Чем память человека отличается от памяти человечества: Чем отличается память человека от памяти человечества?

Сравнение компьютерной и человеческой памяти

В массовом сознании память до сих пор воспринимается как аналог жесткого диска, только менее точный и надежный. Эта аналогия в корне неверная. Почти по всем параметрам человеческая память принципиально отличается от машинной.

Давайте осуществим их сравнение по нескольким показателям: энергонезависимость, объем памяти, пропускная способность интерфейсов, способ хранения данных, механизмы запоминания и воспроизведения информации, файловая система, необходимость в перерывах на обслуживание, надежность.



Энергонезависимость

Компьютерная память бывает как энергозависимой, так и энергонезависимой. Человеческая память бывает только энергозависимой. Остановка сердца вызывает смерть мозга и потерю данных уже через 6 минут.

Объем памяти

Точно измерить объем долговременной памяти человека крайне трудно, хотя попытки предпринимаются (некоторые расчеты показывают, что она измеряется сотнями терабайт). Скорее всего, наша память соизмерима с возможностями современной вычислительной техники.
Кратковременную (оперативную) память измерить проще. Не гигабайтами, конечно, а по количеству объектов, которые человек способен удержать в памяти без повторения: всего семь, плюс-минус два. Компьютеры в этом плане ушли гораздо дальше.

Что же касается количества одновременно запущенных процессов, то здесь дела еще хуже. В полной мере мы можем сосредоточиться только на одной задаче. Параллельные процессы могут выполняться лишь когда сознательные мыслительные усилия не требуются или требуются по минимуму (курить, слушать музыку, чесать ногу).

Стандарт обмена данными

Внутри компьютера обмен данными происходит в виде электрических сигналов.

В мозге отдельные нейроны тоже оперируют электрическими сигналами, но для передачи данных по синапсам преобразуют их в менее эффективные химические соединения, что ведет к потере тепла и информации.

Пропускная способность интерфейсов

Пропускная способность компьютерных интерфейсов достигает десятков гигабайт в секунду.

Человеческие нейроинтерфейсы измерить сложнее, но по существующим оценкам их возможности скромнее. Органы чувств способны принять до 11 Мбит/с, а вот осознанно человек усваивает не более 40 бит/с. Более того, большую часть времени наш осознанный информационный поток составляет всего 16 бит/с.



Способ хранения данных

Вычислительные устройства хранят информацию на жестком диске или его аналогах. У человека воспоминания предельно атомизированы и фрагментированы по всему мозгу. Память о неприятных эмоциях хранится в миндалевидном теле, графика — в визуальной коре, звук — в слуховой коре и так далее.

Запоминание и воспроизведение информации

Первое: компьютеры воспроизводят информацию в точности так, как записано. Мозг в готовом виде ничего не хранит, он оперирует системой перекрестных ссылок. В момент активации воспоминания создаются специальные белки, с их помощью между нужными участками мозга устанавливаются связи и воспоминание оживает. Самая близкая аналогия — театральная постановка: сценарий каждый раз один и тот же, но могут быть различия в деталях.

Второе: машинная память не зависит от контекста. Мозг же старается запоминать только самое главное (суть) и с привязкой к контексту. Чтобы запомнить и вспомнить, нам нужны ассоциации и желательно та обстановка, которая была на момент события. Это ускоряет доступ к часто используемым данным, но снижает скорость работы с памятью в целом.

Существуют люди с феноменальной памятью, но они либо страдают от когнитивных расстройств, либо натренированы с помощью приемов мнемоники, то есть опять-таки умения использовать контекст.

Файловая система

Электроника точно знает, где что хранится благодаря файловой системе. В мозге же царит бардак. Файловой системы нет, а есть огромная свалка данных с наклеенными на них стикерами контекста: «день рождения», «поцелуй Юли», «укусила собака», «напился и прыгнул в реку, потом вскочил чирей», «впервые увидел игровой автомат». Компьютер обращается к своей памяти с конкретными запросами: кто, что, где, когда. Запрос к мозгу выглядит куда менее формально: «Есть что по теме?»

Перерывы на обслуживание

По одной из теорий сон нужен для консолидации памяти. Во время бодрствования постоянный поток информации ведет к росту синаптической проводимости в мозге, и со временем это делает работу мозга неэффективной. Сон снижает синаптическую проводимость до оптимального уровня.
Компьютеры могут работать дольше, но и им нужны иногда перерывы — например, из-за утечек памяти.



Надежность

В плане надежности обе системы примерно на равных. Вычислительные устройства хранят данные на жестком диске. В случае его неисправности данные пропадают, а компьютер выходит из строя. С другой стороны, содержимое жесткого диска можно продублировать с помощью RAID или настроить бэкапы.

Мозг менее надежный, но более гибкий. Человеческая память сама по себе организована не лучшим образом, а в случае травмы есть вероятность амнезии. Но память иногда возвращается, а человек может сохранить работоспособность и способность к запоминанию даже при очень тяжелых травмах головы и потере значительной части мозга.

Почему память устроена так бестолково?

Компьютеры занимаются только вычислениями и хранением данных. Они под это специально оптимизированы.

Человеческий геном на 98,5% идентичен геному шимпанзе. Мозг тоже проектировался эволюцией в основном под нужды животного. А что нужно животному? Найти еду, убежать от хищника, победить соперника в стае, спариться с самкой. Ничего сложнее, чем групповая иерархия и история взаимоотношений с сородичами обезьяне запоминать не приходится. Поэтому и наш мозг оптимизирован не для размышлений (фокусировка на интеллектуальных задачах требует больших усилий) и запоминания больших объемов данных, а прежде всего для управления телом.

Косвенным свидетельством этого является нынешнее состояние робототехники. Роботы легко справляются со сложными вычислениями, а вот простые движения (поймать мяч, подняться по лестнице) даются им с огромным трудом.

Эрнест Халамайзер

Сравнение компьютерной и человеческой памяти

В массовом сознании память до сих пор воспринимается как аналог жесткого диска, только менее точный и надежный. Эта аналогия в корне неверная. Почти по всем параметрам человеческая память принципиально отличается от машинной.

Давайте осуществим их сравнение по нескольким показателям: энергонезависимость, объем памяти, пропускная способность интерфейсов, способ хранения данных, механизмы запоминания и воспроизведения информации, файловая система, необходимость в перерывах на обслуживание, надежность.



Энергонезависимость

Компьютерная память бывает как энергозависимой, так и энергонезависимой. Человеческая память бывает только энергозависимой. Остановка сердца вызывает смерть мозга и потерю данных уже через 6 минут.

