Память промежуточная: Кратковременная и промежуточная память

Кратковременная и промежуточная память

Промежуточная память и механизмы сна. Элементы практической психологии

Промежуточная память и механизмы сна

Как мы уже упоминали, после обработки в кратковременной памяти информация в конце концов попадает в долговременное хранилище, где время и объем хранения практически неограниченны. Однако при этом информация проходит через некоторую промежуточную инстанцию. Дело в том, что объем кратковременной памяти так мал, что для нормального взаимодействия человека с окружающей средой это хранилище необходимо каждые несколько минут освобождать для вновь поступающих сведений. Кроме непрерывного потока сигналов из внешней среды кратковременная память загружается еще и сигналами из долговременной памяти для проверки выдвигаемых гипотез при узнавании.

Современные представления позволяют утверждать, что из кратковременной памяти информация вначале попадает в промежуточную. Промежуточная память обладает существенно большей емкостью и длительностью хранения — информация может находиться в ней уже несколько часов. Вместе с тем временное накопление информации в промежуточной памяти не заменяет долго-временного хранения — ведь через несколько часов информацию следует перевести в долговременную память, чтобы промежуточная не переполнялась. Рассматривая предыдущие этапы сохранения информации в мгновенной и кратковременной памяти, мы уже акцентировали внимание на том, что она все время преобразуется, тем не менее главные этапы категоризации еще впереди.

Создается впечатление, что время ночного сна отводится организмом для очищения промежуточной памяти и категоризации информации, накопленной за прошедший день в этой памяти [86, 353]. Создав себе максимально безопасные и спокойные условия, организм отключается от приема внешней информации (не контролирует внешнюю среду) и, погрузившись в сон, переходит к решению упомянутых неотложных задач. По окончании сна промежуточная память опять готова к приему новой информации. Не противоречит ли такое представление накопленным фактам о функциональной роли сна?

Давно известно, что сон совершенно необходим для поддержания жизни, если лишить человека сна, то через несколько дней наступит смерть. Для человека жизнь без сна может продолжаться значительно меньше, чем без воды и пищи, — не более 12 суток [378]. Лишение сна вызывает отчетливые изменения в поведении. У человека, который спит менее трех часов в сутки, понижается уровень бдительности, нарушается выполнение вычислительных операций и ухудшается кратковременная память. Существенно изменяется внимание: человек временами как бы отключается. Так, например, в процессе длительного экспериментального бодрствования наблюдалось периодическое исчезновение альфа-ритма в электроэнцефалограмме испытуемых, что всегда является показателем снижения уровня внимания и бдительности [153]. Одновременно с его исчезновением наблюдались галлюцинации, которые отличались такой яркостью и отчетливостью, что могли изменить поведение испытуемых, например, некоторые испытуемые спотыкались о несуществующие предметы [56]. При недосыпании нарушается мышление и речь становится бормочущей, смазанной, с повторениями и ошибками. Изменения наступают и в эмоциональной сфере: наблюдаются экспансивность, эпизодические припадки ярости.

Необходимость сна не вызывает сомнений. Каковы функции сна, зачем мы тратим на сон одну треть каждых суток? Предложен ряд гипотез, каждая из которых акцентирует внимание на одной из сторон сложного феномена сна.

Согласно гипотезе И. П. Павлова [206], сон — это разлитое активное корковое торможение, отдых нейронов коры. В последнее время установлено, что во время сна мозговой кровоток не только не ослабляется, но даже усиливается, а потребление кислорода поддерживается на том же уровне, что и во время бодрствования. Активность нейронов в условиях сна остается в целом мало измененной, а в зрительной коре даже усиливается. Таким образом, сон необходимо рассматривать как активное достояние мозга.

Согласно другой гипотезе — гуморальной, сон — это состояние без мышечной активности. Он нужен для того, чтобы вывести из организма химические вещества, которые, накапливаясь в крови во время бодрствования вследствие мышечной активности, отравляют мозг [369]. Полнота такого представления о сне была поставлена под сомнение, когда выяснилось, что имеются такие заболевания, при которых больные малоподвижны (инфаркт миокарда, паралич и т. п.), но по-прежнему нуждаются во сне.

В настоящее время считается, что расслабление мышц способствует сну, так как при этом уменьшается возбуждение двигательных центров мозга вследствие сокращения притока сигналов от мышц. Предполагалось также, что сон необходим для выведения из организма токсинов, возникающих вследствие активности не мышц, а самой нервной системы. Однако наблюдения, проведенные П. К. Анохиным [20] над двумя парами сросшихся близнецов, доказали преобладание у человека нервного механизма сна над гуморальным. Несмотря на общую кровеносную систему, когда один из близнецов спал, другой мог бодрствовать.

Еще одна гипотеза, которая кажется нам наиболее правдоподобной состоит в том, что отключение человека от внешней среды во время сна необходимо для содержательной обработки накопленной за день информации [353]. В период ночного сна информация малыми порциями в соответствии с ограниченным объемом кратковременной памяти поступает из промежуточной в кратковременную память, которая отключается для этого от внешней среды. Каждая порция обрабатывается последовательно в две фазы. Первая фаза — это логическая обработка порции информации, сопоставляемая с обнаруженной фазой «медленного» сна. Здесь информация обобщается и оценивается. Вторая фаза — обработанная информация пересылается в определенные участки структуры долговременной памяти, где связывается с хранящимся там материалом. Здесь новая информация включается в структуры двигательной, чувственной и словесной долговременной памяти, что сопоставляется с обнаруженной фазой «быстрого» сна. За время ночного сна основные фазы — медленный и быстрый сон — повторяются периодически 4–5 раз. Чередование указанных фаз и нормальная продолжительность сна (6–8 часов) — обязательные условия здоровья человека.

Однако известны существенные отклонения от обычной длительности сна как в сторону его уменьшения, так и в сторону увеличения. Есть люди которые вообще не спят. Так. известен югославский крестьянин, который получив в детстве черепно-мозговую травму перестал спать. Сообщалось и об одной женщине из Одессы, которая перенесла грипп и после этого перестала спать. Что же это такое? Пьерон писал о людях, которые не спят: «Не спит никогда тот, кто спит всегда» [369]. Действительно, показано, что те, кто не спит, фактически имеют очень дробный сон, продолжающийся всего несколько секунд в течение каждой минуты. Подобный дробный сон, как было экспериментально обнаружено, исключает определенные виды обработки информации во сне. Поэтому это не шаг вперед, в то «лучезарное» будущее, когда мы сможем не тратить треть жизни на сон, а эволюционный регресс (известно, что такой дробный сон, например, является обычным для волков).

