программирование, использование того или иного способа запоминания материала (мнестического приема), контроль за результатом деятельности, включая коррекцию, если эти результаты неудовлетворительны с точки зрения поставленной задачи. При непроизвольном запоминании лучше фиксируется то, что является целью деятельности или вызвало какие-то затруднения во время ее осуществления. При этом воспроизведение следов при непроизвольном запоминании является либо пассивным, либо активным припоминанием.

При хранении следов информации происходит их преобразование, осуществляющееся по определенным законам (например, семантизации или кодирования).

Из сказанного выше следует, что память представляет собой информационную систему, непрерывно занятую приемом, видоизменением, хранением и извлечением информации. Этому соответствуют следующие последовательные этапы мнестического процесса: регистрация информации, ее закрепление, удержание и воспроизведение. Первоначально поступающая информация обрабатывается в афферентных системах коры. Далее она кодируется с помощью системы готовых сенсорных, образных и семантических кодов. Наконец, непосредственно за кодированием следует консолидация следа, вследствие чего информация организуется в устойчивую физиологическую систему, доступную для последующего воспроизведения.

Для оценки состояния памяти у больных используют анализ анамнеза (обращают внимание на остроту развития расстройств памяти, длительность их существования, скорость прогрессирования и др.), изучение неврологического статута и нейропсихологическое обследование. В рамках последнего обычно применяются специальные диагностические тесты: повторение серий слов из 3, 4 и 5 элементов; заучивание списка не связанных между собой 10 слов; запоминание 2 групп элементов (слов, картинок); запоминание 2 смысловых рядов (фразы, рассказы); называние за 1 мин максимального количества слов одной семантической группы (растения, животные) и др. Для уточнения механизма мнестических нарушений используются также методики, облегчающие процессы обработки информации при запоминании (семантическое кодирование): составление осмысленных предложений при заучивании несвязанных слов; помощь исследователя в установлении и др. Исследуют как непосредственное воспроизведение (сразу за предъявлением), так и отсроченное (через некоторое время после предъявления и выполнения другого действия). Наряду с такими тестами нередко применяют и специальные приемы, позволяющие оценить активность психической деятельности, подвижность нервных процессов, состояние внимания (таблицы Шульте, корректурная проба Бурдона с учетом времени выполнения задания и количества ошибок при работе и др.).

В настоящее время механизмы формирования и нарушений памяти принято рассматривать с позиций функциональных блоков А.Р. Лурия.

E. Brownvald и соавт. (1993 г.) предлагают следующую клиническую классификацию амнестических синдромов.

1. Амнестический синдром с внезапным началом, обычно с постепенным неполным восстановлением:

а) двусторонние или односторонние (в доминантном полушарии) инфаркты в области гиппокампа, возникающие в результате атеротромботической или эмболической окклюзии задних мозговых артерий или их нижних височных ветвей;

б) травмы промежуточного мозга или нижнемедиальных отделов височных долей;

в) спонтанное субарахноидальное кровоизлияние;

г) отравление окисью углерода и другие гипоксические состояния.

2. Амнезии с внезапным началом, кратковременной длительностью с полным восстановлением:

а) височная эпилепсия;

б) посткомоционные состояния;

в) транзиторная глобальная амнезия.

3. Амнестический синдром с подострым началом и различной степенью восстановления, обычно с необратимыми остаточными явлениями:

б) герпетический энцефалит;

в) туберкулезный и другие менингиты, характеризующиеся гранулематозными экссудатами в области основания черепа.

4. Медленно прогрессирующие амнезии:

а) опухоли стенок III желудочка и височных долей; б) болезнь Альцгеймера и другие дегенеративные заболевания (только на ранних стадиях).

Рассмотрим более подробно основные 4 группы синдромов.

Описанные нарушения могут развиваться при некоторых формах нарушений мозгового кровообращения (окклюзии задних мозговых артерий или их нижневисочных ветвей с двусторонними, реже односторонними в доминантном полушарии инфарктами в медиобазальных отделах височной доли, таламусе), травматических поражениях мозга, гипоксических состояниях.