Объем памяти

Точно измерить объем долговременной памяти человека крайне трудно, хотя попытки предпринимаются (некоторые расчеты показывают, что она измеряется сотнями терабайт). Скорее всего, наша память соизмерима с возможностями современной вычислительной техники.
Кратковременную (оперативную) память измерить проще. Не гигабайтами, конечно, а по количеству объектов, которые человек способен удержать в памяти без повторения: всего семь, плюс-минус два. Компьютеры в этом плане ушли гораздо дальше.

Что же касается количества одновременно запущенных процессов, то здесь дела еще хуже. В полной мере мы можем сосредоточиться только на одной задаче. Параллельные процессы могут выполняться лишь когда сознательные мыслительные усилия не требуются или требуются по минимуму (курить, слушать музыку, чесать ногу).

Стандарт обмена данными

Внутри компьютера обмен данными происходит в виде электрических сигналов.

В мозге отдельные нейроны тоже оперируют электрическими сигналами, но для передачи данных по синапсам преобразуют их в менее эффективные химические соединения, что ведет к потере тепла и информации.

Пропускная способность интерфейсов

Пропускная способность компьютерных интерфейсов достигает десятков гигабайт в секунду.

Человеческие нейроинтерфейсы измерить сложнее, но по существующим оценкам их возможности скромнее. Органы чувств способны принять до 11 Мбит/с, а вот осознанно человек усваивает не более 40 бит/с. Более того, большую часть времени наш осознанный информационный поток составляет всего 16 бит/с.



Способ хранения данных

Вычислительные устройства хранят информацию на жестком диске или его аналогах. У человека воспоминания предельно атомизированы и фрагментированы по всему мозгу. Память о неприятных эмоциях хранится в миндалевидном теле, графика — в визуальной коре, звук — в слуховой коре и так далее.

Запоминание и воспроизведение информации

Первое: компьютеры воспроизводят информацию в точности так, как записано. Мозг в готовом виде ничего не хранит, он оперирует системой перекрестных ссылок. В момент активации воспоминания создаются специальные белки, с их помощью между нужными участками мозга устанавливаются связи и воспоминание оживает. Самая близкая аналогия — театральная постановка: сценарий каждый раз один и тот же, но могут быть различия в деталях.

Второе: машинная память не зависит от контекста. Мозг же старается запоминать только самое главное (суть) и с привязкой к контексту. Чтобы запомнить и вспомнить, нам нужны ассоциации и желательно та обстановка, которая была на момент события. Это ускоряет доступ к часто используемым данным, но снижает скорость работы с памятью в целом.

Существуют люди с феноменальной памятью, но они либо страдают от когнитивных расстройств, либо натренированы с помощью приемов мнемоники, то есть опять-таки умения использовать контекст.

Файловая система

Электроника точно знает, где что хранится благодаря файловой системе. В мозге же царит бардак. Файловой системы нет, а есть огромная свалка данных с наклеенными на них стикерами контекста: «день рождения», «поцелуй Юли», «укусила собака», «напился и прыгнул в реку, потом вскочил чирей», «впервые увидел игровой автомат». Компьютер обращается к своей памяти с конкретными запросами: кто, что, где, когда. Запрос к мозгу выглядит куда менее формально: «Есть что по теме?»

Перерывы на обслуживание

По одной из теорий сон нужен для консолидации памяти. Во время бодрствования постоянный поток информации ведет к росту синаптической проводимости в мозге, и со временем это делает работу мозга неэффективной. Сон снижает синаптическую проводимость до оптимального уровня.
Компьютеры могут работать дольше, но и им нужны иногда перерывы — например, из-за утечек памяти.



Надежность

В плане надежности обе системы примерно на равных. Вычислительные устройства хранят данные на жестком диске. В случае его неисправности данные пропадают, а компьютер выходит из строя. С другой стороны, содержимое жесткого диска можно продублировать с помощью RAID или настроить бэкапы.

Мозг менее надежный, но более гибкий. Человеческая память сама по себе организована не лучшим образом, а в случае травмы есть вероятность амнезии. Но память иногда возвращается, а человек может сохранить работоспособность и способность к запоминанию даже при очень тяжелых травмах головы и потере значительной части мозга.

Почему память устроена так бестолково?

Компьютеры занимаются только вычислениями и хранением данных. Они под это специально оптимизированы.

Человеческий геном на 98,5% идентичен геному шимпанзе. Мозг тоже проектировался эволюцией в основном под нужды животного. А что нужно животному? Найти еду, убежать от хищника, победить соперника в стае, спариться с самкой. Ничего сложнее, чем групповая иерархия и история взаимоотношений с сородичами обезьяне запоминать не приходится. Поэтому и наш мозг оптимизирован не для размышлений (фокусировка на интеллектуальных задачах требует больших усилий) и запоминания больших объемов данных, а прежде всего для управления телом.

Косвенным свидетельством этого является нынешнее состояние робототехники. Роботы легко справляются со сложными вычислениями, а вот простые движения (поймать мяч, подняться по лестнице) даются им с огромным трудом.

Эрнест Халамайзер

Чем наша память отличается от памяти животного?

Что значит память?
Все, что приключается с человеком на протяжении всей жизни, неизменно оставляет след в его сознании. Кроме того, если полученная ранее информация зачем-то пригодилась, то эти впечатления имеют свойство воспроизводиться. Данный феномен получил название память. В этот термин так же входят понятия запоминание, сохранение, узнавание и забывание.

Эти процессы рассматриваются отдельно по следующим принципам:
• Они играют огромную, одну из самых важных ролей в жизни человека.
• Данные процессы подчинены разным законам в соответствии со своими функциями.
• Они не могут быть одинаковыми у разных людей, так, у каждого человека каждый из процессов развит в своей собственной, никому не подобной степени.
• Благодаря физиологическим процессам эти понятия представляются разными анатомическими и физиологическими структурами.

Иными словами, память – единая система, в которой все эти процессы взаимодействуют между собой.

Значение памяти в жизни человека.
Значение ее в жизни каждого довольно-таки сложно переоценить. Так, наше прошлое было абсолютно мертвой нематериальной частью существования, ведь иначе без памяти жизнь назвать нельзя. Копившиеся в течение тысяч лет знания просто-напросто обесценились бы.

Именно память это тот самый фундамент, на которой строится вся человеческая жизнь. Благодаря ей человек выделился из мира животных и развился до уровня сегодняшних дней.
Сложно так же представить наличие прогресса без памяти, так как для того, чтобы совершенствовать мир вокруг себя и дальше, нужно неизменно помнить то, с чего все началось и, что не менее важно, стараться избегать уже пройденных ошибок.

Чем отличается память человека от памяти животного?
Несмотря на наличие памяти у всех живых существ, наибольшего своего развития она достигла у человека. Возможности его являются недосягаемыми для остального живого в мире. Возможности к запоминанию у животных разные, они помнят и воспроизводят только то, что, так сказать, познали сами. Человеку здесь повезло гораздо больше, ведь он может запомнить не только тот опыт, что приобрел сам, но и тот, свидетелем, очевидцем или преемником которого он был.

