Память и обучение: Интеллект и память — урок. Биология, Человек (8 класс).

Интеллект и память — урок. Биология, Человек (8 класс).

Для того чтобы попытаться оценить умственные способности человека, пользуются понятием «интеллект».

Интеллект характеризуется тремя основными чертами:

1. интеллект — способность познавать, исследовать окружающий мир;
2. интеллект — это свойство, присутствующее во всех видах умственной деятельности, а не одна какая-то способность;
3. интеллект — это преимущественно врождённое качество, достающееся (или не достающееся) нам от предков, а окружающая среда и личный опыт влияют на степень развития интеллекта в меньшей степени.

Учёные подразделяют интеллект на три категории:

• технические способности, то есть умение использовать орудия труда, приспособления и т. п.;
• общественные способности, то есть умение контактировать и общаться с людьми;
• умение пользоваться символами, то есть цифрами, буквами, обозначениями, а также научными понятиями.

Некоторые психологи выделяют ещё и творческие способности как отдельную категорию.

Для количественной оценки интеллекта у детей чаще всего пользуются тестами, позволяющими определить так называемый IQ (от англ. intelligence quotient). У среднего человека IQ равен приблизительно \(100\). У \(25\) % людей этот коэффициент ниже \(90\) и у стольких же выше \(110\). Если IQ ниже \(70\), то таких людей причисляют к слабоумным. Их в обществе около \(15\) % , то есть совсем даже немало. А вот \(2\) % людей имеют IQ \(130\)–\(140\), и их способности признаются очень высокими.

Обучение и память

Приобретение индивидуального опыта называют обучением. Обучение возможно благодаря памяти.

Память — это сложный психофизиологический процесс, связанный с приобретением человеком индивидуального жизненного опыта.

Память — это способность мозга сохранять информацию и воспроизводить её через некоторые промежутки времени.

Обучение возможно благодаря памяти. Используя память, человек может многократно извлекать полученную информацию в область сознания, то есть вспоминать накопленные сведения, и применять её по назначению. Таким образом, благодаря памяти в процессе обучения у человека формируются знания, умения и навыки, необходимые для жизни в изменяющихся условиях окружающей среды.

В формировании памяти участвуют височные доли мозга, ретикулярная формация ствола мозга, гипоталамус.

По времени сохранения информации память бывает кратковременной и долговременной.
Кратковременная память длится всего несколько секунд и позволяет удерживать около семи предъявленных элементов информации. В основе кратковременной памяти лежит движение нервных импульсов по нейронам головного мозга. Она очень чувствительна к внешним воздействиям различными раздражителями. Например, если в момент запоминания информации человека отвлечь, переключить его внимание на решение другой умственной задачи, то информация, содержащаяся в этот момент в его кратковременной памяти, полностью стирается.

Долговременная память сохраняет полученную информацию в течение всей жизни человека. Всё, что содержится в кратковременной памяти свыше \(30\) секунд, преобразуется в систему долговременной памяти. Особенно хорошо запоминаются события, которые вызывают у человека сильные эмоции — как положительные, так и отрицательные  (восторг, удовольствие, страх, ненависть и т. п.).

По преобладанию в процессах запоминания какого-либо анализатора различают следующие виды памяти:

• двигательная;
• зрительная;
• слуховая;
• осязательная;
• смешанная.

Пример:

двигательная память зависит от работы анализаторов, рецепторами которых являются нервные окончания в мышцах скелетной мускулатуры. Она задействуется в процессе формирования у человека двигательных умений и навыков, связанных с запоминанием последовательности движений при различных видах деятельности: работе, спорте, письме, речи. Ведь, научившись ездить на двухколёсном велосипеде в детстве, мы без труда сохраняем этот навык на всю жизнь.

Человек запоминает не только раздражители, которые действуют на него, но и те ощущения, образы и эмоции, которые они вызывают.

Образная память — это запоминание и сохранение в памяти различных образов: слуховых, зрительных, обонятельных. Образная память помогает запоминать и воспроизводить лица людей, картины природы, обстановку, запахи, звуки окружающей среды, музыкальные мелодии. Образная память должна быть особенно хорошо развита у людей творческих профессий: музыкантов, художников, поэтов, писателей, артистов.

Эмоциональная память — сохраняет пережитые человеком чувства. Благодаря эмоциональной памяти возможно сочувствие другому человеку.

Пример:

при укусе собаки возникают боль и страх. При этом в мозге и железах внутренней секреции вырабатывается ряд веществ, которые необходимы для реакции на стресс. По прошествии нескольких лет человек, которого когда-то укусила собака, при виде этого животного вновь вспоминает и переживает те же ощущения. При этом снова могут вырабатываться и выбрасываться в кровь те же регуляторные вещества, что и при реальном укусе.

Запоминание, сохранение и воспроизведение прочитанных, услышанных или произнесённых слов — это словесная память.

Различные виды памяти тесно связаны между собой. Лучше всего запоминается то, что заставляет включаться сразу несколько механизмов запоминания, то есть то, что ново, интересно, вызывает сильные эмоции. Обычно одна и та же информация запоминается с помощью двух и более видов памяти.

Память может быть непроизвольной (запоминание идёт без усилий, как бы само собой; так запоминается то, что произвело сильное впечатление или имеет для человека большое значение).

Если человек осознанно старается запомнить материал, прилагая волевые усилия, используя специальные приёмы, говорят о произвольной памяти.

В дошкольном возрасте у детей преобладает непроизвольное запоминание. Произвольное запоминание активно формируется в школьные годы. Наибольшего развития память достигает к \(25\) годам, сохраняясь до \(50\) лет. Затем способность запоминать и вспоминать постепенно идёт на убыль. Профессиональная память сохраняется и в пожилом возрасте.

Источники:

Любимова З. В., Маринова К. В. Биология. Человек и его здоровье. 8 класс. — М.: Владос.

Колесов Д. В., Маш Р. Д., Беляев И. Н. Биология 8 — М.: Дрофа.

Драгомилов А. Г., Маш Р. Д. Биология 8 М.: ВЕНТАНА-ГРАФ.

Лернер Г. И. Биология: Полный справочник для подготовки к ЕГЭ: АСТ, Астрель.

http://school-collection.edu.ru

Память, обучение и запоминание — юридическая помощь

Все, что с нами происходит, влияет на наш мозг. Новая информация, новые знакомства, новая работа, – все это влияет на структуру нервных связей. Человеческий мозг – это уникальный орган, который подстраивается под окружающую действительность. Например, когда мы уезжаем в глухую деревню или лежим на пляже и читаем развлекательный журнал или разгадываем кроссворды с вопросами «муж овцы» или «имя Пугачевой», наши нейронные связи, отвечающие за полезную работу и процессы обучения, начинают атрофироваться. Если отдых сопровождается алкоголем, снижение умственной деятельности ускоряется. Получается, что на длительном пассивном отдыхе мы начинаем деградировать.

Многие механизмы работы мозга остаются неизвестными, ниже мы коснемся работы памяти и методов эффективного и долгосрочного запоминания информации.

Что такое память

Память – это способность получать, сохранять и воспроизводить знания и навыки.

Механизмы памяти работают не сами по себе, а тесно связаны с:

• ощущениями (вспомнить еду по запаху)
• восприятием (интересная вам новость легче запоминается)
• мышлением (информация, имеющая смысл, запоминается быстрее)

Память на уровне нейронов

Память – это высшая психическая функция, но она базируется на работе нервных клеток человека, нейронах. Нейрофизиологи исследуют память, наблюдая за отделами мозга, которые задействуются при процессах памяти. Например, на показаниях МРТ (магнитно-резонансной томографии) определяются зоны активности участков мозга при разных видах познавательной активности.

Упрощенно нервную систему человека можно представить как разветвленную систему проводов, по которым бегают электрические сигналы. Эти провода (нервные клетки, нейроны) для исключения «пробоев» покрыты изоляционным слоем (миелиновая оболочка).

При запоминании новой информации выстраиваются новые электрические схемы, при неиспользовании информации, соединения пропадают, нервная структура мозга упрощается. У простых организмов при внешнем воздействии происходят только рефлекторные реакции. У человека задействуются крупные нервные структуры, вырабатываются адекватные реакции на основе прошлого опыта. Человек с большим опытом и более развитой нервной структурой придумает более выгодную для него реакцию.

Существует множество классификаций видов памяти, одной из них является деление памяти на краткосрочную и долговременную.

Кратковременная память держит информацию не более 20-30 секунд, и постоянно обновляется. Например: «Ты меня не слушаешь, повтори, что я только что сказала!» Даже если мы не слушали, мы воспроизводим последнюю фразу из кратковременной памяти.

Объем кратковременной памяти был впервые исследован немецким психиатром Эббингаузом и равняется 7+-2 элементам. Именно такое количество объектов можно сразу запомнить после первого прочтения.

Механизм действия кратковременной памяти основан на создании временных, нестабильных схем нейронных связей во фронтальной и теменной областях мозга.