Журнал неврологии и психиатрии им. С.С. Корсакова

Источник

Механизмы и принципы работы памяти головного мозга человека

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.

Источник

Нейрофизиология на страже памяти и интеллекта

Поделиться:

В последнее время в интернете все чаще встречается информация, что с возрастом мозг вполне способен не регрессировать, а совсем наоборот — расцвести и работать в полную силу. Причем утверждается, что возраст в 60–80 лет — наилучшее время для занятий наукой, изучения языков и написания мемуаров. Вот только наши глаза и уши говорят нам об обратном: в целом в популяции с увеличением возраста резко увеличивается число людей, за которыми нужен постоянный посторонний уход, да и надзор.

Кто же прав?

Тема развития и восстановления нервной системы человека занимает ученых все сильнее. Технический прогресс за последние десятилетия позволил получить огромное количество новых сведений о мозге. Отдельные научные форумы собирают более 3000 участников — это море новой информации. Исследована практически каждая зона мозга и нейрофизиология почти всех мыслимых функций организма.

Так, например, известно, что за работу оперативной памяти (памяти на ближайшие события) отвечает гиппокамп (от др.-греч. ἱππόκαμπος — морской конек) — часть лимбической системы головного мозга, регулирующей способность к обучению. Оказалось, что на гиппокамп плохо воздействуют загрязненный воздух и воздух с низким содержанием кислорода, постоянный прием фастфуда и отсутствие двигательной активности.

Читайте также:
Зачем нужны ноотропы?

Но ученые не собираются ограничиваться столь общими закономерностями и планируют выяснить, как сохранить свой мозг в «приличном» состоянии надолго, до старости. Ведь нас уже уверяют, что нервные клетки способны к восстановлению, а человеческий мозг может развиваться в течение всей жизни, а не только в детстве и юности. И хотя до глобального решения проблемы пока далеко, тем не менее наука способна предложить целый комплекс мер для поддержания вашей интеллектуальной активности. Попробуйте выполнить приведенные ниже советы, и вы убедитесь в эффективности рекомендаций специалистов. Итак…

Разговаривайте сами с собой. Психологи из Университета Висконсин-Медисон считают, что разговоры с самим собой полезны для мозга, более того, такое поведение абсолютно нормально. Эффект объясняется тем, что речь ускоряет восприятие и мышление и потому помогает мозгу находить нужное решение.

Займитесь новым видом тренировки памяти — нейробикой. Эти упражнения не требуют специальной подготовки и специально выделенного времени — их можно делать где и когда угодно: дома, по дороге на работу, в обеденный перерыв, стоя у плиты и даже во время принятия ванны. Например, вы можете учиться чистить зубы левой рукой (левши — наоборот, правой). Пробуйте новые книги, запахи, звуки, обувь, одежду, развлечения и маршруты. Если вам предлагают работу, в которой вы не очень разбираетесь, соглашайтесь! Мозг быстро активизируется, когда вы перестаете действовать автоматически.

Больше общайтесь. Заведите блог в интернете, записывайте свои воспоминания, заведите привычку всегда иметь под рукой ручку и блокнот или планшет, куда можно записать срочную информацию. Оставьте миру толику знаний, безвозмездно поделившись со всеми. Особенно важно выплеснуть навязчивые мысли — тогда можно освободить мозг от «умственной жвачки» для новых впечатлений.

Почаще вспоминайте хорошее. Это прекрасно стимулирует память, считают ученые из Медицинского центра при Университете Лома Линда. Смотрите старое кино, фотографии, гуляйте по старым, хорошо знакомым местам.
Специалисты обнаружили, что наша память нестабильна — любое воспоминание каждый раз собирается заново из отдельных блоков, подобно конструктору, и именно в момент «сборки» память зачастую искажается. Например, если мы вспоминаем событие в иной обстановке, чем та, в которой это событие происходило, то мы можем «вспомнить» моменты, которых на самом деле не было. Точно так же мы можем и «убрать» из памяти некоторые детали. Конечно, лучше стирать неприятные воспоминания, ведь приятные вызывают выброс эндорфинов, являющихся источником удовольствия и стимуляции нервных клеток.