Что еще качественно выделяет память человека в отношении любой другой памяти, так это наличие ряда знаковых систем, которые, как известно выступают в качестве средства, улучшающего память. А так же речь, которая качественно помогает усовершенствовать ее. Кроме того, человек обладает рядом таких видов памяти, которыми не обладают животные. В качестве примера можно привести логическую, произвольную и другие виды.

Что такое память? Виды памяти человека

Память — это важнейшая составляющая нашей личности. Она является связующим звеном между нашим прошлым, настоящим и будущим. Без возможности запоминания эволюция, вероятно, стояла бы на месте. Для современного человека в век большого потока информации чрезвычайно важно иметь хорошую память, чтобы не отставать в гонке развития. Нагрузка на наш естественный «жёсткий диск» растёт с каждым днём.

Что такое память человека?

Язык и память тесно связаны. Способность запоминать у людей не врождённая. Она развивается, когда мы учимся описывать мир. У нас практически нет воспоминаний о первых годах жизни именно потому, что мы не умели говорить. Затем, годам к 3-5, ребёнок начинает говорить предложениями и описывает события из жизни, тем самым закрепляя их в памяти.

В подростковом возрасте к человеку приходит осознание себя. Он отвечает сам себе на вопрос «кто я?» И воспоминания об этих годах самые сильные и яркие. Тогда как недавние события жизни бывает очень сложно вспомнить. Почему так происходит?

Есть теория о том, что 15-25 лет — это последний период формирования личности. В это время мы переключаем внимание на другие вещи, помимо семьи. Происходят гормональные изменения, формирование мозга, образуются новые нейронные связи, многие из них эффективно работают во фронтальной лобной доле. Эта часть мозга отвечает за осознание самого себя. А так же в этих участках накапливается информация, которая становится воспоминаниями. Может быть в этом и есть причина того, что мы очень хорошо помним подростковый период нашей жизни даже в зрелом возрасте.

Виды памяти по способу запоминания.

Память человека можно условно разделить на несколько видов. рис.

Итак, по порядку:

1 блок. Предмет запоминания.

* Образная память. Информация, которая сохраняется с помощью создания некоторых образов на основе данных, получаемых нашими органами чувств. Всё, что мы видим, слышим, осязаем на ощупь, чувствуем вкусовыми рецепторами и обонянием, преобразуется в образы и остаётся в памяти в этом виде.

* Вербальная память — это всё, что мы получаем с помощью слов и логики. Этим видом обладает только человек. Все сведения, полученные вербально, осознанно анализируются и классифицируются для дальнейшего использования.

* Эмоциональная память. Переживаемые человеком чувства запечатлеваются именно в этом «отделе». Все положительные или негативные эмоции сохраняются, и в будущем, вспоминая эти моменты жизни, человек может вновь испытать те же ощущения.

* Двигательная  (моторная) память. Всё, что связано с движением запоминается двигательной памятью. Езда на велосипеде, умение плавать, всё то, что мы делаем «на автомате», научившись этому однажды, сохраняется в нашей мышечной памяти.

2 блок. Способ запоминания.

* Произвольная память. При этом способе человек запоминает необходимую информацию специально, усилием воли. Например с помощью повторения.

* Непроизвольная память. В процессе жизнедеятельности мы запоминаем не только то, что нам нужно, но и другие процессы. Особенно, если эти данные соответствуют нашим интересам и предпочтениям. Например, после новогоднего корпоратива кто-то запомнит наряды сотрудников, кто-то вкусные блюда, а другие сохранят в памяти конкурсные игры. Каждый непроизвольно унесёт в своей памяти то, что лично ему было интереснее всего.

3 блок. Время запоминания.

* Кратковременная память. Используется для решения задач, «стоящих на повестке дня». С её помощью человек обрабатывает огромное количество информации, но очень быстро её забывает. Сразу, как только в ней пропадает потребность. Срабатывает природный «предохранитель», чтоб мозг не «взорвался».

* Долговременная память. Этот вид определяется длительным сроком хранения информации. Все накопленные знания структурированы, сгруппированы и используются на протяжении месяцев, лет или всей жизни.

* Промежуточная память. Это нечто среднее между долговременной и кратковременной. В течение дня мозг собирает всё, что узнал, и в процессе ночного сна производит сортировку — что-то отсекается, а что-то закладывается в долгосрочный «сейф».

* Оперативная память нужна для выполнения конкретного определённого действия.

* Сенсорная память самая короткая. Хранит получаемую информацию от органов чувств в течение долей секунд. Например, после закрытия глаз картинка, увиденная последней, не исчезает сразу. Вероятно благодаря этому типу памяти мы не замечаем моргания наших глаз.

Один интересный факт о памяти:

В эту статью не вместилось всё, что я хотел рассказать про память человека, поэтому в следующих публикациях я отвечу на вопросы о том, почему ухудшается память и как её развивать.

P.S. Память это ключ и замок одновременно от нашей личности.

И с Новым годом всех!

34 964

Похожие статьи

как мозг кодирует и воспроизводит воспоминания / Блог компании ua-hosting.company / Хабр

С одной стороны мозг человека достаточно понятен, с другой — полон загадок и вопросов, на которые пока нет ответов. И тут все логично, учитывая, что данная система чрезвычайно сложна как с точки зрения архитектуры, так и с точки зрения протекающих процессов и связи между ними. Если по классике сравнивать мозг с компьютером, то помимо обработки информации, он выполняет и ее хранение. Любое воспоминание изымается из архивов памяти под влиянием какого-то стимула: знакомый аромат, мелодия, слова и т.д. Однако остается вопрос — где этот архив и что способствует его открытию? Ученые из NINDS (Национальный институт неврологических расстройств и инсульта) изучили мозг пациентов, больных устойчивой к препаратам эпилепсией, чтобы выявить и попытаться объяснить механизмы извлечения воспоминаний. Так как же мы вспоминаем, что происходит в мозге в этот момент и почему исследование проводилось с участием больных эпилепсией? Об этом мы узнаем из доклада ученых. Поехали.

Основа исследования

Прежде всего стоит отметить, что пациенты с эпилепсией, которая не поддается препаратному лечению (лекарства, к сожалению, не могут сдерживать приступы) являются участниками другого исследования, в котором к их мозгу хирургическим путем подключены электроды для выявления механизмов возникновения приступов.

Наличие этих электродов позволяет параллельно провести исследование памяти, поскольку связь между этим заболеванием и памятью достаточно любопытна. Исследователи напоминают, что в далеком 1957 году некоему пациенту с эпилепсией удалили часть мозга, чтобы избавить его от приступов. Но у процедуры был серьезный побочный эффект — пациент больше не мог формировать новые воспоминания, т.е. у него пропал механизм эпизодической памяти.