Долговременная память сохраняет информацию навсегда. Со временем, информация не пропадает, но всегда искажается. К сожалению, мы помним не то, что было на самом деле, а то, что как мы думаем произошло на самом деле. При хранении объединяется информация со схожим значением маленький=мелкий=мизерный, на существующую информацию накладываются наши суждения и последующий жизненный опыт.

Американский психотерапевт Даниэль Лапп, занимающийся исследованиями памяти, предложил разделение на следующие виды долгосрочной памяти:

• активная, которую постоянно используем
• пассивная, используемая периодически
• латентная, которую мы вспомним только после подсказок

Содержание долговременной памяти распределено по всему мозгу за счет относительно стабильной структуры нейронов.

Консолидация – процесс перехода информации из кратковременной в долговременную. 

Рассмотрим, что же происходим в мозге при долговременном запоминании информации.

Процесс долговременного запоминания контролируется гиппокампом. Внешнее событие записывается не в конкретный нейрон, а задействует зону мозга. На МРТ запоминание выглядит как активация электрическими сигналами структуры связанных нейронов, некоторого участка нейронной сети.

Синаптический контакт

Нейроны соединяются между собой при помощи синаптических контактов. При запоминании новой информации и выработке новых моделей поведения происходят следующие процессы:

• появляются новые связи между нейронами, появляются и задействуются новые синаптические контакты
• увеличивается эффективность уже существующих связей

Когда человек получает новый опыт, в его мозге изменяется структура соединений нейронов и картина их активации. Возможность запоминать новое и обучаться, создавая новые нейроны уменьшается с возрастом. Именно поэтому старшему поколению так сложно освоить смартфон или компьютер, а четырехлетние дети делают это с легкостью.

Память и обучение

В первую очередь память нужна человеку для:

• самоидентификации, понимания своей личности
• прогнозирования своего будущего на основе воспоминаний и воображение несуществующих объектов и действий
• обучения

Память и обучение необходимы для адаптации человека к окружающей действительности. Причем нельзя недооценивать влияние окружения на формирование вашей личности. К примеру, если бы вы с вашим набором генов родились 500 лет назад в другом государстве с другой религией, то был бы совершенно другим и ваш жизненный опыт, а значит и карта соединений нейронов вашего мозга.

Влияние недосыпа на память

Традиционно считается, что переработка и сохранение информации – это одна из главных функций сна. Когда мы спим, гиппокамп воспроизводит, анализирует и “сортирует” дневные воспоминания.

Чтобы исследовать влияние недостатка сна на процесс запоминания информации был проведен следующий эксперимент. Испытуемые должны были запомнить эмоционально окрашенные слова, затем были поделены на 2 группы, одну из которых лишили сна. Через 36 часов обе всех участников эксперимента протестировали на долю запомненных слов.

Лишенные сна на 36 часов запомнили материал на 40% хуже и, что интересно, хуже всего запомнили эмоционально положительные слова, а лучше всего эмоционально отрицательные. 

При проведении тестирования мышления и аналитических навыков, группа лишенная сна, также показала значительно худший результат. И участники недоспавшей группы, оценивая свою работу до получения результатов, не заметили ухудшения скорости мышления, поэтому они были уверены, что выполнили тест хорошо. Грубо говоря, если вы не высыпаетесь, у вас будет плохое настроение, вы будете плохо запоминать и обрабатывать информацию и, следовательно, плохо адаптироваться к окружению.

Влияние стресса на память

При стрессе в передней доле гипофиза вырабатываются АКТГ (адренокортикотропный гормон) и зависящий от него кортизол. Это гормоны сильнейшим образом влияют на работу гиппокампа, напрямую задействованного при консолидации памяти.

Влияние стресса на механизм памяти зависит от уровня и длительности выброса кортизола и АКТГ:

• при кратковременном всплеске гормонов стресса процессы памяти значительно улучшаются (небольшой и кратковременный стресс улучшает память)
• при высоком выбросе гормонов стресса память блокируется (при шоке человек не запоминает и не может оценить происходящее)
• при длительно высоком уровне гормонов стресса ткани гиппокампа деградируют, искажая воспоминания и препятствуя образованию новых (симптомы посттравматического стрессового расстройства у ветеранов войны во Вьетнаме)

Когда человек совершает аморальный поступок, его мозг старается быстрее об этом забыть. Дело в том, в памяти человека хранится хороший образ собственного Я, а плохие поступки в него не вписываются, поэтому такие воспоминания бессознательно подавляется. Этот процесс соответствует действию защитных механизмов психики по Фрейду, когда из сознания полностью вытесняются свои нарушения моральных ограничений. Аморальных поступков других людей этот механизм не касается, чужие промахи мы помним хорошо 🙂

Исследования Эббингауза

Немецкий психиатр Герман Эббингауз был одним из первых исследователей механизмов памяти. Опыты, которые он провел в 1885 году, актуальны до сих пор.

Уже в XIX веке было известно о влиянии мышления и эмоционального содержания информации на процесс её запоминания. Поэтому, чтобы исследовать «чистую память», Эббингауз в своих экспериментах проводил заучивание бессмысленных слогов без каких-либо ассоциаций. Слоги состояли из двух согласных и гласной в середине, например, пок, тым, рэщ.

Волшебные 7+-2

Именно в опытах Эббингауза впервые был найден объем кратковременной памяти, в среднем равняющийся 7 элементам. Существует версия, что телефонный номер содержит именно 7 цифр, чтобы их было легко запоминать.

Зная этот закон памяти, её кратковременный объем можно увеличить за счет группировки объектов, например КМСФАСЖКХФНСБМВ запомнить как КМС ФАС ЖКХ ФНС БМВ.

Эффект края

Когда объем информации больше оптимального значения 7+-2, лучше всего запоминаются первое и последнее значения. Например, при выступлении, запоминается, с чего оно начиналось и чем закончилось, а середина почти всегда забывается.  Именно поэтому опытные ораторы самые важные идеи ставят в начало и в конец своей речи.

Осмысленное запоминание

Эббингауз провел опыт по запоминанию текста «Дон Жуана» Байрона и равного по объему списка бессмысленных слогов. В результате он выяснил, что осмысленное запоминание оказалось в 9 раз быстрее бессмысленной зубрежки.

Интересный материал запоминается быстрее и на дольший срок.

Например, зубрежка иностранных слов по алфавиту по словарю в 9 раз менее эффективна, чем заучивание иностранных слов для прочтения текста по интересной тематике.

Если человек знает, что информация пригодится в дальнейшем, запоминание будет лучше. Например, многие школьники не запоминают формулы по физике, не от недостатка ума, а потому что знают, что никогда не применят их в дальнейшей жизни.

Специалист сам себе дает установку на запоминание и встраивает новую информацию в систему имеющихся знаний, поэтому запоминает её лучше, чем посторонний человек.

Эмоциональная насыщенность

Эмоционально насыщенная информация запоминается лучше. Если же информация нейтральная, для её лучшего запоминания нужно представить, как эту информацию применить, или дать ей юмористическую интерпретацию.

Например:

Однотипная информация

Когда нужно выучить много однотипной информации, она накладывается и не запоминается. Чтобы избежать «затаптывания следов», нужно чередовать разные виды запоминаемого материала и форму подачи материала.

Незаконченное действие

Задачи, которые мы не смогли завершить до конца, запоминаются лучше. Это явление также называется Эффект Зейгарник. Мы лучше помним фильмы, которые не досмотрели, экзамены, которые не сдали, машины, которые не купили и девушек, с которыми не познакомились.

Кривая забывания

Опытным путем было выяснено, как быстро забывается полученная информация.

Самый большой объем материала забывается в течение первого часа, а затем процесс забывания замедляется. Чтобы уменьшить скорость потери информации, нужно закрепить нейронные связи и повторять полученную информацию через определенные промежутки времени.

Продолжая эксперименты, Эббингауз выяснил, что постоянные зубрежки неэффективны и – с увеличением повторений скорость заучивания уменьшается. Это значит, что 20 повторений за день не будут намного эффективнее, чем 15. Также он выяснил, какие промежутки между повторениями информации являются оптимальными.

Режим рационального повторения материала

Когда есть 2 дня (например, перед экзаменом):

1. сразу после прочтения
2. через 20 минут
3. через 8 часов
4. через 24 часа

Когда информацию нужно помнить долго (например, профессиональный навык)

1. сразу после прочтения
2. через 25 минут
3. через 1 день
4. через 2-3 недели
5. через 2-3 месяца

Кривая обучаемости

При изучении новой информации или деятельности, скорость обучения зависит от количества потраченного времени не напрямую. Самые большие усилия мы тратим в начале и в конце изучения.

К примеру, когда мы изучаем иностранный язык, обучение можно поделить на 3 этапа:

• ничего не понятно, у меня ничего не получается
• все просто и предельно понятно
• все слишком сложно я совсем запутался

Эффективность обучения

Эффективность обучения и усваивания информации также изучал Эдгар Дейл. В 1969 году он опубликовал пирамиду, содержащую эффективность различных методов преподавания и представления информации.