Окружите себя интересными вещами. К сожалению, телевизор и монитор здесь не подойдут. А вот рукоделие, чтение, рисование и разгадывание кроссвордов — вполне. Учеными также доказано, что аудиокниги приносят мозгу гораздо больше информации, чем просмотр ток-шоу в прайм-тайм. А, например, Allegro con spirito из сонаты D-dur для двух фортепиано K448 Моцарта, согласно исследованию ученых из римского университета Ла Сапиенца, прекрасно улучшает память!

Смотрите на небо. Синий цвет, как удалось выяснить недавно американским ученым из Университета Томаса Джефферсона (США), способен стимулировать клетки мозга человека, причем его влияние схоже с воздействием чашки кофе, но пока неясно, почему именно синий цвет так эффективно стимулирует мозговую активность.

Смейтесь больше. Смех индуцирует в головном мозге гамма-волны, которые связаны с концентрацией внимания и аналогичны нейронной активности, возникающей при медитации. Это помогает сконцентрировать поток внимания и позволяет мыслить более четко и ясно. А еще — избегайте тех операций на лице, которые ведут к потере мимики.

Не обманывайте. Для того чтобы ложь звучала правдоподобно, вруну приходится наслаивать одну ложь на другую. Потребуется хорошая память для того, чтобы убедительно защищать каждое ложное утверждение. Ученые из Бирмингемского Университета доказали, что во время запоминания новой информации человек часто забывает старую, т. е. в процессе запоминания новой информации, мозг автоматически определяет, какие аспекты нашего прошлого можно «стереть» для хранения новых данных. Может «стереться» что-то очень важное, пока вы будете дурачить других людей.

Не злоупотребляйте алкоголем. Сократите количество алкоголя. Доказано, что алкоголь не только повреждает умственные способности, но и препятствует их восстановлению. Хотя бокал красного вина 2-3 раза в неделю никому еще не повредил.

Не переедайте. Нейрофизиологам из Медицинского центра Лангона при Университете Нью-Йорка удалось показать, что ограничение калорий и низкокалорийная диета полезны для здоровья мозга. Старая шутка о том, что кровь отхлынула от мозга и он перестал думать, содержит только долю шутки. Ученые из Центра когнитивной неврологи Нью-Йоркского университета давно доказали связь переедания с развитием атеросклероза сосудов, просвет которых становится уже. Мозг потребляет 10 % кислорода и питательных веществ организма. Не отбирайте у него нужное!

Скажите «нет» курению. Ученые из Университета Эдинбурга обнаружили, что у тех, кто курит, и бывших курильщиков в возрасте 73 лет многие области коры головного мозга оказались тоньше, чем у тех, кто никогда не курил. Они выявили у бросивших курить тенденцию к частичному восстановлению толщины коры мозга. Отмечается, что хотя по мере старения кора в любом случае истончается, но курение ускоряет данный процесс.

Высыпайтесь! Ученые Монреальского неврологического института выяснили, что размер человеческого мозга в течение дня меняется: к вечеру он уменьшается, а утром достигает своей нормальной величины, восстановившись за ночь. Доказано, что существует связь между нейродегенеративными заболеваниями и нарушениями сна. А согласно исследованию ученых из Университета Стони-Брук, самый лучший сон для мозга — на боку, т. е. когда голова мирно покоится на щеке, причем левой или правой — не имеет значения!

Дочитайте статью — и отправляйтесь на прогулку, в парк, за город, в кино, в театр, на выставку, это позволит существенно увеличить емкость вашей «оперативной памяти» (памяти на текущие события) Всего несколько дней без электронных «помощников» тоже помогут стимулировать интеллектуальную активность. Также желательно хотя бы 2-3 раза в неделю вспоминать об отдыхе и уделять время адекватной физической нагрузке. Кстати, самыми полезными для мозга оказались не занятия йогой и бегом, а обычная аэробика, занятие которой по 1 часу 2 раза в неделю способно увеличить емкость вашей памяти почти вдвое.

Источник