С тех пор возникла теория, что эпизодические воспоминания сохраняются или кодируются как структуры (паттерны) нейронной активности. Когда человек сталкивается с каким-то стимулом (знакомый запах, звук и т.д.), мозг воспроизводит эту активность, тем самым позволяя ему вспомнить что-то, связанное с этим стимулом. Это напоминает воспроизведение пластинки, на которую записали воспоминание, а иглой проигрывателя в данном случае служат внешние стимулы. Тем не менее, какой бы красивой не была аналогия, сам механизм этого процесса остается малоизученным.

Ранее уже проводилось исследование, нацеленное на объяснение механизмов извлечения воспоминаний. В качестве подопытных тогда выступали мыши и ученым удалось определить, что мозг может хранить воспоминания в уникальных последовательностях потенциалов действия*.

Потенциал действия* — основа нервного импульса, когда волна возбуждения движется по внешней части мембраны клетки, делая участки по которым она проходит отрицательно заряженными по отношению к внутренней поверхности мембраны.

Ученые решили проверить достоверность результатов исследования на грызунах, проведя такие же исследования на мозге человека. Наблюдения активности мозга грызунов, в частности медиальной височной доли, показали, что отдельные нейроны генерируют импульсы в последовательностях, когда животные изучают окружающую среду (в тестовой камере), и что эти последовательности воспроизводятся во время отдыха (когда животное не спит, но особой физической активности нет) и во время сна.

Воспроизведение последовательностей пиковой активности интерпретировалось как извлечение и консолидация памяти, а также как часть механизма планирования. Но это все у мышей, с людьми дела могут обстоять совсем иначе.

Нейронные последовательности, воспроизводимые в медиальной височной доли мышей, связаны с быстрыми колебаниями, которые называют «рябью». Рябь также имеет отношение к извлечению эпизодической памяти у людей. Следовательно, рябь может в теории быть связана с релевантным для памяти повторными воспроизведениями пиковой активности в мозге человека.

Результаты исследования

Для проверки теорий ученые провели исследование взаимосвязи между кортикальной рябью и пиковой активностью отдельных нейронов. В качестве испытуемых выступили 6 человек (4 мужчины и 2 женщины, средний возраст — 34.8 ± 4.7 года).

Изображение №1

Основными инструментами сбора информации стали: микроэлектродная решетка (MEA) для сбора данных о потенциалах действия отдельных нейронов и микро-локального поля* из передней височной доли; электрокортикограмма (iEEG) для сбора макромасштабных сигналов от субдуральных электродов, расположенных над латеральной височной корой и вдоль медиальной височной доли (1А и 1В).

Потенциалы локального поля* — временные электрические сигналы, генерируемые в нервной и других тканях посредством суммарной и синхронной электрической активности отдельных клеток (например, нейронов) в этой ткани.

Сигналы iEEG позволяли обнаружить колебания типа рябь в MTG и MTL, а также любую потенциальную связь между областями мозга.

MTL — медиальная височная доля мозга;
MTG — средняя височная извилина.

Рябь, присутствующая в записях электрокортикограммы медиальной височной доли, сопровождалась рябью в сигналах микро-LFP и пиками активности отдельных нейронов (1С). Рябь показала увеличение мощности в диапазоне от 80 до 120 Гц как в масштабе макро-iEEG, так и в масштабе микро-LFP.

Каждая пульсация, выявленная в каждом микроэлектроде, сопровождалась повышением активности отдельных нейронов в данном канале (1C). Пиковая активность коры тесно связана с началом обнаруженных пульсаций в масштабах макро-iEEG и микро-LFP (1D).

В пределах отдельного микро-LFP импульса пики, полученные от канала электрода в определенной области коры, были привязаны к распространению ряби, что согласуется с взаимосвязью между пиковой и пульсационной активностью, наблюдаемой у грызунов и людей (1Е и 1F).

Изображение №2

Каждого из участников исследования попросили выполнить задачу на устное запоминание парных слов, которая требовала от них кодирования и последующего извлечения новых ассоциаций между парами случайно выбранных слов в каждом испытании (2A).

Под событием всплеска ученые подразумевают временные индексы, в течение которых кортикальные пики превышали порог, основанный на частоте популяции, по меньшей мере на 25 мс. У всех участников всплески имели среднюю частоту 1.4 ± 0.2 Гц, и каждый всплеск включал 39.9 ± 6.3% всех идентифицированных единиц (нейронов) в течение данного конкретного сеанса выполнения задачи. События всплеска происходили неоднократно в течение всего времени представления испытуемым словесных пар (2В).

Далее ученые провели переупорядочивание нейронов в каждом испытании в соответствии с модельной последовательностью, полученной из относительного времени всплеска активности между парами нейронов в течение каждого периода кодирования. Данная модельная последовательность использовалась скорее для визуализации, нежели для анализа временной структуры активности нейронов в нескольких событиях в течение периодов кодирования и периодов поиска. Нейроны во время отдельных всплесков, по-видимому, сохраняют один и тот же последовательный порядок потенциала действия в течение всего времени кодирования (2С).

Поскольку наблюдались повторяющиеся последовательности потенциала действия, когда участники опытов кодировали пары слов, удалось количественно оценить степень, в которой последовательности потенциала действия нейронов в события всплеска согласовывались между собой в разных испытаниях или отличались чем-то.

Для каждого события всплеска была определена последовательность пиковой активности между нейронами внутри этого конкретного всплеска посредством упорядочивания каждого нейрона в соответствии с тем, когда возник его максимальный потенциал действия в диапазоне ± 75 мс от центрального индекса события всплеска.

Было обнаружено несколько примеров нейронов, которые формировали последовательность в одном испытании, а потом реорганизовывались для формирования другой последовательности во время следующего испытания (2D).

Дабы проверить, насколько похожа какая-либо последовательность на любую другую последовательность, был определен коэффициент соответствия, который сравнивает попарные временные отношения между всеми нейронами, которые являются общими для обеих последовательностей, и принимает значение 1 для идеального прямого воспроизведения и -1 для идеального обратного воспроизведения.

Определив среднее попарное значение коэффициента соответствия между всеми последовательностями в каждом испытании, было проведено сравнение этого среднего значения с распределением значений коэффициента, которое возникает при сравнении всех попарных комбинаций последовательностей в разных испытаниях.

Анализ данных показал общий параметр для кодирования и для воспроизведения воспоминаний — повторяющиеся последовательности кортикальных пиков активности, которые наблюдались во всех испытаниях, даже при неправильном составлении словесной пары участниками.