Спустя 2 недели в памяти остается

Восприятие на слух

20%

То, что мы видим, иллюстрации

30%

Слышим и видим (фильм)

50%

Говорим, выступаем

70%

Говорим и делаем (игра, презентация, опыт)

90%

Используя эти данные, можно подобрать адекватный способ донесения информации. Если она нововведение важное, нельзя ограничиваться отправкой электронного письма, необходимо прийти, рассказать и дать попробовать.

Как это устроено: обучение и память

Писатель текстов. Medical geek. Тренер по йоге

Осенью миллионы детей рассаживаются за парты, чтобы учиться. За знаниями идут студенты колледжей и вузов, а также взрослые, которые по старой привычке испытывают тягу к учебе именно в это время года

А как вообще устроен процесс обучения в нашем организме? Что в нашем мозге позволяет нам постоянно приобретать новые знания?

Память — основа всего

Понятное дело, что без действующих механизмов работы памяти никакого обучения и быть не может. Взять, к примеру, людей с антероградной амнезией, при которой нарушается память о событиях после начала заболевания. Эти люди не могут выучить ничего нового — все потому, что у них «сломалась» система перемещения информации из кратковременной в долговременную память.

Память вообще устроена очень непросто — ученые до сих пор до конца не разобрались, как вся эта система работает. Известно, что есть память кратковременная и долговременная — это классификация по «сроку действия». Каждая из них содержит информацию разного формата и содержания — это уже функциональная классификация памяти.

Для успешного обучения важны все компоненты памяти — причем все они так сложно взаимодействуют, что иногда нереально отделить один механизм запоминания от другого.

Но мы все же попробуем хотя бы примерно разобраться, как это работает.

Декларативная память

Еще в 80-х годах прошлого века ученые обнаружили, что есть два вида памяти, которые задействуют разные нейрональные структуры и выполняют разные функции.

Первая — это декларативная память. Ее в дальнейшем подразделили на семантическую и эпизодическую. Именно декларативная память в первую очередь страдает у пациентов с амнезией и нейродегенеративными заболеваниями, такими как болезнь Альцгеймера.

Что же хранится в декларативной памяти? Какие процессы обучения «завязаны» на ней?

Семантическая декларативная память — это то, что мы учим. Ребенок, который учится говорить, студент на лекции, интернет-маркетолог, которая записывает новые английские слова в приложение — все они пользуются семантической памятью.

Это «подразделение» нашей памяти отвечает, скажем так, за понятийный аппарат. Слова и термины, факты, даты — вся эта база знаний укладывается в семантической памяти. Эта информация в мозге не связана с каким-либо контекстом, она пребывает там как бы сама по себе.

Проще говоря, семантическая память связана с изучением информации об окружающем мире. БОльшая часть того, чему нас учат в школе, откладывается именно там.

Эпизодическая декларативная память — это то, что мы пережили. Обучение через опыт и впечатления — это подход, который задействует эпизодическую память. Сегодня, например, появляется все больше музеев естественных наук, в которых можно взаимодействовать с объектами — так дети (и взрослые) получают информацию об окружающем мире через непосредственный контакт с ним.

Эпизодическая память не находится в вакууме — она всегда связана с определенными событиями в жизни человека, с каким-то контекстом.

И в этом есть свои плюсы: восстановив в памяти свой поход в музей, человек может вспомнить, как работает пищеварительная система. Иногда это работает лучше, чем обучение через семантическую память — когда нужно серьезно «порыться» в ворохе фактов и определений у себя в голове, прежде чем вы вытащите оттуда какую-либо информацию.

Хранится декларативная память преимущественно в коре височной доли и гиппокампе. Сначала информация, которую мы получаем — визуальная, вербальная и прочая — на несколько секунд попадает в краткосрочную память. Это некий буфер, в котором происходит сортировка данных: эти «закодировать» и отправить на хранение в долгосрочную память, а остальные выбросить и забыть.

Вот как раз та информация, которая прошла через все фильтры и обосновалась где-то в гиппокампе, становится частью декларативной памяти.

Процедурная память

Второй вид памяти — процедурная. Это менее «когнитивный» участок памяти, поэтому, даже когда нарушаются мыслительные функции — при той же болезни Альцгеймера — процедурная память может долго оставаться незатронутой. За процедурную память отвечают в основном мозжечок, полосатое тело и ассоциативные зоны коры больших полушарий.

Процедурная память — это то, что мы умеем делать. Обучение различным моторным навыкам — ходить, кататься на велосипеде, водить машину, играть на музыкальном инструменте — основано на механизмах процедурной памяти.

После того, как мы научились что-либо делать, этот навык начинает работать на уровне автоматизма. И утратить его довольно сложно. Вот почему говорят, что «нельзя разучиться кататься на велосипеде».

Обучение с помощью процедурной памяти можно подразделить на два типа. Один из них — ассоциативный — связан с наградами и/или наказаниями, поощряющими либо ограничивающими определенное поведение.

Ассоциативное обучение обычно происходит там, где вы специально учитесь что-то делать. Например, вы пытаетесь лучше всех сделать гимнастическую стойку или дальше всех прыгнуть в длину, чтобы получить приз — в процессе вы приобретаете новые моторные навыки посредством ассоциативного обучения.

Неассоциативное обучение происходит просто так. Малыш учится ходить не потому, что ему пообещали за это какие-то «плюшки» — просто в какой-то момент он встает и делает свои первые шаги. После еды вы встаете и моете за собой тарелку, перед выходом из дома выключаете везде свет и запираете квартиру — эти действия часто даже не замечаются, проходят мимо сознания.

Все потому, что это выученные моторные навыки, действия, которые вы осуществляете «на автомате». Они закрепились в силу привычки, после многократного повторения, и теперь вы о них даже не думаете.

Разрушить такую привычную последовательность действий довольно непросто. Именно поэтому можно особенно не волноваться, что вы забыли закрыть дверь на ключ или выключить утюг — процедурная память наверняка позаботилась о том, чтобы этого не произошло.

Как учиться более эффективно?

Память, независимо от ее вида, формируется примерно одинаково. Сначала информация кодируется и консолидируется, затем появляются способы извлечь ее из глубины воспоминаний. «Повторение — мать учения», поэтому при каждом таком цикле происходит реконсолидация, и знания и навыки закрепляются в мозге.

С семантической памятью особых лайфхаков нет — чтобы выучить, например, какое-то новое слово, нужно регулярно его вспоминать и употреблять. Все так просто и так сложно одновременно.

Вот почему вызубренная в ночь перед экзаменом информация не держится в голове долго — она, может, и сохранится где-то в глубине долговременной памяти, но вытащить ее оттуда уже через неделю будет практически невозможно. И наоборот — если вы объясните математическую теорему друзьям и коллегам пару-тройку раз, это знание останется с вами надолго.

Эпизодическая память несколько облегчает доступ к знаниям. Вы можете постараться восстановить контекст, при котором вы усвоили новую информацию — какой был день недели, где вы находились, какие люди вас окружали, о чем вы думали, какие эмоции испытывали, какие были запахи, цвета, вкусы, — и это поможет достать ее из памяти. 

Не зря многие используют мнемонические техники для запоминания сложных терминов. Такие техники позволяют создать эмоциональный контекст, который затем помогает извлечь определение из памяти — и тут для изучения новых слов используется уже не семантическая, а эпизодическая память.

Ну а для закрепления навыков в процедурной памяти нужна практика, практика и еще раз практика. Хотите научиться что-то делать, будь то слепая печать или новая полезная привычка — тренируйтесь как можно больше!

Можно использовать систему поощрений, чтобы организм скорее запомнил нужное поведение — например, сразу после подъема с утра приступать к зарядке и включать любимую музыку. Но даже если вы будете делать что-то ежедневно без «морковки», исключительно на силе воле, благодаря многократному повторению это скоро войдет в привычку и станет частью процедурной памяти.

Фото на обложке: pixabay.com

Похожее

Тема 9. Нейрофизиологические основы обучения и памяти.

Основу адаптивного (индивидуального) поведения составляют два процесса — обучение и память. Выделяют генотипическую (врожденную) память, которая обусловливает становление безусловных рефлексов, инстинктов, импринтинга, и фенотипическую память, мозговые механизмы которой обеспечивают обработку и хранение информации, приобретаемой живым существом в процессе индивидуального развития.

Обучение и память считают неотделимыми процессами. Обучение обеспечивает постоянное пополнение и изменение знаний, приобретение новых навыков. С физиологической точки зрения научение — это результат совпадения двух сознательных или бессознательных процессов в головном мозге.

В отличие от обучения процессы памяти ответственны не только за усвоение (фиксацию) информации, ее сохранение, но и включают механизм воспроизведения (извлечения) информации. Благодаря механизму воспроизведения обеспечивается доступ и использование хранящейся информации. О механизме извлечения информации известно лишь то, что он основан на ассоциациях, подобных тем, какие образуются при научении.