Если разбудить испытуемых в фазе медленного сна и спросить, видели ли они сон, то в 80% случаев ответ будет отрицательным. Остальные 20% испытуемых сообщали о переживании психической активности, которая в большей мере носила характер логических построений и в меньшей содержала эмоциональную окраску и зрительные элементы. Такие переживания не имели характера непосредственного чувственного восприятия. Их содержание было непосредственно связано с реальными событиями прошедшего дня и скорее напоминало продумывание ситуации. В медленной фазе нет глазодвигательной активности, но наблюдается двигательная активность другого рода: именно с этой фазой связаны периоды снохождения (лунатизм) и сноговорения. Интересно обратить внимание на то, что фармакологическое подавление фазы медленного сна ведет к нарушению и быстрого сна, т. е. эти фазы глубинно связаны. Было обнаружено, что при высокой нагрузке на зрительный анализатор у человека удлиняется медленный сон; это подтверждает участие медленного сна в процессах переработки информации, поступившей в период бодрствования.

Идея о том, что во сне происходит обдумывание прошедшего в предыдущий день, высказывалась еще в древности. Так, Лукреций Кар [172] в трактате «О природе вещей» писал: «Если же кто-нибудь занят каким-либо делом прилежно или отдавался чему-нибудь долгое время и увлекало наш ум постоянно занятие это, то и во сне представляется нам, что делаем то же». По мнению Демокрита [24], сущностью сна является продолжающаяся деятельность ума при отсутствии восприятия. Более поздние данные, почерпнутые преимущественно из анализа биографий, не противоречат этой гипотезе (открытие Кеккуле структуры бензольного кольца, создание Тартини сонаты «Трель дьявола», завершение Г. Р. Державиным оды «Бог», создание Д. И. Менделеевым Периодической системы элементов и др.).

В многочисленных современных исследованиях также установлено, что после сна улучшается свободное воспроизведение менее осмысленных элементов заученного материала, требующих, по-видимому, для успешного усвоения и извлечения некоторой дополнительной переработки информации. В экспериментальных работах Л. П. Латаша [154], например, показано, что во время естественного ночного сна происходит такое преобразование мозгом полученной информации, которое способствует лучшей организации и использованию следов памяти.

После фазы медленного снаследует быстрый сон, который связан со сновидениями. В этой фазе чувствительность к внешним воздействиям продолжает понижаться, т. е. сон становится еще более глубоким. Однако по характеру преобразования информации быстрый сон оказался более похожим на бодрствование, чем на сон, и поэтому получил еще одно название — парадоксальный сон. В чем парадоксальность? С одной стороны, — это глубокий сон, поскольку пороги чувствительности к внешним стимулам при быстром сне выше, чем при медленном. Кроме того, в быстрой фазе сна наблюдается резкое угнетение мышечного тонуса. Это показатели пассивного состояния. С другой стороны, — это активная деятельность, поскольку наблюдается усиление электрической активности мозга, учащение пульса и дыхания, подъем давления и выраженная глазодвигательная активность. Если разбудить испытуемых сразу после завершения фазы быстрого сна, они в 80% случаев утверждают, что видели эмоционально окрашенные сны. Организованный характер сновидений с отражением их в сознании, разнообразие сюжетов и иногда их повторяемость свидетельствуют о содержательности соответствующих процессов переработки информации мозгом в фазе быстрого сна.

Исследования сна подтверждают, что быстрый сон особенно значим для адаптации к необычной, эмоционально значимой ситуации. Если количество таких ситуаций велико, то продолжительность фаз быстрого сна увеличивается. Исключение фазы быстрого сна нарушает адаптацию человека, а также ухудшает запоминание личностно значимых фактов, вызывающих эмоциональное напряжение.

Особенно таинственным кажется человеку не сам акт сна, а содержание сновидений. С глубокой древности люди пытались понять смысл сновидений. Несмотря на седую древность интереса к сновидениям, первый существенный шаг в направлении их понимания сделал Фрейд. Согласно его гипотезе [277], сновидения обеспечивают психологический комфорт, уменьшая возникшую в течение дня эмоциональную напряженность и вызывая этим чувство удовлетворенности. С этой точки зрения, сновидение служит для символической реализации нереализованных желаний человека (рис. 8). В этом смысле сновидения охраняют наш сон.

Рис. 8. Пример реализации в сновидениях желания, не исполнимого наяву.

(Эликсир для волос — Из кн.: Херлуф Бидструп. Львов, 1960.)

Они до некоторой степени разряжают очаги возбуждения, возникающие из-за неоконченных дел и тревожных мыслей. Приведем пример. 18 участникам эксперимента в Нью-Йоркском университете в течение восьми часов не давали ни пить, ни есть. Когда они после этого явились в лабораторию, им предложили ужин из острых блюд. В результате в последующую ночь по меньшей мере одно сновидение у каждого было связано с темой жажды. На протяжении следующей ночи магнитофон мучил их бесконечно повторяемой фразой: «Ни с чем не сравнимый освежающий глоток холодной воды». Это соблазнительное предложение отразилось в сновидениях, и число снов, в которых фигурировала жидкость, возросло. Некоторые испытуемые «утоляли» жажду в своих снах, другие — нет. Важно подчеркнуть, что тот, кто достаточно «пил» во сне и, следовательно, «утолил» свою жажду, утром пил меньше, чем остальные, которые во сне не смогли «удовлетворить» своего желания.

Таким образом, сновидение не нарушает сон, а оберегает его, включая в фабулу сна то, что мешает нам спать, хотя нам кажется, что мы спали бы лучше, если бы некоторых сновидений не было. При этом сновидение не просто отражает какое-нибудь определенное желание, а устраняет, уничтожает его при помощи особого рода переживания. Это представление созвучно древней позиции Платона, который писал, что хорошие люди довольствуются сновидениями о том, что дурные совершают на самом деле [219].

Сновидения возникают как бы в результате конфликта антагонистических тенденций: вытесненных переживаний, с одной стороны, и бдительного контроля сознания, приобретающего характер «цензуры», — с другой. В период ночного сна контроль ослабевает, хотя и не настолько, чтобы неприемлемые мотивы могли осознаваться в их истинном виде. Для того чтобы иметь возможность проникнуть в сознание, такие мотивы и представления трансформируются, маскируются в непонятные для сознания образы сновидений, и таким путем обходят цензуру. Проникновение преобразованных мотивов в сознание ведет к частичному снятию эмоционального напряжения. Функция сновидения с этой точки зрения состоит в психическом уравновешивании человека: при сновидении он отчасти, в символической форме удовлетворяет желания, реализация которых наталкивается на этические или физические препятствия [353].