Изображение №3

Следовательно, если успешное кодирование памяти зависит от временной последовательности потенциала действия нейронов, то извлечение памяти должно зависеть от той же самой последовательности (3А). Во время всех испытаний наблюдались повторяющиеся события всплесков во время кодирования и поиска (3В).

В процессе извлечения памяти последовательности, по-видимому, становились все более похожими на последовательности кодирования до того момента, когда участник озвучил свой ответ (3С).

Любопытно, что данные повторения последовательностей во время кодирования и во время извлечения памяти увеличивались в случае правильного ответа на поставленную задачу (словесная пара). В случае же, когда участник неправильно воссоздавал словесную пару, наблюдалось меньше (3D). Тем не менее до того, как участник озвучивал неправильный ответ последовательности поиска были схожи с последовательностями кодирования. Другими словами, последовательность активации нейронов во время запоминания словесной пары совпадала с активностью во время озвучивания ответа в правильном варианте больше, чем в случае неверного ответа. Из этого следует, что мозг при необходимости вспомнить что-то конкретное выбирает нужную пластинку с этим воспоминанием и воспроизводит ее, метафорически говоря.

Если такой механизм есть, то он должен быть индивидуальным для разных воспоминаний (3F). Также было установлено, что правильное кодирование и поиск информации имели более низкую частоту всплесков популяции нейронов и более низкий коэффициент Фано по сравнению с аналогичными в испытаниях с неверным ответом. Это позволяет предположить, что успешный поиск включает воспроизведение точных последовательностей нейронного возбуждения (3G).

Изображение №4

Как уже говорилось ранее, события всплеска, наблюдаемые во время поиска, тесно связаны с колебаниями типа рябь в масштабе макро-iEEG и микро-LFP (1С). Однако лишь некоторые из этих кортикальных событий связаны с рябью в медиальной височной доле. Проводимые ранее исследования утверждают, что в основе извлечения воспоминаний лежат кортикальные события всплесков, связанные с аналогичными событиями в медиальной височной доле (4А).

Во время тестов со словесными парами наблюдались события всплесков, связанные с медиальной височной долей, которые демонстрировали более высокий коэффициент сходства последовательностей с периодом кодирования, чем те события, которые имели место в отсутствие активности медиальной височной доли (4В).

Также было установлено, что воспроизведение воспоминания в коре мозга, вызванное активностью в медиальной височной доле, происходило не позднее, чем через 100 мс после начала этой активности (4C).

Во время тестов, когда участники давали верный ответ, события всплесков, связанные с пульсациями MTL, продемонстрировали значительно большее воспроизведение последовательностей, присутствующих во время кодирования, по сравнению с несвязанными событиями (4D).

Из этого следует, что для каждого кодирования воспоминания имеется своя последовательность активности отдельных нейронов. А для правильного воспроизведения воспоминаний мозг должен воспроизвести эту последовательность повторно.

Для более детального ознакомления с нюансами исследования рекомендую заглянуть в доклад ученых.

Эпилог

В данном исследовании ученые смогли получить прямые вещественные доказательства того, что воспроизведение воспоминаний основано на скоординированном воспроизведении последовательностей потенциалов действия нейронов в мозге человека.

Когда человек что-то запоминает, в мозге формируется последовательность активности нейронов. Когда же он хочет что-то вспомнить, для успешного извлечения нужного воспоминания его мозг должен воспроизвести ранее созданную последовательность.

Это было подтверждено во время тестов. Когда участники испытания правильно вспоминали заданную словесную пару, последовательность воспроизведения (воспоминания) и кодирования (запоминания) совпадали, чего не наблюдалось в случаях ошибочных ответов.

По словам исследователей, их труд может стать дополнительным инструментом в попытках понять все особенности деструктивных процессов в мозге человека, вызывающих нарушения памяти, сознания и мышления. Если же рассуждать с более научно-фантастической точки зрения, то понимание того, что есть некая последовательность, которую можно воспроизвести, может позволить нам точно и быстро воспроизводить нужные воспоминания в нужный момент.

Немного рекламы 🙂

Спасибо, что остаётесь с нами. Вам нравятся наши статьи? Хотите видеть больше интересных материалов? Поддержите нас, оформив заказ или порекомендовав знакомым, облачные VPS для разработчиков от $4.99, уникальный аналог entry-level серверов, который был придуман нами для Вас: Вся правда о VPS (KVM) E5-2697 v3 (6 Cores) 10GB DDR4 480GB SSD 1Gbps от $19 или как правильно делить сервер? (доступны варианты с RAID1 и RAID10, до 24 ядер и до 40GB DDR4).

Dell R730xd в 2 раза дешевле в дата-центре Equinix Tier IV в Амстердаме? Только у нас 2 х Intel TetraDeca-Core Xeon 2x E5-2697v3 2.6GHz 14C 64GB DDR4 4x960GB SSD 1Gbps 100 ТВ от $199 в Нидерландах! Dell R420 — 2x E5-2430 2.2Ghz 6C 128GB DDR3 2x960GB SSD 1Gbps 100TB — от $99! Читайте о том Как построить инфраструктуру корп. класса c применением серверов Dell R730xd Е5-2650 v4 стоимостью 9000 евро за копейки?

Укажите принципиальное отличие памяти человека от памяти животных — Студопедия

Первое и, пожалуй, наименьшее существенное отличие состоит в том, что человек обладает словесной (вербальной) памятью, так как люди это единственные говорящие животные. Это означает возможность чему-то обучаться и что-то вспоминать без видимых поведенческих реакций. Уже то, что нам трудно представить себе жизнь без такой словесной памяти, говорит о неизмеримо большем богатстве нашей памяти по сравнению с памятью животных. У последних явно преобладает процедурная память, тогда как у человека — память декларативная, которая фактически формирует каждое наше действие и каждую мысль. Однако, клеточные механизмы декларативной памяти животных в принципе отличается от механизма вербальной памяти человека. Богатство ее у нашего вида с биологической точки зрения не более таинственно, чем способность почтового голубя находить дорогу за сотни километров от места выпуска.

Специфика нашей памяти гораздо больше связана с нашим общественным образом жизни и техническими средствами, создавшими мир, где информация записывается на папирусе, восковых табличках, бумаге или магнитных лентах, то есть мир искусственной памяти. Именно искусственной памяти мы обязаны тем, что имеем историю, тогда как у всех остальных живых существ есть только прошлое и хотя биологические механизмы памяти у каждого отдельного человека точно такие же, как у других позвоночных, искусственная память раскрепощает наш мозг и в значительной степени определяет, что нам нужно и что мы можем запомнить. Многообразие современных средств памяти освобождает нас от необходимости помнить большое количество фактов и событий, поэтому многие из наших нейронов и синапсов, видимо, могут заняться другой работой.