Исследование механизма индивидуальной памяти, по существу, представляет собой значительную часть области изучения механизмов различных видов обучения. Память и обучение имеют общую особенность — необходимость повторения. Как научение основано на многократном сочетании одних и тех же стимулов, так и для образования следа памяти требуется повторение одной и той же информации.

Временная организация памяти.Первоначально по длительности хранения прошедших событий память рассматривали как два последовательных этапа — кратковременная память (КП) и долговременная память (ДП) и связывающий их процесс консолидации (постепенное самоусиление следа). Последующее накопление фактических данных привело к усложнению этой последовательной схемы путем включения в нее сенсорной (перцептивной, иконической) памяти, представляющей собой непосредственный след возбуждения в сенсорной системе от внешнего воздействия (рис. ).

Психологические исследования показали, что у человека процессы памяти проявляются в двух формах: логически-смысловой и чувственно-образной. Первая оперирует в основном понятиями и является высшей, вторая — представлениями.

Чувственно-образная память подразделяется на зрительную, слуховую, вкусовую, обонятельную и другие виды. Кроме перцептивной, кратковременной и долговременной видов памяти была выделена промежуточная, или лабильная память, в которой осуществляется избирательное удержание информации на время, необходимое для выполнения текущей деятельности. Таким образом, процессы памяти человека проходят по крайней мере четыре стадии.

Параллельные каналы ДП получает доступ (ввод) в долговременную память (пунктирная линия на рис. ), где она сохраняется неопределенно длительное время. Остальная информация из сенсорной памяти

Рис. Схема уровней памяти (Г. Л. Вартопян, М. И.Лохов 1986 г.)

Сенсорная память связана с удержанием сенсорной информации (доли секунд) и служит первичному анализу и дальнейшей обработке сенсорных событий. Во время этой стадии непрерывный поток сигналов организуется в отдельные информационные единицы (через гностические нейроны), часть из которых устраняется путем спонтанного разрушения или «стирания» при поступлении повой. Сенсорный след занимает больше времени, чем само воздействие, из-за задержек и переключений в центральной нервной системе. Поэтому длительность сохранения следов в сенсорной памяти составляет 0,1—0,5 с. Главной ее особенностью является относительно неограниченная емкость. Это обеспечивает возможность эффективного функционирования других видов памяти путем выбора, фиксации и переработки наиболее важной для организма информации.

Судьба отобранного для хранения материала определяется его характером. Невербальная информация из сенсорной памяти поступает во вторичную память (промежуточную), где она может храниться от нескольких минут до нескольких лет. Вербальная (речевая) информация передается в первичную (кратковременную) память — систему хранения (на период в несколько секунд) с ограниченной емкостью (примерно 7+2 бита).

Вербальный материал требует более длительной «активации», повторения и, лишь пройдя повторные циклы через первичную память, поступает во вторичное хранилище. Эффективность переноса возрастает с увеличением времени обработки информации в первичной памяти.

Существенным фактором в организации вторичной памяти является значимость информации для индивидуума. Эта особенность находит отражение в характере ошибок при воспоминании. Если во время считывания из первичной памяти ошибки состоят в использовании близких звуков, то при извлечении материала из вторичной памяти ошибки представлены конструкциями со сходными значениями.

Во вторичной памяти фиксируются пространственно-временные отношения элементов материала, поступающего на хранение. Наиболее прочное удержание информации обеспечивает третичная (долговременная) память. Здесь фиксируются персональные данные, способность к чтению, письму, профессиональные навыки. Этот вид памяти более устойчив к мозговым повреждениям.

Объем краткосрочной памяти весьма невелик, хотя может меняться в зависимости от организации материала; объем краткосрочной памяти явно недостаточен для обеспечения записи в долговременную память непрерывного потока важной внешней и внутренней информации. Принято считать, что промежуточная память обладает большей емкостью, чем кратковременная, и сохраняют информацию в течение нескольких часов без повторения.

Существует предположение, что очищение регистра памяти происходит во время сна, когда кратковременная память не занята поступающей внешней информацией. Обработка и перевод информации из промежуточной в долговременную память — в два этапа.

Первый этап — логическая обработка информации (происходит в период сна, дельта-сна). Второй этап — ввод обработанной информации в долговременную память (осуществляется в период быстрого сна, когда на ЭЭГ появляется активность, соответствующая состоянию бодрствования).

Для развития представлений о физиологии памяти имели существенное значение клинические и экспериментальные наблюдения о нарушениях или потере памяти на события, непосредственно предшествовавшие поражению мозга или электрошоковой терапии. Такой вид нарушения памяти получил название ретроградной амнезии.

Ретроградная амнезия может быть следствием электрической стимуляции некоторых областей мозга; введения фармакологических (наркотических) веществ, при гипо- и гипертермии, гипер- и анаксемии. При этом память на давно прошедшие события не страдает.

Таким образом, фенотипическая память человека и животных реализуется как минимум двумя мозговыми механизмами. Представление о двойной природе памяти было выдвинуто на основе психологических исследований ретроактивного торможения (забывания, возникающего в условиях интерферирующих воздействий).

С физиологической точки зрения память стали рассматривать как развернутый во времени процесс, развивающийся в виде последовательности двух этапов кратковременной и долговременной памяти.

Кратковременная память представляется как период неупроченных следов в нервной системе, подверженных «необратимым» разрушениям амнестическими воздействиями. Тот период времени, в течение которого след упрочивается, становится нечувствительным к внешним и интерферирующим воздействиям, составляет период консолидации.

Одной из первых гипотез о механизме кратковременной памяти является гипотеза реверберации. Анатомическим обоснованием этой идеи служили классические данные Лоренто де Но о наличии в ткани мозга замкнутых нейронных цепочек.

Вполне допустимо, что по замкнутым нейронным сетям мозга может осуществляться реверберация (циркуляция) импульсной активности в течение нескольких минут. Этого времени повторного пробега импульсов по замкнутым нейронным контурам должно быть достаточно для синаптических процессов, переводящих динамический импульсный код в структурные изменения мембран постсинаптических нейронов.

Гипотеза реверберации как основа обучения в последние годы потеряла свою популярность. Возражения ряда исследователей сводятся к тому, что амнестические воздействия должны необратимо разрушать «реверберирующие следы» кратковременной памяти. В этом случае ретроградная амнезия и забывание должны стать необратимыми. Однако достоверно известно, что после амнестических воздействий, нанесенных в фазу формирования кратковременного следа после «конвульсий», постепенно происходит полное восстановление памяти на забытые события, воспоминание которых может быть ускорено методом «напоминания », кроме того, наблюдается восстановление памяти под воздействием второго электрошока, а также возможно самопроизвольное восстановление выработанного обучения.

На основании этих фактов участие реверберационных процессов в механизмах памяти многими авторами полностью отрицается.

Относительно природы кратковременной памяти высказывается предположение о двухэтапном развитии ее процессов. Выделив собственно кратковременную память, устойчивую к электрошоку и гипоксии, и промежуточную, чувствительную к этим воздействиям, было показано, что в основе этих двух этапов краткосрочной памяти лежат разные по своей природе метаболические процессы, причем электрические сигналы запускают биохимические процессы.

Процессы развития кратковременных и долговременных следов могут возникать одновременно, сосуществуя в период образования и укрепления временной связи (энграммы). В то же время приводятся данные, что в ряде случаев на ранних стадиях обучения функционируют преимущественно механизмы кратковременной памяти, подготавливая основу для долгосрочного хранения условнорефлекторного замыкания.

Удельный вес этих видов памяти различен на разных этапах запечатления памятного следа, как, впрочем, различны и механизмы, лежащие в основе кратковременной и долговременной памяти.

В последние годы наибольшее предпочтение отдается гипотезам, представляющим память как единовременный процесс формирования и закрепления энграммы для длительного хранения. Развитию этих идей предшествовала работа A.M. Шнейдера и В.Б. Шермана, опубликованная в 1968 г. Применив методику реактивации следа памяти, они впервые показали, что для амнестического забывания существенным является не время между обучением и электрошоком, а время между воспроизведением следа памяти и электрошоком. Позднее различными экспериментами было показано, что электрошок может вызывать амнестическое забывание даже прочных памятных следов, если он наносится сразу после стимула (например, условнорефлекторного сигнала), воспроизводящего давно выработанное обучение, т. е. активирующего следы памяти.

Все эти данные интерпретируются как свидетельство того, что ретроградная амнезия в результате электрошока, а также, вероятно, из-за травматических повреждений является скорее результатом потери возможности воспроизведения следов памяти, чем нарушением механизмов кратковременной памяти.

Предполагается, что мнестическое забывание у человека также связано не с разрушением энграммы памяти, а с их временным переводом в под пороговое состояние, вследствие чего они становятся недоступными для произвольного извлечения. В то же время эти следы носят обратимый характер и при подсказке (методом «напоминания») или спонтанно могут актуализироваться.