Причудливость сновидений, их алогичность различные исследователи объясняют по-разному. Фрейд считал, что особый и непонятный язык сновидений связан с тем, что побуждение, вытесненное в подсознание, извращает способ своего выражения во сне для преодоления цензуры моральных и социальных табу. Согласно представлениям Ф. Б. Бассина, причудливость снов связана с тем, что во сне происходит возврат к форме мышления, свойственной детям на ранних этапах развития, к оперированию конкретными зрительными представлениями. В этом смысле сновидение носит характер символических подстановок, где зрительные образы заменяют собой абстрактные понятия, логические и языковые формы, которыми обычно пользуются взрослые [28]. С этой позиции в сновидениях совершается как бы обратный, регрессивный переход от абстрактных символов к наглядным формам. Например, трудные жизненные решения у взрослых могут реализоваться сном о школьном экзамене. При неврозе, когда, человек испытывает особые трудности в принятии решения, типичным является сон о длинном гостиничном коридоре с бесконечным рядом одинаковых дверей, среди которых он никак не может отыскать свои двери.

По концепции «фрагментарности» И. Е. Вольперта [66], сновидение — это осколок переживаний, который приобретает характер символа только потому, что в нем в силу закономерностей физиологического порядка оказалась воспроизведенной та или другая черта или деталь, относящая человека к сложному переживанию. Такой пример показан на рис. 9.

Необходимо отметить, что изложенные гипотезы о языке сновидений не имеют пока прямых и однозначных экспериментальных доказательств, они опираются главным образом на наблюдения и аналогии.

Новые сведения о свойствах и состояниях нервной системы в период сна породили гипотезы его механизмов, учитывающие и другие грани этого сложного явления. Интересен подход, согласно которому предполагается, что человеку, необходима определенная информационная нагрузка, а дефицит ее восполняется сновидениями, поставляющими недостающую информацию [312]. Эта гипотеза основана на экспериментах, выявивших специфику восприятия и преобразования информации в условиях различных форм сенсорной изоляции, показавших, как мы уже упоминали, что недостаток информации порождает яркие сны и зрительные галлюцинации.

Рис. 9. Пример включения в сновидения различных воздействий реальных физических раздражителей.

(На лоне природы. — Из кн: Херлуф Бидструп. Львов, 1960)

Известный спелеолог Сиффр пробыл в одиночестве в глубинах земли (в пещере) более двух месяцев. С течением времени он все хуже переносил одиночество и стал замечать, что просыпается с трудом и ему снятся особо яркие и необычайно приятные сны [244].

Допускают, что во время быстрого сна, при сновидениях происходит синтезирование текущей информации и прошлого опыта и функционируют характерные для данного человека формы психологической защиты. Коль скоро конфликтная или трудная ситуация вновь переживается после сновидений, то человек относится к ней спокойнее и разумнее, испытывая меньшую тревогу. К представлениям Ф. Б. Бассина близка гипотеза Френча и Фромма [341], согласно которой в сновидениях используются механизмы так называемого первичного (образного) мышления для решения мотивационных конфликтов, которые не удается разрешить с помощью логического анализа во время бодрствования. Конфликт устраняется в сновидении с помощью языка образов, а не на основе логического анализа и не путем трансформации или псевдообъяснения человеком своего поведения, что характерно для психологической защиты (о последней мы будем говорить подробно в разделе о сознании). Сновидения, согласно упомянутой гипотезе, представляют собой самостоятельный механизм психологической защиты, и ухудшение самочувствия в связи с лишением быстрого сна можно объяснить тем, что выключается один из важных механизмов защиты, нарушая баланс психологической стабилизации человека [350].

Все люди видят сны, но не все помнят о них. Количество запоминающихся сновидений увеличивается при возрастании психологической нагрузки. Само содержание сновидений, особенно если оно повторяется неоднократно, может указывать на начальные этапы функциональных нарушений. Так, например, для начинающихся сердечных заболеваний характерны специфические сны. Человеку снится, что его преследуют, догоняют, убивают и т. д. Он просыпается в холодном поту, с сильным сердцебиением обычно около трех часов ночи. Чем обусловлено такое содержание сна? Дело в том, что сновидения — охранители сна. Травмирующее воздействие трансформируется таким образом, что входит в сюжет сновидения, утрачивая иногда свое пробуждающее значение [362].

Поскольку сон защищает нас от перенапряжения и перевозбуждения, то лучший способ избавиться от тяжелого беспокойства или значительно уменьшить его — это выспаться. Винер называл сон «непатологическим очищением». Наблюдения показали, что если введено правило, по которому жалобы можно подавать только на второй день после происшествия, то количество поданных жалоб уменьшается на 60%. Такой эффект, возможно, объясняется тем, что после ночного сна человек меньше возбужден и способен более разумно отнестись к возникшему конфликту.

В последние годы много писали о способе обучения во время естественного сна — гипнопедии [234, 392]. Как представить себе механизм этого способа обучения и проникновения новой информации в мозг спящего человека? Мы уже отмечали, что обработка информации во сне носит фазный, периодический характер и медленный сон связан с переводом информации из промежуточной памяти в кратковременную. Поскольку эта фаза сопровождается отключением памяти от приема информации извне, то обучение в этой фазе маловероятно. Быстрый сон сопоставляется с переводом информации в структуры долговременной памяти. В этой фазе кратковременная память освобождается, и в нее может быть введена информация либо из промежуточной памяти, либо из внешней среды. В последнем случае может происходить обучение, при этом на долговременное хранение будут передаваться не накопленные в предыдущий день сведения из промежуточной памяти, а только что введенные. Перевод процессов обработки информации на новые рельсы может приводить к тому, что обычной продолжительности ночного сна не хватит на обработку всей информации, накопленной за предыдущий день. Обучение во сне при большой информативной нагрузке днем может приводить к накоплению усталости и таким тяжелым последствиям, как невроз. Таким образом, с одной стороны, действительно можно ввести в память информацию и во сне. Мало того, она вводится практически без помех, фона, смешения с другими событиями дня и без личностных, не всегда положительных оценок, т. е. при весьма благоприятных условиях. С другой стороны, нежелательно прибегать к этому виду обучения без особой необходимости, поскольку, как было показано, во время ночного сна происходит очень важная и совершенно необходимая для нормального самочувствия человека обработка информации. Поэтому не следует рассматривать обучение во сне как перспективный метод, а только как возможность обучения в особых обстоятельствах.

Оперативная промежуточная память страдает при недосыпании — человек помнит старую информацию, но с трудом вспоминает содержание новых сообщений. Сон — очень чувствительный процесс, он связан с механизмами психологической защиты, поэтому потребность во сне у людей с повышенной чувствительностью большая.