У животных, не имеющих искусственной памяти, каждая особь живет в уникальном мире собственных воспоминаний, которые накапливаются с рождения до самой смерти и отражают только индивидуальный опыт. Всякий человек, так же как всякое животное, воспринимает и запоминает окружающую его действительность по-своему, тогда как искусственная память воспроизводит одну и ту же картину, одни и те же наборы слов, те же телевизионные изображения для многих сотен, тысяч или миллионов людей, перестраивая, дисциплинируя и тем самым ограничивая нашу индивидуальную память, формируя согласованное мнение относительно того, что и как следует запоминать.

3. Дайте обоснование утверждению, что распад памяти является вместе с тем и рас­падом личности.

Можно утверждать, что с распадом памяти влечет за собой распад личности. Психическое развитие человека возможно потому, что мы сохраняем приобретенный опыт и знания. Все, что мы узнаем, каждое наше переживание, впечатление или движение оставляют в нашей памяти известный след, который может сохраняться достаточно длительное время и при соответствующих условиях проявляться вновь и становиться предметом сознания. Поэтому под памятью мы понимаем запечатанные, сохранение, последующее узнавание и воспроизведение следов прошлого опыта. Именно благодаря памяти человек в состоянии накапливать информацию, не теряя прежних знаний и навыков.

Память занимает особое место среди психических познавательных процессов. При помощи памяти накапливается опыт человека, формируется мировоззрение, взгляды, цели, отношения. При помощи памяти человек становится личностью. Человек в процессе жизни узнает много нового, необходимого для него, интересного, ему обязательно это пригодится. Поэтому невозможно представить личность без памяти. Личность – это человек, у которого богатый жизненный опыт, большой багаж знаний за спиной, на этого человека всегда можно положиться и он всегда подкинет хорошую идею, даст совет. Мировоззрение – это составная часть личности. Личность должна на все случившееся иметь свою точку зрения.

Как работает память человека

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

Есть стимул

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.

[email protected]

Человеческая память | Что это такое, как это работает и что может пойти не так

С незапамятных времен люди пытались понять, что такое память, как она работает и почему идет не так. Это важная часть того, что делает нас по-настоящему людьми, и все же это один из самых неуловимых и неправильно понятых человеческих качеств.

Популярный образ памяти — это своего рода крошечный картотечный шкаф , заполненный отдельными папками памяти, в которых хранится информация, или, возможно, нейронный суперкомпьютер с огромной емкостью и скоростью .Однако в свете современных биологических и психологических знаний эти метафоры могут быть не совсем полезными, и сегодня эксперты считают, что память на самом деле намного сложнее и тоньше, чем

.

Кажется, что наша память расположена не в одном конкретном месте мозга, а представляет собой процесс всего мозга , в котором несколько различных областей мозга действуют совместно друг с другом (иногда это называется распределенной обработкой ).Например, простой процесс езды на велосипеде активно и плавно реконструируется мозгом из многих различных областей : память о том, как управлять велосипедом, приходит из одной области, память о том, как добраться отсюда до конца блокировка исходит от другого, воспоминание о правилах безопасности при езде на велосипеде — от другого, и это нервное чувство, когда машина приближается к опасной близости, исходит от третьего. Каждый элемент памяти (образы, звуки, слова, эмоции) закодирован в той же части мозга, которая изначально создала этот фрагмент (зрительная кора, моторная кора, языковая область и т. Д.), И вызов памяти эффективно реактивирует нейронные шаблоны, сгенерированные при исходном кодировании.Таким образом, лучшим изображением может быть образ сложной сети , в которой потоки символизируют различные элементы памяти, которые соединяются в узлах или точках пересечения, чтобы сформировать целую округленную память о человеке, объекте или событии. Этот вид распределенной памяти гарантирует, что даже если часть мозга повреждена, некоторые части опыта все еще могут остаться. Неврологи только начинают понимать, как части собираются в единое целое.

Человеческий мозг, одна из самых сложных живых структур во Вселенной, — это место памяти

Память также не является одним унитарным процессом, но существуют разные типы памяти. Наши краткосрочные и долгосрочные воспоминания кодируются и хранятся по-разному и в различных частях мозга по причинам, о которых мы только начинаем догадываться. За годы исследований случаев пациентов, страдающих несчастными случаями, заболеваниями головного мозга и другими расстройствами (особенно у пожилых людей), начали указывать на некоторые сложности процессов памяти, и большие успехи были достигнуты в области нейробиологии и когнитивная психология , но многие из точных механизмов остаются неуловимыми.

Этот веб-сайт, написанный неспециалистом для непрофессионала, пытается собрать воедино то, что мы DO знаем о загадке, которая… Человеческая память . Гипертония влияет на сердечно-сосудистую систему, а также на приток крови к мозгу . Это может вызвать множество симптомов, включая потерю памяти.

Список от А до Я

Ниже приведен список от А до Я всего содержимого, которое у нас есть на Human Memory. Просмотрите содержимое и дайте ссылку на нас, если вы используете наши материалы в своей домашней работе, исследованиях или работе.

I в этом разделе:

Наша образовательная сеть

У нас есть несколько образовательных веб-сайтов для учителей и студентов, изучающих естественные науки и математику. Взгляните на другие наши веб-сайты ниже:

.

Как работает человеческая память | HowStuffWorks

Чем больше вы знаете о своей памяти, тем лучше вы понимаете, как ее можно улучшить. Вот базовый обзор того, как работает ваша память и как старение влияет на вашу способность запоминать.

Первый крик вашего ребенка … вкус печенья вашей бабушки из патоки … запах океанского бриза. Это воспоминания, которые составляют постоянный опыт вашей жизни — они дают вам ощущение себя.Они заставляют вас чувствовать себя комфортно со знакомыми людьми и окружением, связывают ваше прошлое с настоящим и обеспечивают основу для будущего. По сути, именно наш коллективный набор воспоминаний — наша «память» в целом — делает нас теми, кто мы есть.

Объявление

Большинство людей говорят о памяти, как если бы это была вещь, которая у них есть, например, плохие глаза или хорошая шевелюра. Но ваша память существует не так, как существует часть вашего тела — это не «вещь», к которой вы можете прикоснуться.Это понятие относится к процессу запоминания.

В прошлом многие эксперты любили описывать память как своего рода крошечный картотечный шкаф, заполненный отдельными папками памяти, в которых хранится информация. Другие сравнивали память с нейронным суперкомпьютером, вклинивающимся под кожей головы человека. Но сегодня эксперты считают, что память намного сложнее и труднодостижима, чем это, и что она находится не в одном конкретном месте мозга, а, напротив, является процессом, охватывающим весь мозг.