По одной из гипотез, получивших широкий резонанс, ввод информации в мозг сопровождается возникновением энграммы. Эта энграмма сама по себе недолговечна и закрепляется лишь при достаточной интенсивности модулирующих процессов, вызванных воздействием сопутствующих неспецифических реакций (ориентировочных, эмоциональных). Закрепление осуществляется параллельно через соответствующие структурнобиохимические изменения на клеточном, субклеточном и молекулярном уровнях.

С точки зрения этой гипотезы кратковременная память представляет собой процесс затухания (при условии отсутствия или слабости неспецифической активации). Она участвует в закреплении энграммы за счет преобразования синапсов (избирательное повышение эффективности синаптической передачи), а также повышении возбудимости постсинаптических нейронов, задействованных данной информацией.

Другой привлекающий внимание вариант современной гипотезы, предложенной в 1984 г. И.А. Корсаковым, состоит в том, что фиксация следа памяти происходит «мгновенно», по типу импринтирования (запечатления, одномоментного обучения), а время, необходимое для упрочения знаний, требуется главным образом для формирования программы воспроизведения. Кратковременная память представляет собой следовое воспроизведение материала, уже зафиксированного в памяти (т. е. это тот этап, когда человек осознает информацию).

В программу воспроизведения должны быть включены оценочные признаки (значимые, ситуационные, временные), а также эмоциональные характеристики информации. Сопутствующие признаки фиксируемой информации могут иметь ключевое значение в программе воспроизведения. Так, чтобы помочь вспомнить, пользуются методом «напоминания», подсказки. Авторы предполагают, что именно формирование программы воспроизведения и принимается нередко за процесс консолидации.

Таким образом, временная организация обучения и памяти — это не просто организованная во времени совокупность нейрофизиологических событий, а многокомпонентный процесс, включающий оценку значимости поступившей в мозг информации и реализацию организующей роли фактора времени.

Традиционно выделяемые долговременная память и различные формы недолговременной памяти (сенсорная, кратковременная и промежуточная память) могут, по-видимому, рассматриваться как перекрывающиеся этапы жизни единой энграммы, складывающейся из специфических и неспецифических компонентов.

Структурно-функциональные основы памяти и обучения. Каждый вид памяти (сенсорная, кратковременная и долговременная) с функциональной точки зрения обеспечивается мозговыми процессами разной сложности и механизмами, связанными с деятельностью различных систем мозга, которые в свою очередь связаны как структурно, так и функционально. Память выступает то как динамическая функция, развивающаяся во времени, то как сложно организованная материальная структура, локализованная в пространстве мозга.

Характеристика функциональных систем («функциональных органов», по A.A. Ухтомскому), складывающихся из различных мозговых образований в процессе фиксации энграммы, реализации функции памяти, и составляет структурно-функциональную основу памяти и обучения. Выявление топографии систем, реализующих энграмму, связано с большими трудностями из-за динамизма и широкой распределенности. Формирование энграммы есть сложная динамическая структура, в которой участвует обширный круг мозговых образований, но каждое из них играет особую роль в реализации тех или иных видов нервной деятельности, осуществляя свой временной и функциональный вклад.

Предполагается, что в процессе обучения в корково-подкорковых структурах формируется модель пространственного распределения совозбужденных структур и при включении пускового стимула (условного, обстановочного, мотивационного, словесного и др.) воспроизводится энграмма совозбужденных пунктов, определяющая конечный специфический результат условнорефлекторной деятельности.

В основе объединения различных мозговых образований в определенные функциональные системы памяти могут лежать разные исходные принципы. Одним из наиболее глобальных принципов является выделение структур, которые входят в собственно систему памяти, т. е. участвующих в хранении запомненной информации, и систему структур, образующих регуляторную (модулирующую) систему памяти.

В реализации этого подхода значительные трудности составляет выявление макроструктур, в которых может быть локализована целостная энграмма, а не ее отдельные компоненты. К регуляторным механизмам памяти относят те структуры, вмешательства в деятельность которых приводят к изменению функции памяти.

Система регуляции памяти включает два уровня: неспецифический («общемозговой») и модально-специфический (« региональный»). К модально-специфическому уровню модуляции памяти относят различные отделы новой коры, за исключением лобной коры. К неспецифическому уровню регуляции процессов памяти относят ретикулярную формацию (мезэнцефалическую), гипоталамус, ассоциативный таламус, гиппокамп и лобную кору.

Тесная функциональная связь звеньев неспецифической и специфической систем модуляции памяти, по существу, включает их сепаратное функционирование. Это означает, что любая форма модуляции памяти включает неспецифические и специфические компоненты в их динамическом взаимодействии.

Фиксация информации событий внешнего мира в их пространственной и временной взаимосвязи требует известного времени, т. е. представляет собой многоэтапный процесс.

Первый этап формирования энграммы связан с возникновением сенсорных следов, составляющих содержание сенсорной памяти. Они возникают за счет деятельности сенсорных систем, анализаторов, оптимальный уровень функционирования которых обеспечивается активирующими системами мозга.

Одновременно с приходом сенсорной информации в корковые зоны наступает второй этап, определяющий кратковременную память. На данном этапе осуществляется процесс сортировки сенсорных сигналов, выделения из них новой для организма информации. Это происходит через включение механизма ориентировочного рефлекса, который в основном обеспечивает взаимодействие модально-специфических (анализаторных) систем с гиппокампальной формацией с ее большим и малым лимбическими кругами. По концепции О.С. Виноградовой, гиппокампальная система выполняет роль специального предварительного устройства, не допускающего жесткой фиксации всех случайных следов и способствующего наилучшей организации классификационной системы хранения следов в долговременной памяти.

В долговременной памяти (третий этап) в основном фиксируются события, значимые для организма. Отбор значимых событий среди новых, выделенных гиппокампальной системой, осуществляет система подкрепления, которая представлена сложным эмоционально-мотивационным аппаратом. Долговременная память формируется при непременном участии систем подкрепления, т. е. она имеет условнорефлекторную природу. Долговременная память активно вовлекается в процесс в период выделения гиппокампальной системой новых сигналов, сфокусированных в текущем «поле сознания», и оценивает значимость этих сигналов в отношении их способности к удовлетворению потребностей организма.

Значимое в положительном или отрицательном отношении фиксируется в долговременной памяти. На этом последнем этапе следовые процессы переходят в устойчивую структуру. В этом звене фиксации энграммы молекулярные процессы на клеточном и субклеточном уровне играют ключевую роль.

В отношении мозгового аппарата памяти сложилось представление, что, подобно другим высшим функциям, память организована по полисистемному принципу. Основанием для отнесения той или иной структуры к системе памяти считают степень влияния этой структуры на закрепление результатов обучения в одном и том же опыте при ее выключении.

Как показало большинство исследований, повреждение или удаление участков конвекситальной мозговой коры приводит к развитию избирательных, модальноспецифических дефектов памяти, касающихся только тех видов стимулов, которые воспринимаются, перерабатываются и, возможно, сохраняются в корковом поле анализатора.

При локальных поражениях ассоциативных корковых зон наблюдаются частичные двигательные, зрительные, слуховые и другие амнезии, в основе которых лежит распад ранее упроченных условнорефлекторных связей, т. е. нарушается долговременная память. Установлено, что при поражении коры особенно затруднено запоминание и хранение более сложного и менее эмоционально значимого материала.

Предполагается, что височная ассоциативная кора, нейронам которой свойственны гностические характеристики, может принимать участие в формировании и, возможно, хранении образной памяти.

Взгляд на мозговую кору как основной субстрат долговременной памяти большинством исследователей считается достаточно обоснованным. В то же время дефекты памяти, возникающие при поражениях корковых участков, могут объясняться не только разрушением хранящихся в них следов, но и затруднением воспроизведения. В значительной степени это замечание касается височной коры и лобных долей мозга.

Так, при «лобном синдроме» наблюдается затруднение активной организации действий, инертность стереотипов, легкая отвлекаемость. Все это приводит к невозможности избирательного воспроизведения следов текущего события и прошлого опыта. По-видимому, это связано с тем, что в лобную и фронтальную кору поступает мотивационное возбуждение из лимбической системы.

Фронтальная кора производит селекцию высокозначимых сигналов, отсеивая второстепенные для данного момента стимулы. После удаления фронтальных отделов неокортекса значение сигналов (часто и редко подкрепляемых) уравновешивается, все сигналы становятся одинаково эффективными.

Лобные отделы коры имеют разную функциональную причастность. Дорсальные области (связаны анатомически с гиппокампом) обнаруживают преимущественную причастность к «информационным» системам мозговых образований, а вентральные отделы (связанные с миндалиной) в большей степени причастны, к «мотивационной» системе. Лобная кора может влиять на гиппокамп, участвующий в селекции стимулов в процессе ориентировочно-исследовательской деятельности.

В обеспечении памяти и в генезе ее нарушений значительная роль отводится гиппокампу. Существует две гипотезы.

