Механизмы долговременной памяти: синаптическая теория памяти.
Перевод значимой информации из кратко- в долговременную память называется консолидацией энграммы. Этот процесс сопровождается образованием структурно-химических изменений в нервной системе. Существует две группы гипотез о способе фиксации информации в долговременной памяти: синаптическая теория и биохимические теории памяти.
Свое название синаптическая теория получила из-за того, что главное внимание в ней уделяется роли синапса в фиксации следа памяти. Она утверждает, что при прохождении импульса через определенную группу нейронов возникают стойкие изменения синаптической проводимости в пределах определенного нейронного ансамбля.
Г. Линч и М. Бодри (1984) предложили следующую гипотезу. Повторная импульсация в нейроне, связанная с процессом запоминания, предположительно, сопровождается увеличением концентрации кальция в постсинаптической мембране, что приводит к расщеплению одного из ее белков. В результате этого освобождаются замаскированные и ранее неактивные белковые рецепторы (глутаматрецепторы). За счет увеличения числа этих рецепторов возникает состояние повышенной проводимости синапса, которое может сохраняться до 5-6 суток.
Эти процессы тесно связаны с увеличением диаметра и усилением активности так называемого аксошипикового синапса – наиболее пластичного контакта между нейронами. Одновременно с этим образуются новые шипики на дендритах, а также увеличиваются число и величина синапсов. Таким образом, экспериментально показаны морфологические изменения, сопровождающие формирование следа памяти.
Медиаторам – химическим посредникам в синаптической передаче информации – придается большое значение в обеспечении механизмов долговременной памяти. Основные медиаторные системы головного мозга – холинэргическая и моноаминэргическая (включает норадреноэргическую, дофаминэргическую и серотонинэргическую) – принимают самое непосредственное участие в обучении и формировании энграмм памяти. Так, экспериментально установлено, что уменьшение количества норадреналина замедляет обучение, вызывает амнезию и нарушает извлечение следов из памяти.
Показано, что под влиянием обучения увеличивается количество холинорецепторов, т.е. рецепторов, расположенных на теле нейрона и отвечающих за обнаружение медиатора ацетилхолина. В процессе образования условного рефлекса повышается чувствительность соответствующих нейронов к ацетилхолину, что облегчает обучение, ускоряет запоминание и способствует более быстрому извлечению следа из памяти. В то же время вещества, препятствующие действию ацетилхолина, нарушают обучение и воспроизведение, вызывая амнезию (потерю памяти).
Важно подчеркнуть, что холинэргическая система испытывает на себе модулирующее влияние со стороны моноаминоэргической системы. Под действием этих влияний может изменяться активность холинэргических синапсов и запускаться цепь биохимических внутриклеточных процессов, приводящих к более эффективному образованию энграмм.
Биохимические теории памяти
В этой группе гипотез процессы памяти связывают со стойким изменением химических процессов в нервных клетках, в результате этих изменений облегчается проведение импульса через синапс.
Концепции биохимического кодирования индивидуального опыта в памяти, опираются на две группы фактов: 1) образование в мозге при обучении новых биохимических факторов (например, «пептидов памяти»); 2) возможность передачи приобретенной информации необученному мозгу с помощью этих факторов. Исследовались следующие биохимические процессы, связанные с памятью.
1. Усиление синтеза и изменение структуры нуклеиновых кислот (ДНК и РНК).
2. Усиление синтеза некоторых белков, например, содержащихся только в нервной ткани белков S-100 и 14-3-2.
3. Носителями долговременной памяти могут быть пептиды – вещества, состоящие из аминокислот, но более простые, чем белки.
4. Иммунохимические процессы – на основе связывания веществ-антигенов, вырабатываемых клеткой, с антигенами, вырабатываемыми глиальными (опорными и питающими) клетками.
Однако идея существования биохимических факторов, способных к сохранению и переносу информации, большинством исследователей воспринимается критически. В настоящее время считается, что гипотеза молекулярного кодирования индивидуального опыта не имеет прямых фактических доказательств. Несмотря на то, что установлена существенная роль нуклеиновых кислот и белков в механизмах научения и памяти, предполагается, что принимающие участие в формировании новой ассоциативной связи РНК и белки специфичны лишь по отношению к функциональному изменению участвующих в процессе синапсов и неспецифичны по отношению к самой информации.
Лекция 5. Физиологический подход к определению мышления, интеллекта и сознания
Понятие мышления и интеллекта, классификация видов мышления. Психофизиологический подход к измерению интеллекта. Структуры мозга, обеспечивающие мышление и интеллект. Факторы, определяющие развитие интеллекта. Физиологический подход к определению сознания. Мозговые центры и сознание. Физиологические теории сознания. Прожекторная теория.
1. Понятие мышления и интеллекта, классификация видов мышления
Мышление– опосредованное и обобщенное отражение действительности, в основе которого лежит произвольное оперирование образами и понятиями и которое дает знание о наиболее существенных свойствах, связях и отношениях объективного мира.
Мышление человека связано с процессами формирования понятий и решения задач с использованием этих понятий на основе определенных правил.
Иначе говоря, мышление – процесс познавательной деятельности, при котором субъект оперирует различными видами обобщений, включая образы, понятия и категории.
Уровень мышления, как способность к проникновению в суть возникающих проблем и выработки наиболее адекватных решений входит в понятие интеллекта.
Интеллект – общая познавательная способность, определяющая готовность к усвоению и использованию знаний и опыта, а также к разумному поведению в проблемных ситуациях. Критерий интеллекта – способность к отражению отношений и связей между предметами и ситуациями.
Существуют многочисленные классификации мышления. В зависимости от того, какие правила использует человек в процессе познания мира, выделяют мифологическое и логическое мышление. При логическом мышлении отдельные высказывания формируют цепочку для создания умозаключения, расчленяя объект анализом, направляя мысль от частного к общему (индукция) или от общего к частному (дедукция). Логическое мышление требует обязательной проверки результата мышления фактом и строится на основе фактов. В противоположность ему мифологическое мышление игнорирует факт, не расчленяет объект на признаки, нечувствительно к числу и особым образом относится к слову, поскольку для него сказать означает уже сделать (Лотман, Успенский, 1973).
Другой тип классификации определяет отношение мышления к практической деятельности и вычленяет соответственно теоретическое и практическое мышления. В свою очередь теоретическое делится на понятийное и образное в зависимости оттого, к чему обращается человек в процессе решения проблемы – к образу пли понятию. Практическое мышление также подразделяется на наглядно-образное и наглядно-действенное в зависимости от того, в какой мере непосредственное действие участвует в процессе решения задачи. Несмотря на существование такого деления, на практике эти виды мышления участвуют в обработке информации одновременно.