Существенна непрерывность сна, многократно прерываемый сон не приносит должного чувства отдыха, поскольку нарушается нормальная структура фаз сна (соотношение фаз). Хроническое утомление хорошо знакомо матерям с грудными детьми и всем, кто по роду профессиональной деятельности имеет дробный сон, хотя общая продолжительность сна у них может даже превосходить норму. Полезно согласовывать распорядок сна и бодрствования с динамикой своих физиологических ритмов. С этой позиции всех людей можно грубо разделить на две группы: сов и жаворонков. Жаворонками называют тех, кто рано и легко встает поутру, имеет большую работоспособность утром и в первую половину дня, а совами — тех, кто просыпается и встает утром с трудом, имеет лучшую работоспособность вечером и даже ночью. Учет индивидуальной динамики сна позволяет эффективнее распределять нагрузку в течение рабочего дня и уменьшить психологическую напряженность.

Обычно при нормальном сне, как уже говорилось, происходит общее расслабление, расслабляются мышцы, сердечный ритм замедляется, а дыхание становится глубже. У страдающих бессонницей не наблюдается релаксации, и поскольку они не могут расслабиться, они ближе к состоянию бодрствования. Как следует из рассмотренного, засыпанию способствует уменьшение потока поступающих в мозг импульсов, что может быть достигнуто и с помощью полноценного мышечного расслабления — релаксации. Она позволяет научиться быстро засыпать и полноценно спать, а также оказалась полезной не только людям с нарушениями сна, но и лицам, которые в связи с особенностями профессии вынуждены спать короткими интервалами и в промежутках интенсивно работать [395].

Поделитесь на страничке

Следующая глава >

Промежуточная память и механизм сна (стр. 1 из 3)

Механизм сна……………………………………………………………….……3

Память………………………………………………………………………..6

Классификация памяти по времени хранения информации………………7

Промежуточная память……………………………..……………..…..……8

Функции промежуточной памяти………………………………..…..…….9

О взаимосвязи между памятью и о сном……………………………..…….9

Восприятие и запоминание речи во время естественного ночного сна..10

Решение задач во время естественного ночного сна…………..……….….16

Список используемой литературы…………………………………………………17

Механизм сна

Сон — физиологическое состояние, которое характеризуется потерей активных психических связей субъекта с окружающим его миром. Сон является жизненно необходимым для высших животных и человека. Длительное время считали, что сон представляет собой отдых, необходимый для восстановления энергии клеток мозга после активного бодрствования. Однако оказалось, что активность мозга во время сна часто выше, чем во время бодрствования. Было установлено, что активность нейронов ряда структур мозга во время сна существенно возрастает, т.е. сон — это активный физиологический процесс.

Во время парадоксального сна клетки мозга чрезвычайно активны, но информация от органов чувств к ним не поступает и не подается на мышечную систему. В этом и заключается парадоксальность этого состояния. Видимо, при этом интенсивно перерабатывается информация, полученная в предшествующем бодрствовании и хранящаяся в памяти.

Исследуя состояния человека во время сна, ученые установили в последнее время много интереснейших фактов. Оказалось, что у каждого из нас есть два сна: сон медленный и сон быстрый, или парадоксальный. У взрослого около четверти всего времени сна падает на быстрый сон, а остальное — на медленный.

Если вы спросите ваших знакомых, какие сны они видят, то найдутся, возможно, такие, которые ответят: «А я никогда не вижу снов». Однако это не так. Исследователи следили за уснувшим человеком, и как только у него наступал быстрый сон, тут же будили и спрашивали, что он видел во сне. Разбуженный неизменно вспоминал сон и рассказывал о нем. И действительно, когда смотришь на человека в фазе парадоксального сна, можно сделать вывод, что спящий что-то переживает: у него учащается дыхание, изменяется сердцебиение, шевелятся руки и ноги, наблюдаются быстрые движения глаз, мышц лица.

Исследователи предположили, что именно в такие моменты уснувший человек видит сон. Так и оказалось. А стоило того же человека разбудить во время сна, и он уверял, что никаких снов не видел. Причина была простой — он их уже забыл, пока длился медленный сон.

За 6-8 часов сна медленный сон продолжительностью 60-90 минут несколько раз сменялся быстрым — на 10-20 минут. Таким образом, за ночь у нас бывает четыре — пять «пятнадцати- двадцатиминуток», когда мозг позволяет себе «погулять по стране сновидений».

Сон со сновидениями — это совсем особое состояние организма, при котором мозг столь же интенсивно работает, как и при бодрствовании, только эта работа иначе организована и гораздо более «засекречена» природой. Во всяком случае, сейчас стало ясно: никак нельзя сказать, что во время сна мозг находится в пассивном состоянии.

Во время быстрого сна мозг работает очень активно. Но если это так, то можно ожидать не только одних фантастических, беспорядочных сновидений, но и мыслительной работы — над тем, о чем человек думал днем. Особенно этого можно ожидать в тех случаях, когда человек думает над какой-то проблемой, трудным вопросом не один и не два дня. Может быть во сне мы способны продолжать свои размышления и найти решение? И в этом нет ничего мистического. В сновидениях математики решали задачи, композиторы дописывали музыку, поэты сочиняли стихи. Знаменитый французский математик А.Пуанкаре утверждал, что плодотворные идеи у него возникали в полусонном состоянии. Немецкий химик Ф.А.Кекуле увидел во время сна структурную формулу бензола, о которой много думал днем.

Некоторые люди обдумывают сложные проблемы перед сном и утром или ночью нередко получают их решение. Было проведено обследование москвичей. Почти четверть из них утверждают, что во сне иногда рождались полезные для работы мысли. Все эти примеры свидетельствуют о том, что и в сновидениях работа мозга может быть вполне осмысленной.

Если вы читаете очень интересную книгу или с увлечением над чем-то работаете, сон пропадает. Причины здесь в том, что в коре головного мозга возникает стойкий очаг возбуждения. Иному человеку нелегко уснуть, если им овладевает какое-либо сильное чувство — радости, тревоги, страха, — и в этом случае в коре мозга возникает стойкий очаг возбуждения — сна нет. Когда человек все-таки уснет, очаг порой остается связанным с начатой днем мысленной работой, он продолжает функционировать и во сне, причем, поскольку мозгу в это время не мешают посторонние раздражения, работа эта может быть более эффектной.

Вот одно из объяснений возможности умственной работы во сне. И такая работа, кстати говоря, может привести к тем же ошибочным умозаключениям: сновидение «предсказало» будущее открытие. В действительности перед нами завершение какой-либо мысли не днем, а в то время, когда человек спит, но мозг его продолжает активно работать.

Память

Впечатления, которые человек получает об окружающем мире, оставляют определенный след, сохраняются, закрепляются, а при необходимости и возможности — воспроизводятся. Эти процессы называются памятью. «Без памяти, — писал С.Л.Рубинштейн, — мы были бы существами мгновения. Наше прошлое было бы мертво для будущего. Настоящее, по мере его протекания, безвозвратно исчезало бы в прошлом».