Согласно одной из них гиппокамп оказывает косвенное влияние на механизмы обучения путем регуляции бодрствования, направленного внимания, эмоционально-мотивационного возбуждения.

По второй гипотезе, получившей в последние годы широкое признание, гиппокамп непосредственно связан с механизмами кодирования и классификации материала, его временной организации, т. е. регулирующая функция гиппокампа способствует усилению и удлинению этого процесса и, вероятно, предохраняет следы памяти от интерферирующих воздействий, в результате создаются оптимальные условия консолидации этих следов в долговременную память.

Гиппокампальная формация имеет особое значение на ранних стадиях обучения, условнорефлекторной деятельности. При выработке пищевых условных рефлексов на звук коротколатентные ответы нейронов были зарегистрированы в гиппокампе, а длинно-латентные ответы — в височной коре. Именно в гиппокампе и перегородке найдены нейроны, активность которых изменялась только при предъявлении спаренных стимулов. Гиппокамп выступает первым пунктом конвергенции условных и безусловных стимулов.

Будучи структурой, где мотивационное возбуждение заднего и переднелатерального гипоталамуса сопоставляется с информацией, поступающей из внешней среды (через перегородку), равно как и со следами ранее накопленного опыта (из коры), гиппокамп, по-видимому, осуществляет двойную функцию. Прежде всего он играет роль селективного входного фильтра, канализирующего насущные стимулы, подлежащие регистрации в долговременной памяти, и угашающего реакции на посторонние раздражители в данный момент.

В то же время гиппокамп участвует в извлечении следов из памяти под влиянием мотивационного возбуждения. Следы могут извлекаться из памяти независимо от внешних стимулов, а также могут обеспечивать ожидание этих стимулов по механизму тонических обратных связей. Иначе говоря, гиппокамп может участвовать не только в фиксации, но и в воспроизведении усвоенной информации путем сохранения адресов хранящихся в памяти следов.

Но поскольку при поражении гиппокампа аппарат воспроизведения страдает не полностью, то предполагается, что дефект воспроизведения при амнезии может быть обусловлен расстройством эмоционально-мотивационных процессов, а также нарушением отбора и организации материала.

Высказывается предположение, что способность к обучению связана с уровнем функциональной активности гиппокампа, которая в свою очередь наследственно детерминируется.

Исследования клеточной и синаптической активности показали, что пирамидные поля гиппокампа помимо обычных для них свойств проявляют уникальную способность к генерации длительных, исчисляемых часами и неделями, потенциаций синаптической передачи.

Длительно действующую посттетаническую потенциацию (ПТП) рассматривают как основу формирования памятного следа. Длительная потенциация возникает в шипиковых синапсах пирамидных клеток гиппокампа после повторяющихся пресинаптических стимуляций. Она аналогична условному рефлексу: повторяющаяся в течение 12 дней стимуляция приводит к сохранению потенциаций в течение 37 дней; большее число стимуляций, выступающих в качестве подкрепления, обеспечивает сохранение потенциаций в течение многих недель; обширные зоны коры отвечают на возникновение потенциаций в гиппокампе генерацией собственной длительно действующей потенциации.

Исследования особенностей топографического распределения гигантских синапсов мшистых волокон (или аксонов гранулярных клеток зубчатой фасции), так называемых «синаптических окончаний с памятью» на пирамидных нейронах гиппокампа, проведены на различных генетических линиях мышей и крыс.

Установлены линейные (генотипические) различия по числу и локализации гигантских синапсов на дендритах пирамидных нейронов гиппокампа. Анатомические различия находятся в определенной связи со скоростью образования условного рефлекса.

У животных, селектированных по высокой скорости образования условных рефлексов (реакции избегания), терминали мшистых волокон наиболее многочисленны на апикальных дендритах пирамидных клеток, а у животных с низким уровнем реакции избегания — на базальных дендритах.

Допускается, что распределение мшистых волокон является неизбежным конечным этапом усиления пути: кора больших полушарий — гиппокамп. Предполагается, что увеличенные размеры пирамидных нейронов гиппокампа служат показателем его функциональной активности (большая поверхность нейрона способна принять больше афферентных импульсов, приходящих на тело клетки как извне, так и от интернейронов).

Можно отметить, что животные с разным генотипом различаются по нейроанатомическим признакам, способности к обучению, а также по порогу возбудимости. Как уже отмечалось, увеличение и усложнение дендритного дерева нейрона в филогенезе необходимы не только для приема большого числа приходящих импульсов, но и для их предварительной обработки. Известно, что дендриты и синаптические связи пирамидных нейронов новой коры и гиппокампа формируются в процессе онтогенетического развития мозга.

Причем у молодых особей концы дендритов, в частности апикальных, какое-то время остаются свободными для образования новых синаптических контактов. Участки дендрита, расположенные ближе к телу нейрона, связаны с более прочными и простыми натуральными рефлексами, а концы служат для образования новых избирательных связей, ассоциаций.

В зрелом возрасте на дендритах уже нет свободных от нейрональных контактов участков, зато при старении прежде всего страдают именно концы дендритов с более поздними синапсами. Возможно, именно это является морфологической основой для такого широко известного в неврологии и в обыденной жизни факта, когда в старости трудно усваивается новый материал, забываются текущие события, но легко воспроизводятся прошлые события.

Помимо этого, есть все основания предположить, что онтогенетическое гетерохронное созревание специфических синапсов является необходимым приспособлением для пространственно-временного распределения нервных импульсов на нейроне, что обеспечивает вовлечение его в определенную энграмму.

Результаты морфологических и физиологических исследований привели к представлению о существовании кольцевой системы: гиппокамп — гипоталамус — ретикулярная формация. Эта филогенетически древняя система объединена прямыми и обратными связями, через которые новая кора осуществляет саморегуляцию и регуляцию других мозговых систем.

При воздействии внешнего стимула в неокортексе формируются или включаются ранее сформированные кортикофугальные избирательно облегчающие или тормозящие эффекты, которые направляются на ретикулярные интернейроны, воспринимающие афферентную импульсацию. Кортикофугальные импульсы, предварительно обработанные по физическим и биологическим параметрам, направляются к ретикулярным нейронам для минимизации и селективности подкорковых влияний на кору.

Активирующая ретикулярная формация оказывает не только общее активирующее влияние на процесс формирования энграммы, но и непосредственно включается в ее структуру.

В период действия наркотических и других нейрофармакологических средств, угнетающих функцию ретикулярной формации, нарушается запоминание нового материала любой модальности независимо от ее сложности и эмоциональной значимости. Это объясняется прежде всего подавлением активирующих ретикулокортикальных влияний, и от этого ухудшается консолидация следов.

В противоположность этому раздражение ретикулярной формации облегчает обучение, ускоряет закрепление энграммы.

Усиление активности таламокортикальной системы с помощью электрической стимуляции или нейрофармакологических препаратов сопровождается улучшением кратковременной памяти, в частности наиболее примитивной ее формы, так называемой «эхо-памяти», т. е. возрастает объем непосредственно воспроизводимого материала после его предъявления в быстром темпе.

При разрушении некоторых таламических ядер может отмечаться затруднение усвоения нового материала или удержания ранее заученной информации, выявляются также дефекты памяти на отдаленные события. Однако поскольку эти явления преходящи, предполагается, что подобные нарушения памяти связаны с ослаблением активирующих влияний названных ядер на лобные отделы коры.

Как показывают эксперименты последних лет, таламопариетальная система обеспечивает селективное внимание к значимым стимулам среды и селективно воздействует на ведущие звенья предстоящего двигательного исполнительного акта. Сведения о внешней среде поступают в лобные отделы коры как от сенсорных проекционных зон (по транскортикальным путям), так и через ассоциативные ядра таламуса. На основе этой преходящей информации и извлеченных из памяти энграмм фронтальной корой строится программа реализации двигательного поведенческого акта.

Взаимодействие двух потоков импульсов, их обработка и сравнение лежат в основе специфической интегративной функции лобных долей, формирующих общие программы поведения и команды для ближайших подкорковых образований, в частности для неостриатума, где также происходит сравнение двух потоков импульсаций, что является важным для формирования всех видов двигательных реакций.

Для образования и реализации условнорефлекторных форм поведения кортикальный уровень обработки сигналов является более важным, чем неостриарный. В этом проявляется определенная иерархия двух систем интеграции.

Таким образом, условный рефлекс (энграмма) представляет собой высокоинтегрированное явление, в котором принимают участие различные корковые и подкорковые образования мозга, вовлекаемые в интегративный процесс с разным функциональным и временным вкладом.

Признавая нейрофизиологическую специфичность мозговых образований, обусловленную особенностями переработки афферентного для данных образований потока носителей информации (например, нервных импульсов), можно говорить о широкой мозговой топографии функциональных агрегатов, задействованных в процессе обучения.