Вы помните, что ели сегодня утром на завтрак? Если образ большой тарелки жареных яиц и бекона приходил вам в голову, вы не извлекли его из какой-то отдаленной нервной переулка. Напротив, эта память была результатом невероятно сложной конструктивной силы — той, которой обладает каждый из нас, — которая воссоздала разрозненные впечатления от памяти из сетчатого паттерна клеток, разбросанных по всему мозгу. Ваша «память» на самом деле состоит из группы систем, каждая из которых играет свою роль в создании, хранении и воспроизведении ваших воспоминаний.Когда мозг нормально обрабатывает информацию, все эти различные системы отлично работают вместе, обеспечивая связное мышление.

То, что кажется одной памятью, на самом деле представляет собой сложную конструкцию. Если вы думаете об объекте — скажем, о ручке — ваш мозг извлекает имя объекта, его форму, функцию и звук, когда он царапает страницу. Каждая часть воспоминания о том, что такое «перо», исходит из разных областей мозга. Весь образ «ручки» активно реконструируется мозгом из самых разных областей.Неврологи только начинают понимать, как части собираются в единое целое.

Если вы едете на велосипеде, память о том, как управлять велосипедом, исходит от одного набора клеток мозга; память о том, как добраться отсюда до конца блока, исходит от другого; воспоминание о правилах безопасности езды на велосипеде от другого; и то нервное чувство, которое возникает, когда одна машина приближается к опасной близости от другой. Однако вы никогда не замечаете ни об этих отдельных ментальных переживаниях, ни о том, что они исходят из разных частей вашего мозга, потому что все они так хорошо работают вместе.На самом деле эксперты говорят нам, что нет четкой разницы между тем, как вы помните и как вы думаете.

Это не означает, что ученые точно выяснили, как работает система. Они до сих пор не до конца понимают, как вы помните или что происходит во время воспоминания. Поиск того, как мозг организует воспоминания и где эти воспоминания собираются и хранятся, был нескончаемым поиском среди исследователей мозга на протяжении десятилетий. Тем не менее, информации достаточно, чтобы сделать некоторые обоснованные предположения.Процесс памяти начинается с кодирования, затем переходит к хранению и, в конечном итоге, к извлечению.

На следующей странице вы узнаете, как работает кодирование и какова активность мозга при извлечении воспоминаний.

.Кодирование памяти

| HowStuffWorks

Кодирование — это первый шаг в создании памяти. Это биологический феномен, основанный на чувствах, который начинается с восприятия. Рассмотрим, например, память о первом человеке, в которого вы влюбились. Когда вы встретили этого человека, ваша зрительная система, вероятно, зарегистрировала физические особенности, такие как цвет его глаз и волос. Ваша слуховая система могла уловить звук их смеха. Вы, наверное, заметили запах их духов или одеколона.Возможно, вы даже почувствовали прикосновение их руки. Каждое из этих отдельных ощущений переместилось в часть вашего мозга, называемую гиппокампом, которая объединила эти ощущения, когда они происходили, в один единственный опыт — ваш опыт общения с этим конкретным человеком.

Эксперты считают, что гиппокамп вместе с другой частью мозга, называемой лобной корой, отвечает за анализ этих различных сенсорных сигналов и принятие решения о том, стоит ли их помнить.Если да, то они могут стать частью вашей долговременной памяти. Как указывалось ранее, эти различные биты информации затем сохраняются в разных частях мозга. Однако как эти фрагменты позже идентифицируются и извлекаются, чтобы сформировать связную память, пока неизвестно.

Объявление

Хотя память начинается с восприятия, она кодируется и хранится на языке электричества и химикатов. Вот как это работает: нервные клетки соединяются с другими клетками в точке, называемой синапсом.Все действия в вашем мозгу происходят в этих синапсах, где электрические импульсы, несущие сообщения, прыгают через промежутки между клетками.

Электрический импульс через промежуток вызывает выброс химических посредников, называемых нейротрансмиттерами. Эти нейротрансмиттеры диффундируют через промежутки между клетками, прикрепляясь к соседним клеткам. Каждая клетка мозга может образовывать тысячи таких связей, давая обычному мозгу около 100 триллионов синапсов. Части клеток мозга, которые получают эти электрические импульсы, называются дендритами, перистыми кончиками мозговых клеток, которые достигают соседних клеток мозга.

Связи между клетками мозга не конкретизированы — они все время меняются. Клетки мозга работают вместе в сети, объединяясь в группы, специализирующиеся на различных видах обработки информации. Когда одна клетка мозга посылает сигналы другой, синапс между ними становится сильнее. Чем больше сигналов передается между ними, тем сильнее становится связь. Таким образом, с каждым новым опытом ваш мозг немного меняет свою физическую структуру. Фактически, то, как вы используете свой мозг, помогает определить, как он устроен.Именно эта гибкость, которую ученые называют пластичностью, может помочь вашему мозгу перенастроить себя, если он когда-либо будет поврежден.

По мере того, как вы изучаете и воспринимаете мир, и изменения происходят в синапсах и дендритах, в вашем мозгу создается больше связей. Мозг организует и реорганизует себя в ответ на ваш опыт, формируя воспоминания, вызванные эффектами внешнего воздействия, вызванного опытом, образованием или обучением.

Эти изменения подкрепляются использованием, так что по мере того, как вы изучаете и применяете новую информацию, в мозгу выстраиваются сложные схемы знаний и памяти.Например, если вы проигрываете музыкальное произведение снова и снова, многократное срабатывание определенных клеток в определенном порядке в вашем мозгу облегчает повторение этого срабатывания в дальнейшем. Результат: вы лучше играете музыку. Вы можете играть быстрее, с меньшим количеством ошибок. Практикуйтесь достаточно долго, и вы будете играть идеально. Тем не менее, если вы прекратите тренироваться на несколько недель, а затем попытаетесь сыграть отрывок, вы можете заметить, что результат уже не идеален. Ваш мозг уже начал забывать то, что вы когда-то так хорошо знали.

Чтобы правильно закодировать память, вы должны сначала обратить внимание. Поскольку вы не можете постоянно обращать внимание на все, большая часть того, с чем вы сталкиваетесь каждый день, просто отфильтровывается, и лишь несколько стимулов попадают в ваше сознание. Если бы вы запомнили все, что заметили, ваша память будет заполнена еще до того, как вы выйдете из дома утром. В чем ученые не уверены, так это в том, отсеиваются ли стимулы на стадии сенсорного ввода или только после того, как мозг обработает их значение.Что мы действительно знаем, так это то, что то, как вы обращаете внимание на информацию, может быть самым важным фактором в том, сколько ее вы на самом деле запомните.

На следующей странице представлена ​​подробная информация о том, как информация сохраняется в краткосрочной и долгосрочной памяти.

.