Память лежит в основе способностей человека, является условием научения, приобретения знаний, формирования умений и навыков. Без памяти невозможно нормальное функционирование ни личности, ни общества. Благодаря своей памяти, ее совершенствованию человек выделился из животного царства и достиг тех высот, на которых он сейчас находится. Да и дальнейший прогресс человечества без постоянного улучшения этой функции немыслим.

Память можно определить как способность к получению, хранению и воспроизведению жизненного опыта.

Задачи психологии и развитие кибернетики потребовали сегодня ввести такое понятие о памяти, как долговременная память, кратковременная память и память оперативная, или промежуточная. Все они взаимосвязаны. Хотите перенести новую информацию в долговременную память? Сосредоточьте на ней свое внимание, повторите несколько раз. Конечно, бывает, что какое-то событие «само» запоминается. Значит, в нем заключалось нечто особенное, на что вы невольно обратили внимание.

Есть люди, которые, например, с трудом запоминают, но зато неплохо воспроизводят и довольно долго хранят в памяти запомненный ими материал. Это индивиды с развитой долговременной памятью. Есть такие люди, которые, напротив, быстро запоминают, но зато и быстро забывают то, что когда-то запомнили. У них более сильны кратковременный и оперативный виды памяти.

Классификация памяти по времени хранения информации.

Кратковременная память. Время удержания в памяти по разным источникам от нескольких секунд до нескольких часов. Такой разнобой цифр отражаетразные подходы к определению кратковременной памяти и разные исследовательские методики. В среднем можно определить время длительностью в несколько минут. Чтобы задержать информацию дольше, надо ее проговаривать, повторять. Потому что новая информация немедленно вытесняет первую. (Мы говорим: «У меня сразу вылетело из головы».) Достаточно большое число экспериментов показывает, что в среднем объем кратковременной памяти 7±2 структурные единицы. Любая информация вначале попадает в кратковременную память, которая обеспечивает запоминание однократно предъявленной информации на короткое время (5-7 мин). После этого информация может либо забыться полностью, либо перейти в долговременную память, но при условии 1-2 кратного повторения.

Следует отметить, что некоторые психологи предпочитают говорить не о кратковременной, а об оперативной памяти. В принципе, это почти одно и то же, но при этом обращается внимание не на длительность хранения информации,а на функции памяти в психической деятельности. В термин (и в понятие) кратковременная память как бы не входит активный момент. Возможно, уже в буферной памяти происходит быстрое забывание материала.В основном промежуточная память очищается во сне.

Долговременная память.Обеспечивает длительное сохранение информации. Бывает долговременная память с сознательным доступом, когда человек по своей воле может извлечь нужную ему информацию, и долговременная память закрытая, когда человек в естественных условиях не имеет к ней доступа, но при гипнозе, раздражении участков мозга, использовании специальных приемов кодирования/декодирования может получить к ней прямой доступ и актуализировать во всех деталях образы, картины, переживания, тексты. Для этой памяти свойственна закономерность забывания: забывается все ненужное, второстепенное, а также часть нужной информации. В принципе, долговременная память практически не ограничена ни объемом, нивременем хранения.Чтобы лучше сохранить. Информация в долговременной памяти не пропадает, лишь затрудняется доступ к ней.

Промежуточная память

Обеспечивает сохранение информации в течение нескольких часов и накапливает её в течение дня. Во время ночного сна информация классифицируется, сортируется, группируется и переводится в долговременную память, освобождая память промежуточную для приема новой информации. По окончании сна промежуточная память опять готова к приему новой информации. Если человек спит менее трёх часов (два полуторачасовых блока сна) его промежуточная память не успевает очищаться, а это ведет к нарушению выполнения мыслительных и вычислительных операций, снижению внимания и памяти, к ошибкам в речи и действиях

Промежуточная память и механизмы сна — Студопедия

Как мы уже упоминали, после обработки в кратковременной памяти информация в конце концов попадает в долговременное хранилище,где время и объем хране­ния практически неограниченны. Однако при этом инфор­мация проходит через некоторую промежуточную инстанцию. Дело в том, что объем кратковременной памяти так мал, что для нормального взаимодействия человека с окру­жающей средой это хранилище необходимо каждые не­сколько минут освобождать для вновь поступающих све­дений. Кроме непрерывного потока сигналов из внешней среды кратковременная память загружается еще и сигна­лами из долговременной памяти для проверки выдвига­емых гипотез при узнавании.

Современные представления позволяют утверждать, что из кратковременной памяти информация вначале по­падает в промежуточную. Промежуточная память облада­ет существенно большей емкостью и длительностью хра­нения — информация может находиться в ней уже не­сколько часов. Вместе с тем временное накопление информации в промежуточной памяти не заменяет долго-временного хранения — ведь через несколько часов ин­формацию следует перевести в долговременную память, чтобы промежуточная не переполнялась. Рассматривая предыдущие этапы сохранения информации в мгновенной и кратковременной памяти, мы уже акцентировали вни­мание на том, что она все время преобразуется, тем не менее главные этапы категоризации еще впереди.

Создается впечатление, что время ночного сна отводится организмом для очищения промежуточной памяти и категоризации информации, накопленной за прошедший день в этой памяти [86, 353]. Создав себе максимально безопасные и спокойные условия, организм отключается от приема внешней информации (не контролирует внеш­нюю среду) и, погрузившись в сон, переходит к решению упомянутых неотложных задач. По окончании сна проме­жуточная память опять готова к приему новой информа­ции.Не противоречит ли такое представление накоплен­ным фактам о функциональной роли сна?

Давно известно, что сон совершенно необходим для поддержания жизни, если лишить человека сна, то через несколько дней наступит смерть. Для человека жизнь без

сна может продолжаться значительно меньше, чем без воды и пищи,—не более 12 суток [378]. Лишение сна вызывает отчетливые изменения в поведении. У человека, который спит менее трех часов в сутки, понижается уро­вень бдительности, нарушается выполнение вычислитель­ных операций и ухудшается кратковременная память. Существенно изменяется внимание: человек временами как бы отключается. Так, например, в процессе длитель­ного экспериментального бодрствования наблюдалось пе­риодическое исчезновение альфа-ритма в электроэнцефа­лограмме испытуемых, что всегда является показателем снижения уровня внимания и бдительности [153]. Одно­временно с его исчезновением наблюдались галлюцинации, которые отличались такой яркостью и отчетливостью, что могли изменить поведение испытуемых, например, неко­торые испытуемые спотыкались о несуществующие пред­меты [56]. При недосыпании нарушается мышление и речь становится бормочущей, смазанной, с повторениями и ошибками. Изменения наступают и в эмоциональной сфере: наблюдаются экспансивность, эпизодические припадки ярости.