Под пластичностью подразумевается длительное изменение свойств нейрона, влияющих на передачу сигнала. В основе мембранных процессов постсинаптической пластичности лежит изменение чувствительности и количества рецепторного белка. Изменение чувствительности рецепторного белка происходит под действием нейромедиатора, который переводит белок из неактивной формы в активную. Длительное сохранение таких изменений приводит к тому, что следующая порция медиатора окажет более сильное (или слабое) воздействие на проводимость постсинаптической мембраны нейрона, его возбудимость и дальнейшие биохимические преобразования в самой соме нейрона.

Таким образом, процессы кратковременной памяти, ее временные последовательности динамично задействованных нервных элементов преобразуются в структурно-пространственную матрицу. Поэтому долговременная память сама по себе, вне момента ее образования и извлечения, представляется не процессом, а структурой (с многоуровневым пространственным распределением). В этом причина ее устойчивости к многочисленным внешним воздействиям, и в этом ее существенное отличие от сенсорной и кратковременной форм памяти, которые, по сути, являются процессами.

Читайте также:

Рекомендуемые страницы:

Поиск по сайту

Память и обучение, Биология

Вспомните
Какое значение для человека имеет возможность накапливать и использовать индивидуальный жизненный опыт?

Память – это сложный психофизиологический процесс, связанный с приобретением человеком индивидуального жизненного опыта. В его основе лежат механизмы запоминания, хранения и извлечения информации. От памяти зависят способности человека к обучению. Используя память, человек может многократно извлекать полученную информацию в область сознания, то есть вспоминать накопленные сведения, и применять её по назначению.

Таким образом, благодаря памяти в процессе обучения у человека формируются знания, умения и навыки, необходимые для жизни в изменяющихся условиях окружающей среды. Память и обучение присущи многим живым организмам, но наибольшего развития они достигли у человека.

По длительности хранения информации память условно подразделяют на кратковременную и долговременную. Кратковременная память длится всего несколько секунд и позволяет удерживать около семи предъявленных элементов информации. Вы и сами, наверное, обращали внимание на то, что запомнить на несколько минут семизначный телефонный номер может почти любой человек, а вот десятизначный — совсем немногие. Магия семи элементов, которые может единовременно охватить наш мозг, нашла отражение во множестве сказок и поговорок, причём у самых разных народов. Вспомните: семеро одного не ждут, семь раз отмерь, семь гномов, семь богатырей, семь пятниц на неделе, семь невест для семи братьев и т. д.

В основе кратковременной памяти лежит движение нервных импульсов по нейронам головного мозга. Она очень чувствительна к внешним воздействиям различными раздражителями. Например, если в момент запоминания информации человека отвлечь, переключить его внимание на решение другой умственной задачи, то информация, содержащаяся в этот момент в его кратковременной памяти, полностью стирается.

Долговременная память сохраняет полученную информацию в течение всей жизни человека. Всё, что содержится в кратковременной памяти свыше 30 с, преобразуется в систему долговременной памяти. Особенно хорошо запоминаются события, которые вызывают у человека сильные положительные или отрицательные эмоции (восторг, удовольствие, страх, ненависть и т. п.).

Виды памяти. Выделяют несколько видов памяти. По преобладанию в процессах запоминания какого-либо анализатора различают зрительную, слуховую, обонятельную, вкусовую память и др.

Например, двигательная память зависит от работы анализаторов, рецепторами которых являются нервные окончания в мышцах скелетной мускулатуры. Она задействуется в процессе формирования у человека двигательных умений и навыков, связанных с запоминанием последовательности движений при различных видах деятельности: работе, спорте, письме, речи. Ведь, научившись ездить на двухколёсном велосипеде в детстве, мы без труда сохраняем этот навык на всю жизнь. Сказанное относится и к умению плавать.

Обычно человек запоминает не только раздражители, которые действуют на него, но и те ощущения, образы и эмоции, которые они вызывают. Образная память – это запоминание и сохранение в памяти различных образов: слуховых, зрительных, обонятельных. Образная память должна быть особенно хорошо развита у людей творческих профессий: музыкантов, художников , поэтов, писателей, артистов.

Эмоциональная память – это сохранение в памяти тех чувств, которые когда-то вызвала какая-то жизненная ситуация. Например, при укусе собаки возникают боль и страх. При этом в мозге и железах внутренней секреции вырабатывается ряд веществ, которые необходимы для реакции на стресс. По прошествии нескольких лет человек, которого когда-то укусила собака, при виде этого животного вновь вспоминает и переживает те же ощущения. При этом снова могут вырабатываться и выбрасываться в кровь те же регуляторные вещества, что и при реальном укусе.

Выделяют и некоторые другие виды памяти. Важно понимать, что все они тесно связаны между собой. Лучше всего запоминается то, что заставляет включаться сразу несколько механизмов запоминания, то есть то, что ново, интересно, вызывает сильные эмоции.

Расстройства памяти. Существует целый ряд расстройств мозга, полная или сопровождающихся поражением памяти. Амнезия – частичная утрата памяти под влиянием чрезвычайного физического или химического воздействия на мозг. Часто она возникает в случае значительных нервных потрясений и переживаний.

Нередко встречаются врождённые или приобретённые расстройства памяти. Они выражаются либо в ослаблении памяти, либо, наоборот, в уникальной способности запоминать большой объём информации на продолжительный срок.

Не менее распространены поражения памяти, вызываемые постоянным употреблением алкоголя, которое приводит к массовой гибели нейронов. В результате пьющий человек теряет способность к запоминанию новых событий, а старые воспоминания превращаются в подобие реальности. При этом он не отличает свои воспоминания от действительности, а его мозг не может правильно реагировать на происходящее вокруг. Это расстройство памяти назвали синдромом Корсакова в честь русского психиатра, который впервые его описал.

Способы улучшения памяти. Существуют специальные приёмы, способствующие улучшению памяти. Если снижение способности к запоминанию не связано с прогрессирующим заболеванием , а вызвано усталостью, перенапряжением или стрессом, то можно воспользоваться комплексами витаминов, помогающих снабжать мозг всем необходимым для нормальной работы. Не менее актуальным в этом случае является и приём (по рецепту врача) лекарств, улучшающих кровоснабжение мозга. Однако всегда надо помнить, что злоупотреблять лекарствами не стоит. Если мозгу всё время помогать работать, то в случае прекращения приёма препаратов способность к обучению на некоторое время может снизиться.

Моя лаборатория

Оценка объёма кратковременной памяти с помощью теста

1. В течение 1 мин внимательно прочитайте предложенный вам набор из 25 слов, затем отложите его.

2. В течение 5 мин запишите все слова, которые вам удалось запомнить. Последовательность не имеет значения.

3. Подсчитайте число правильно написанных слов и оцените каждое из них в 1 балл.

4. По сумме баллов определите, к какой категории относится объём вашей памяти:

• 6 слов и меньше — объём памяти крайне низкий, вам необходимо заниматься регулярными упражнениями по тренировке памяти;
• 7-12 слов — объём памяти чуть ниже среднего, возможно, вы не умеете сосредоточиваться;
• 13-17 слов — объём памяти хороший;
• 18-21 слово — объём кратковременной памяти отличный, вы можете заставить себя сосредоточиться, следовательно, обладаете достаточной волей;
• свыше 22 слов — ваша память феноменальна!

Формирование памятного следа — энграммы. В формировании энграммы принимают участие нейроны ствола мозга, лимбической системы, височных и лобных долей больших полушарий. Консолидация включает в себя целый комплекс биохимических процессов, затрагивая главные молекулы, хранящие генетическую информацию, то есть дезоксирибонуклеиновую кислоту (ДНК), а также процессы, связанные с синтезом белков в мозге. Учёные показали, что памятный след не образуется, то есть запоминание не происходит, если предварительно ввести в организм вещества, нарушающие синтез ДНК и белков. Согласно современным представлениям считается, что в мозге нельзя выделить какую-либо отдельную структуру, в которой хранится энграмма. Видимо, памятный след сохраняется совместно клетками всего головного мозга. Сформировавшаяся энграмма какого-либо события очень устойчива и может сохраняться в течение всей человеческой жизни, но извлечение энграммы, то есть воспоминание об этом событии, зачастую может быть сопряжено с большими трудностями. Эксперименты показывают, что воспоминания, которые человек не может вызвать у себя произвольно, возникают с большой чёткостью и массой деталей при слабом электрическом раздражении некоторых отделов лобной и височной долей коры больших полушарий. Иными словами, в нашем мозге сохраняются практически все события нашей жизни, только извлечь нужные воспоминания из хранилища очень часто бывает трудно или даже невозможно. Жаль, что пока мы не можем произвольно вспоминать всё, что когда-то видели , читали, чувствовали. Но скорее всего, причина забывчивости — защитные механизмы, предохраняющие наш мозг от перегрузки.

1. Что такое обучение? Какое значение оно имеет для человека?
2. Что такое память? Какие её типы и виды вы знаете и чем они отличаются друг от друга?
3. Какие расстройства памяти вам известны?
4. Охарактеризуйте основные приёмы (способы) улучшения памяти.