Свойства человеческой памяти и их значение для визуализации информации

Важно знать, что неврология значительно продвинулась вперед за последние десятилетия; нет полного понимания того, как работает человеческая память. Мы знаем, например, что данные в мозге хранятся в кластерах нейронов, но мы не знаем, как именно они хранятся и даже как они кодируются. Таким образом, когда дело доходит до понимания памяти с точки зрения дизайна, мы исследуем определенные свойства человеческой памяти, которые обычно считаются правильными.

Человеческая память не существует изолированно; мозг отвечает не только за запоминание, но и за обработку данных и действия с ними. Большая часть нашей памяти и большая часть информации, которую мы получаем, являются визуальными, и дизайнер в основном озабочен визуальными воспоминаниями.

Три типа памяти

Существует три основных типа памяти, которые обрабатываются в мозгу:

• Сенсорные воспоминания
• Кратковременные воспоминания
• Долгосрочные воспоминания

Автор / Правообладатель: JSpudeman.Условия авторского права и лицензия: Public Domain.

Сенсорные воспоминания

Сенсорные воспоминания — это воспоминания, которые сохраняются в течение крошечных периодов времени и исходят из наших органов чувств (например, наших глаз или носа). Обычно они сохраняются менее 500 миллисекунд.

Зрительная сенсорная память часто известна как иконическая память. Сенсорные визуальные воспоминания — это необработанная информация, которую мозг получает (через зрительный нерв) от глаза. Мы автоматически сохраняем и обрабатываем сенсорные воспоминания — то есть без каких-либо сознательных усилий.

Обработка этой информации называется предварительной обработкой (например, она происходит до того, как мы обращаем внимание на информацию). Это ограниченная форма обработки, которая пытается понять не все полученное изображение, а скорее небольшой набор его функций, таких как цвета, формы, наклон, кривизна, контраст и т. Д.

Автор / Правообладатель: Была пчелой. Условия авторских прав и лицензия: CC BY-SA 2.5

Это сенсорная память, которая привлекает ваше внимание на клубнику на этом рисунке.

Краткосрочные воспоминания

Кратковременная память используется для обработки сенсорных воспоминаний, которые интересуют нас по какой-либо причине. Сенсорная память переносится в кратковременную память, где она может обрабатываться в течение минуты (хотя, если память репетируется — например, повторяется — она ​​может оставаться в кратковременной памяти в течение более длительного периода, до нескольких часов в длина).

Кратковременная память ограниченного объема. Эксперименты, проведенные, среди прочего, психологом Джорджем А. Миллером и описанные в его статье «Магическое число семь плюс-минус два», предполагают, что мы можем хранить в кратковременной памяти самое большее от 5 до 9 подобных предметов.

Эту емкость можно увеличить с помощью процесса, известного как «разбиение на части». Здесь мы группируем элементы для формирования более крупных элементов. Так, например, вы можете запомнить 12-значный номер телефона в кратковременной памяти, взяв цифры в парах (35), а не по отдельности (3 и 5), что дает вам 6 фрагментов для запоминания (что составляет от 5 до 9), а чем 12 цифр (что превышает емкость кратковременной памяти).

Разделение на части может происходить визуально, а также с помощью комбинации числовых или буквенно-цифровых атрибутов.Типичный пример этого — гистограмма, где одна полоса может представлять блок информации.

Это полезно для визуального дизайнера, поскольку позволяет легко обрабатывать визуальное представление информации в кратковременной памяти и для этого представления предлагать более сложные идеи, чем может позволить первоначальное исследование емкости кратковременной памяти.

Автор / Правообладатель: Michaelchilliard. Условия авторских прав и лицензия: CC BY-SA 3.0

Этот график, приведенный выше, показывает, как воспроизведение информации ограничивается кратковременной памятью и что повторное воспроизведение ухудшается, когда предлагается вспомнить последовательность в обратном порядке.

Долгосрочные воспоминания

В большинстве случаев воспоминания, перенесенные в наши краткосрочные воспоминания, быстро забываются. Это, наверное, хорошо. Если бы мы не забыли огромные объемы информации, которые мы воспринимаем ежедневно, мы вполне могли бы оказаться перегруженными информацией и обнаружить, что обработка ее значимым образом скоро станет невозможной.

Для того, чтобы большая часть воспоминаний перешла из краткосрочной в долговременную память, необходимо предпринять сознательные усилия, чтобы осуществить перенос. Вот почему студенты возвращаются к экзаменам; Многократное применение информации или повторение информации позволяет перенести изучаемый материал в долговременную память.

Автор / Правообладатель: Omphalosskeptic. Условия авторских прав и лицензия: CC BY-SA 3.0

Долгосрочная память также может развиваться через значимые ассоциации в мозгу.Например, мы знаем, что статический шок болезнен, даже если мы получили шок только один раз. Чтобы запомнить это, не требуется повторных сотрясений. Значимая связь между болью и шоком позволяет нам обрабатывать память в долгосрочной перспективе. На самом деле сильные эмоциональные или физические связи часто являются самым простым способом для чего-то закрепиться в долговременной памяти.

На изображении выше изображен генератор Ван де Граафа, который можно использовать для генерации статического электричества. Затем вы можете коснуться генератора и другого человека, чтобы нанести им статический разряд.Стоит помнить, что они не вернутся после попытки 2 ^и …

Стоит отметить, что большинство дизайнов и, в частности, информационные визуализации не будут сохраняться в долговременной памяти. Может случиться так, что выводы или понимание, которые они приносят, будут перенесены в долговременную память (обычно через пересмотр или приложение), но сам дизайн — нет.

Подавляющее большинство взаимодействий между пользователем и визуализацией информации происходит в сенсорной и кратковременной памяти.

The Take Away

Ключевым звеном между дизайном (и, в частности, дизайном визуализации информации) и человеческой памятью является то, что взаимодействие происходит в сенсорной и краткосрочной памяти для большинства пользователей. Это означает, что нужно уделять особое внимание тому, чтобы в визуализации не было более 9 блоков данных (а в идеале не более 5), и стараться использовать одну визуализацию для передачи информации, потому что как только чье-то внимание переходит с одного изображения на другое — о первом быстро забывают.

Эдвард Тафт, ведущий мировой специалист в области визуализации информации, спрашивает; «Может ли один и тот же образ вызывать разные истории и воспоминания у разных людей? Это хороший тест на «супер-графику». Лучшее понимание памяти, возможно, упростит создание суперграфики.

Ссылки и где узнать больше:

Курс: Визуализация информации:
https://www.interaction-design.org/courses/information-visualization-infovis

Джордж А.Миллер. Магическое число семь плюс-минус два. Психологический обзор , 63 (2): 81–97, 1956.

Изображение героя: Автор / Правообладатель: Генри Вандик Картер. Условия авторского права и лицензия: Public Domain.

.