Необходимость сна не вызывает сомнений. Каковы функции сна, зачем мы тратим на сон одну треть каждых суток? Предложен ряд гипотез, каждая из которых акцен­тирует внимание на одной из сторон сложного феномена сна.

Согласно гипотезе И. П. Павлова [206], сон — это раз­литое активное корковое торможение, отдых нейронов коры. В последнее время установлено, что во время сна мозговой кровоток не только не ослабляется, но даже уси­ливается, а потребление кислорода поддерживается на том же уровне, что и во время бодрствования. Актив­ность нейронов в условиях сна остается в целом мало изме­ненной, а в зрительной коре даже усиливается. Таким образом, сон необходимо рассматривать как активное достояние мозга.

Согласно другой гипотезе — гуморальной, сон — это состояние без мышечной активности. Он нужен для того, чтобы вывести из организма химические вещества, кото­рые, накапливаясь в крови во время бодрствования вслед­ствие мышечной активности, отравляют мозг [369]. Пол­нота такого представления о сне была поставлена под сом­нение, когда выяснилось, что имеются такие заболевания,

при которых больные малоподвижны (инфаркт миокар­да, паралич и т. п.), но по-прежнему нуждаются во сне.

В настоящее время считается, что расслабление мышц способствует сну, так как при этом уменьшается возбуж­дение двигательных центров мозга вследствие сокращения притока сигналов от мышц. Предполагалось также, что сон необходим для выведения из организма токсинов, возникающих вследствие активности не мышц, а самой нервной системы. Однако наблюдения, проведенные П. К. Анохиным [20] над двумя парами сросшихся близ­нецов, доказали преобладание у человека нервного меха­низма сна над гуморальным. Несмотря на общую крове­носную систему, когда один из близнецов спал, другой мог бодрствовать.

Еще одна гипотеза, которая кажется нам наиболее правдоподобной состоит в том, что отключение человека от внешней среды во время сна необходимо для содержа­тельной обработки накопленной за день информации [353]. В период ночного сна информация малыми порциями в соответствии с ограниченным объемом кратковремен­ной памяти поступает из промежуточной в кратковремен­ную память, которая отключается для этого от внешней среды. Каждая порция обрабатывается последовательно в две фазы. Первая фаза — это логическая обработка порции информации, сопоставляемая с обнаруженной фа­зой «медленного» сна. Здесь информация обобщается и оценивается. Вторая фаза — обработанная информация пересылается в определенные участки структуры долго­временной памяти, где связывается с хранящимся там материалом. Здесь новая информация включается в струк­туры двигательной, чувственной и словесной долговремен­ной памяти, что сопоставляется с обнаруженной фазой «быстрого» сна. За время ночного сна основные фазы — медленный и быстрый сон — повторяются периодически 4—5 раз. Чередование указанных фаз и нормальная про­должительность сна (6—8 часов) — обязательные усло­вия здоровья человека.

Однако известны существенные отклонения от обычной длительности сна как в сторону его уменьшения, так и в сторону увеличения. Есть люди которые вообще не спят. Так. известен югославский крестьянин, который по­лучив в детстве черепно-мозговую травму перестал спать. Сообщалось и об одной женщине из Одессы, которая пе-

ренесла грипп и после этого перестала спать. Что же это такое? Пьерон писал о людях, которые не спят: «Не спит никогда тот, кто спит всегда» [369]. Действительно, по­казано, что те, кто не спит, фактически имеют очень дроб­ный сон, продолжающийся всего несколько секунд в тече­ние каждой минуты. Подобный дробный сон, как было экспериментально обнаружено, исключает определенные виды обработки информации во сне. Поэтому это не шаг вперед, в то «лучезарное» будущее, когда мы сможем не тратить треть жизни на сон, а эволюционный регресс (известно, что такой дробный сон, например, является обычным для волков).

Если разбудить испытуемых в фазе медленного сна и спросить, видели ли они сон, то в 80% случаев ответ будет отрицательным. Остальные 20% испытуемых сообщали о переживании психической активности, которая в боль­шей мере носила характер логических построений и в меньшей содержала эмоциональную окраску и зрительные элементы. Такие переживания не имели характера непо­средственного чувственного восприятия. Их содержание было непосредственно связано с реальными событиями прошедшего дня и скорее напоминало продумывание ситу­ации. В медленной фазе нет глазодвигательной активности, но наблюдается двигательная активность другого рода: именно с этой фазой связаны периоды снохождения (лунатизм) и сноговорения. Интересно обратить вни­мание на то, что фармакологическое подавление фазы медленного сна ведет к нарушению и быстрого сна, т. е. эти фазы глубинно связаны. Было обнаружено, что при высокой нагрузке на зрительный анализатор у человека удлиняется медленный сон; это подтверждает участие медленного сна в процессах переработки информации, по­ступившей в период бодрствования.

Идея о том, что во сне происходит обдумывание про­шедшего в предыдущий день, высказывалась еще в древ­ности. Так, Лукреций Кар [172] в трактате «О природе вещей» писал: «Если же кто-нибудь занят каким-либо де­лом прилежно или отдавался чему-нибудь долгое время и увлекало наш ум постоянно занятие это, то и во сне пред­ставляется нам, что делаем то же». По мнению Демокрита [24], сущностью сна является продолжающаяся деятель­ность ума при отсутствии восприятия. Более поздние дан­ные, почерпнутые преимущественно из анализа биогра-

фий, не противоречат этой гипотезе (открытие Кеккуле структуры бензольного кольца, создание Тартини сонаты «Трель дьявола», завершение Г. Р. Державиным оды «Бог», создание Д. И. Менделеевым Периодической систе­мы элементов и др.).

В многочисленных современных исследованиях также установлено, что после сна улучшается свободное воспро­изведение менее осмысленных элементов заученного ма­териала, требующих, по-видимому, для успешного усвое­ния и извлечения некоторой дополнительной переработки информации. В экспериментальных работах Л. П. Латаша [154], например, показано, что во время естествен­ного ночного сна происходит такое преобразование моз­гом полученной информации, которое способствует лучшей организации и использованию следов памяти.