Подумайте!
Какие приемы улучшения запоминания информации вы могли бы предложить, основываясь на знаниях о видах памяти?

Презентация по биологии на тему «Память и обучение»

Описание презентации по отдельным слайдам:

1 слайд

Описание слайда:

Что такое память?

2 слайд

Описание слайда:

3 слайд

Описание слайда:

Виды памяти (по способу запоминания, сохранения и воспроизведения )

4 слайд

Описание слайда:

Краткосрочная память Краткосрочная память направлена на сохранение информации на короткий промежуток времени.

5 слайд

Описание слайда:

Долговременная память Долговременная память является наиболее важной и прочной.

6 слайд

Описание слайда:

7 слайд

Описание слайда:

Память

8 слайд

Описание слайда:

Двигательная память основана на запоминании и воспроизведении движений.

9 слайд

Описание слайда:

10 слайд

Описание слайда:

11 слайд

Описание слайда:

12 слайд

Описание слайда:

13 слайд

Описание слайда:

Огюст Роден Мыслитель, 1880–1882 гг. Логическая память основана на умении человеком делать различные умозаключения.

14 слайд

Описание слайда:

Пример использования логической памяти Natali1980 11-06-kino дата имя событие логин пароль

15 слайд

Описание слайда:

Исаак Ньютон (1642–1727 гг.) У учёных хорошо развита логическая память.

16 слайд

Описание слайда:

Виды памяти (в зависимости от используемого анализатора)

17 слайд

Описание слайда:

Лучше один раз увидеть, чем сто раз услышать. Зрительная память

18 слайд

Описание слайда:

«Нервы, ведущие от глаз к мозгу, в двадцать пять раз толще, чем те, которые ведут от уха к мозгу». Дейл Карнеги

19 слайд

Описание слайда:

таможенник художник учитель

20 слайд

Описание слайда:

Слуховая память слуховой нерв

21 слайд

Описание слайда:

Словесно-логическая память

22 слайд

Описание слайда:

Эмоциональная память человека формируется на основе его переживания. Эмоциональная память

23 слайд

Описание слайда:

Эмоциональная память

24 слайд

Описание слайда:

слуховая зрительная осязательная вкусовая обонятельная эмоциональная

25 слайд

Описание слайда:

26 слайд

Описание слайда:

Роль памяти в обучении

27 слайд

Описание слайда:

Способы запоминания

28 слайд

Описание слайда:

Механическое запоминание или зазубривание При зазубривании информация удерживается в памяти непрочно.

29 слайд

Описание слайда:

Осмысленное запоминание

30 слайд

Описание слайда:

Виды запоминания

31 слайд

Описание слайда:

Тренировка памяти

32 слайд

Описание слайда:

Правила успешного запоминания Нужно постепенно накапливать информацию. Чем больше человек получает информации, тем быстрее запоминает новую.

33 слайд

Описание слайда:

Правила успешного запоминания 2. Необходимо формировать установку на длительность, полноту и прочность запоминания.

34 слайд

Описание слайда:

Правила успешного запоминания 3. Материал, который необходимо запомнить, должен быть осмысленным, предельно понятным.

35 слайд

Описание слайда:

Правила успешного запоминания 4. При заучивании большого материала необходимо разбивать его на смысловые фрагменты.

36 слайд

Описание слайда:

Правила успешного запоминания 5. «Повторение — мать учения». Чем больше раз повторяется материал, тем прочнее он запоминается. Повторение — мать учения. Повторение — мать учения. Повторение — мать учения. Повторение — мать учения.

37 слайд

Описание слайда:

Правила успешного запоминания 6. Процесс заучивания чередуется с паузами отдыха. Отдых должен быть активным: ходьба, спортивные игры, плавание.

38 слайд

Описание слайда:

Память для человека очень ценное качество, её необходимо не только развивать, но и сохранять.

39 слайд

Описание слайда:

ухудшение умственной деятельности Пагубное влияние вредных привычек на память алкоголь никотин наркотики

40 слайд

Описание слайда:

Влияние алкоголя на память — замедляется мозговая деятельность. — страдает кратковременная память;

Курс профессиональной переподготовки

Учитель биологии

Курс повышения квалификации

Курс профессиональной переподготовки

Учитель биологии и химии

Найдите материал к любому уроку,
указав свой предмет (категорию), класс, учебник и тему:

Выберите категорию:
Все категорииАлгебраАнглийский языкАстрономияБиологияВнеурочная деятельностьВсеобщая историяГеографияГеометрияДиректору, завучуДоп. образованиеДошкольное образованиеЕстествознаниеИЗО, МХКИностранные языкиИнформатикаИстория РоссииКлассному руководителюКоррекционное обучениеЛитератураЛитературное чтениеЛогопедия, ДефектологияМатематикаМузыкаНачальные классыНемецкий языкОБЖОбществознаниеОкружающий мирПриродоведениеРелигиоведениеРодная литератураРодной языкРусский языкСоциальному педагогуТехнологияУкраинский языкФизикаФизическая культураФилософияФранцузский языкХимияЧерчениеШкольному психологуЭкологияДругое

Выберите класс:
Все классыДошкольники1 класс2 класс3 класс4 класс5 класс6 класс7 класс8 класс9 класс10 класс11 класс

Выберите учебник:
Все учебники

Выберите тему:
Все темы

также Вы можете выбрать тип материала:

Общая информация

Номер материала:

ДБ-406986

Похожие материалы

Вам будут интересны эти курсы:

Память и обучение. : ru_psiholog — LiveJournal

В интернете доступны лекции Константина Анохина о памяти. Да и вообще множество интересных материалов.
Попробую переложить вытащенную информацию на проблемы обучения.

С общей проблемой знаком любой родитель и педагог. Ребенок не знает, не понимает, не учит. Хотя должен…
И что сделать непонятно…

Теперь рассмотрим эту ситуацию с точки зрения устройства мозга и памяти.

Для успешного решения задачи человек должен быть знаком со всеми сущностями, которые в эту задачу входят и алгоритмом решения.
Знакомство с сущностями должно быть такое, что бы мозг мог понять какую сторону сущности необходимо использовать в алгоритме.

Пример:
У кошки четыре котенка. Сколько всего лап у кошки и котят?

В данном примере ребенок должен знать следующие сущности:
— счет до 20
— что лапы поддаются счету.
— что количество лап кошки можно прибавить к количеству лап котенка
— что у общего количества лап есть смысл

Кроме того должны быть известны алгоритмы:
— суммирования
— последовательного суммирования с декрементом (+4 лапы первого котенка, +4 лапы второго котенка…)
— умножения

Если одна из сущностей недостаточно известна или в памяти нет необходимого алгоритма — ребенок задачу решить не сможет.
Это связано с тем, что мозг сам по себе не умеет думать…
Мозг умеет только перебирать заранее запомненные сущности и алгоритмы.

Функция
целенаправленного поиска недостающей информации гораздо более сложная,
чем может показаться.  Закон Архимеда можно в виде алгоритма запихнуть в
любого школьника. А вот для его открытия нужен Архимед. Требуется
понимание сути проблемы, умение составлять и проверять гипотезы.

В общем, если ребенок не решает задачу — ищите что из условий или необходимых алгоритмов ему не известно.
Типичная
ошибка, когда для решения задачи требуется знание двух алгоритмов. Один
из них проходят сегодня, другой проходили месяц назад. Учитель упорно
повторяет сегодняшний, а ученик не помнит задний.

Вот чем удобны
современные компьютеры… они сами говорят чего у Вас нет: «требуется
драйвер для принтера HP3030″, или  «нет программы для открытия файлов
.avi»

Ребенок так скорее всего не скажет. Если он уверен, что
объем яблока — это площадь поверхности яблока, он будет тупо подставлять
в алгоритм неправильный параметр, до тех пор, пока ему не объяснят
разницу между площадью и объемом.

Репетиторы говорят  то же
самое. Основная причина низкой успеваемости — пропуски более раннего
материала и неспособность понять новый материал, который базируется на
более раннем.

Можно существенно повысить качество образования,
если постоянно контролировать освоение материала не методом оценки, а
методом «cheсk in»  по списку необходимых знаний. Идеально, если будет
дерево взаимозависимых сущностей и алгоритмов.
В этом случае можно избавиться от пустых попыток объяснить то, к чему ученик еще не готов.

Раз
уж мы пришли к тому, что обучение это процесс наполнения памяти нужными
сущностями и алгоритмами, посмотрим еще подробнее на процесс
запоминания.

Основа запоминания — процесс перехода из кратковременной памяти в долговременную.
Этот
процесс довольно хорошо изучен. Происходит он в синапсах нейронов. В
момент получения новой информации синапс вырабатывает маркер, который
информирует весь нейрон о том, что синапс должен быть «преобразован».
Нейрон вырабатывает специальный белок (CREB) который модиф

МОЗГ Сверху ВНИЗ