После фазы медленного снаследует быстрый сон, кото­рый связан со сновидениями. В этой фазе чувствитель­ность к внешним воздействиям продолжает понижаться, т. е. сон становится еще более глубоким. Однако по харак­теру преобразования информации быстрый сон оказался более похожим на бодрствование, чем на сон, и поэтому получил еще одно название — парадоксальный сон. В чем парадоксальность? С одной стороны,— это глубокий сон, поскольку пороги чувствительности к внешним стиму­лам при быстром сне выше, чем при медленном. Кроме то­го, в быстрой фазе сна наблюдается резкое угнетение мы­шечного тонуса. Это показатели пассивного состояния. С другой стороны,— это активная деятельность, поскольку наблюдается усиление электрической активности мозга, учащение пульса и дыхания, подъем давления и выражен­ная глазодвигательная активность. Если разбудить испы­туемых сразу после завершения фазы быстрого сна, они в 80% случаев утверждают, что видели эмоционально окрашенные сны. Организованный характер сновидений с отражением их в сознании, разнообразие сюжетов и иногда их повторяемость свидетельствуют о содержа­тельности соответствующих процессов переработки инфор­мации мозгом в фазе быстрого сна.

Исследования сна подтверждают, что быстрый сон осо­бенно значим для адаптации к необычной, эмоционально значимой ситуации. Если количество таких ситуаций ве­лико, то продолжительность фаз быстрого сна увеличивается. Исключение фазы быстрого сна нарушает адап-

тацию человека, а также ухудшает запоминание личностно значимых фактов, вызывающих эмоциональное напря­жение.

Особенно таинственным кажется человеку не сам акт сна, а содержание сновидений. С глубокой древности люди пытались понять смысл сновидений. Несмотря на седую древность интереса к сновидениям, первый существенный шаг в направлении их понимания сделал Фрейд. Согласно его гипотезе [277], сновидения обеспечивают психологи­ческий комфорт, уменьшая возникшую в течение дня эмо­циональную напряженность и вызывая этим чувство удовлетворенности. С этой точки зрения, сновидение служит для символической реализации нереализованных желаний человека (рис. 8). В этом смысле сновидения охраняют наш сон.

Рис. 8. Пример реализации в сновидениях желания, не исполнимого

наяву.

(Эликсир для волос — Из кн.: Херлуф Бидструп Львов, 1960.)

Они до некоторой степени разряжают очаги воз­буждения, возникающие из-за неоконченных дел и тревожных мыслей. Приведем пример. 18 участникам эксперимента в Нью-Йоркском университете в течение восьми часов не давали ни пить, ни есть. Когда они после этого явились в лабораторию, им предложили ужин из острых блюд. В результате в последующую ночь по меньшей мере одно сновидение у каждого было связано с темой жажды. На протяжении следующей ночи магнитофон мучил их беско­нечно повторяемой фразой: «Ни с чем не сравнимый освежающий глоток холодной воды». Это соблазнительное предложение отразилось в сновидениях, и число снов, в ко­торых фигурировала жидкость, возросло. Некоторые испы­туемые «утоляли» жажду в своих снах, другие — нет. Важно подчеркнуть, что тот, кто достаточно «пил» во сне и, следовательно, «утолил» свою жажду, утром пил меньше, чем остальные, которые во сне не смогли «удовлетворить» своего желания.

Таким образом, cновидение не нарушает сон, а оберегает его, включая в фабулу сна то, что мешает нам спать, хотя нам кажется, что мы спали бы лучше, если бы неко­торых сновидений не было. При этом сновидение не просто отражает какое-нибудь определенное желание, а устраняняет, уничтожает его при помощи особого рода переживания. Это представление созвучно древней позиции Пла­тона, который писал, что хорошие люди довольствуются сновидениями о том, что дурные совершают на самом деле [219].

Сновидения возникают как бы в результате конфликта антагонистических тенденций: вытесненных переживаний, с одной стороны, и бдительного контроля сознания, приоб­ретающего характер «цензуры»,— с другой. В период ночного сна контроль ослабевает, хотя и не настолько, чтобы неприемлемые мотивы могли осознаваться в их ис­тинном виде. Для того чтобы иметь возможность проник­нуть в сознание, такие мотивы и представления трансфор­мируются, маскируются в непонятные для сознания образы сновидений, и таким путем обходят цензуру. Проникнове­ние преобразованных мотивов в сознание ведет к частич­ному снятию эмоционального напряжения. Функция сновидeния c этoй точки зpeния сocтоит в псиxичecком уравновешивании человека: при сновидении он отчасти, в сим­волической форме удовлетворяет желания, реализация

которых наталкивается на этические или физические пре­пятствия [353].

Причудливость сновидений, их алогичность различные исследователи объясняют по-разному. Фрейд считал, что особый и непонятный язык сновидений связан с тем, что побуждение, вытесненное в подсознание, извращает спо­соб своего выражения во сне для преодоления цензуры моральных и социальных табу. Согласно представлениям Ф. Б. Бассина, причудливость снов связана с тем, что во сне происходит возврат к форме мышления, свойственной детям на ранних этапах развития, к оперированию кон­кретными зрительными представлениями. В этом смысле сновидение носит характер символических подстановок, где зрительные образы заменяют собой абстрактные по­нятия, логические и языковые формы, которыми обычно пользуются взрослые [28]. С этой позиции в сновидениях совершается как бы обратный, регрессивный переход от абстрактных символов к наглядным формам. Например, трудные жизненные решения у взрослых могут реализо­ваться сном о школьном экзамене. При неврозе, когда, человек испытывает особые трудности в принятии реше­ния, типичным является сон о длинном гостиничном коридоре с бесконечным рядом одинаковых дверей, среди ко­торых он никак не может отыскать свои двери.

По концепции «фрагментарности» И. Е. Вольперта [66], сновидение — это осколок переживаний, который приобретает характер символа только потому, что в нем в силу закономерностей физиологического порядка ока­залась воспроизведенной та или другая черта или деталь, относящая человека к сложному переживанию. Такой при­мер показан на рис. 9.

Необходимо отметить, что изложенные гипотезы о язы­ке сновидений не имеют пока прямых и однозначных экспериментальных доказательств, они опираются глав­ным образом на наблюдения и аналогии.

Новые сведения о свойствах и состояниях нервной си­стемы в период сна породили гипотезы его механизмов, учитывающие и другие грани этого сложного явления. Интересен подход, согласно которому предполагается, что человеку, необходима определенная информационная на­грузка, а дефицит ее восполняется сновидениями, постав­ляющими недостающую информацию [312]. Эта гипотеза основана на экспериментах, выявивших специфику восприятия и преобразования информации в условиях различ­ных форм сенсорной изоляции, показавших, как мы уже упоминали, что недостаток информации порождает яркие сны и зрительные галлюцинации.

Рис. 9. Пример включения в сновидения различных воздействий реальных физических раздражителей.

(На лоне природы.— Из кн : Херяуф Бидструп. Львов, 1960 )

Известный спелеолог Сиффр пробыл в одиночестве в глубинах земли (в пещере)

более двух месяцев. С течением времени он все хуже пере­носил одиночество и стал замечать, что просыпается с трудом и ему снятся особо яркие и необычайно приятные сны [244].

Допускают, что во время быстрого сна, при сновидениях происходит синтезирование текущей информации и прошлого опыта и функционируют характерные для дан­ного человека формы психологической защиты. Коль скоро конфликтная или трудная ситуация вновь переживается после сновидений, то человек относится к ней спокойнее и разумнее, испытывая меньшую тревогу. К представле­ниям Ф. Б. Бассина близка гипотеза Френча и Фром­ма [341], согласно которой в сновидениях используются механизмы так называемого первичного (образного) мышления для решения мотивационных конфликтов, которые не удается разрешить с помощью логического анализа во время бодрствования. Конфликт устраня­ется в сновидении с помощью языка образов, а не на основе логического анализа и не путем трансформации или псевдообъяснения человеком своего поведения, что характерно для психологической защиты (о послед­ней мы будем говорить подробно в разделе о сознании). Сновидения, согласно упомянутой гипотезе, представляют собой самостоятельный механизм пси­хологической защиты, и ухудшение самочувствия в связи с лишением быстрого сна можно объяснить тем, что вы­ключается один из важных механизмов защиты, нарушая баланс психологической стабилизации человека [350].

Все люди видят сны, но не все помнят о них. Коли­чество запоминающихся сновидений увеличивается при возрастании психологической нагрузки. Само содержание сновидений, особенно если оно повторяется неоднократно, может указывать на начальные этапы функциональных нарушений. Так, например, для начинающихся сердечных заболеваний характерны специфические сны. Человеку снится, что его преследуют, догоняют, убивают и т. д. Он просыпается в холодном поту, с сильным сердцебиением обычно около трех часов ночи. Чем обусловлено такое содержание сна? Дело в том, что сновидения — охрани­тели сна. Травмирующее воздействие трансформируется таким образом, что входит в сюжет сновидения, утрачи­вая иногда свое пробуждающее значение [362].

Поскольку сон защищает нас от перенапряжения и перевозбуждения, то лучший способ избавиться от тяжелого беспокойства или значительно уменьшить его — это выспаться. Винер называл сон «непатологическим очище­нием». Наблюдения показали, что если введено правило, по которому жалобы можно подавать только на второй день после происшествия, то количество поданных жалоб уменьшается на 60%. Такой эффект, возможно, объясняет­ся тем, что после ночного сна человек меньше возбужден и способен более разумно отнестись к возникшему кон­фликту.

В последние годы много писали о способе обучения во время естественного сна — гипнопедии [234, 392]. Как представить себе механизм этого способа обучения и про­никновения новой информации в мозг спящего человека? Мы уже отмечали, что обработка информации во сне носит фазный, периодический характер и медленный сон связан с переводом информации из промежуточной памяти в кратковременную. Поскольку эта фаза сопровождается отклю­чением памяти от приема информации извне, то обучение в этой фазе маловероятно. Быстрый сон сопоставляется с переводом информации в структуры долговременной памяти. В этой фазе кратковременная память освобожда­ется, и в нее может быть введена информация либо из промежуточной памяти, либо из внешней среды. В послед­нем случае может происходить обучение, при этом на дол­говременное хранение будут передаваться не накоплен­ные в предыдущий день сведения из промежуточной па­мяти, а только что введенные. Перевод процессов обра­ботки информации на новые рельсы может приводить к тому, что обычной продолжительности ночного сна не хватит на обработку всей информации, накопленной за предыдущий день. Обучение во сне при большой инфор­мативной нагрузке днем может приводить к накоплению усталости и таким тяжелым последствиям, как невроз. Таким образом, с одной стороны, действительно можно ввести в память информацию и во сне. Мало того, она вводится практически без помех, фона, смешения с други­ми событиями дня и без личностных, не всегда положи­тельных оценок, т. е. при весьма благоприятных условиях. С другой стороны, нежелательно прибегать к этому виду обучения без особой необходимости, поскольку, как было показано, во время ночного сна происходит очень важная

и совершенно необходимая для нормального самочувствия человека обработка информации. Поэтому не следует рассматривать обучение во сне как перспективный метод, а только как возможность обучения в особых обстоя­тельствах.

Оперативная промежуточная память страдает при не­досыпании —человек помнит старую информацию, но с трудом вспоминает содержание новых сообщений. Сон — очень чувствительный процесс, он связан с механизмами психологической защиты, поэтому потребность во сне у людей с повышенной чувствительностью большая.

Существенна непрерывность сна, многократно преры­ваемый сон не приносит должного чувства отдыха, по­скольку нарушается нормальная структура фаз сна (соот­ношение фаз). Хроническое утомление хорошо знакомо матерям с грудными детьми и всем, кто по роду профес­сиональной деятельности имеет дробный сон, хотя общая продолжительность сна у них может даже превосходить норму. Полезно согласовывать распорядок сна и бодрство­вания с динамикой своих физиологических ритмов. С этой позиции всех людей можно грубо разделить на две группы: сов и жаворонков. Жаворонками называют тех, кто рано и легко встает поутру, имеет большую работоспособность утром и в первую половину дня, а совами — тех, кто просы­пается и встает утром с трудом, имеет лучшую работо­способность вечером и даже ночью. Учет индивидуальной динамики сна позволяет эффективнее распределять на­грузку в течение рабочего дня и уменьшить психологическую напряженность.

Обычно при нормальном сне, как уже говорилось, про­исходит общее расслабление, расслабляются мышцы, сер­дечный ритм замедляется, а дыхание становится глубже. У страдающих бессонницей не наблюдается релаксации, и поскольку они не могут расслабиться, они ближе к со­стоянию бодрствования. Как следует из рассмотренного, засыпанию способствует уменьшение потока поступающих в мозг импульсов, что может быть достигнуто и с помощью полноценного мышечного расслабления — релаксации. Она позволяет научиться быстро засыпать и полноценно спать, а также оказалась полезной не только людям с нарушениями сна, но и лицам, которые в связи с особенностями профессии вынуждены спать короткими интервалами и в промежутках интенсивно работать [395].

Физиологические механизмы кратковременной и промежуточной памяти.

Памятьюназывают способность нейронных сетей организма приобретать, сохранять и воспроизводить информацию и навыки. Благодаря памяти организм способен обучаться, избегать ошибок, учитывая свой предыдущий опыт, использовать в повседневной жизни усвоенную в прошлом и сохраненную в мозге информацию.

Кратковременнойназывают память, обеспечивающую удержание и воспроизведение оперативной информации. Кратковременная память формируется на основе непосредственного сенсорного отпечатка внешнего мира. Объем кратковременной памяти составляет примерно 7±2 единицы. Основным свойством данной разновидности памяти является ее непродолжительность. Длительность хранения информации в кратковременной памяти – до 10 минут. Если информация важна для организма, то она обрабатывается в промежуточной памяти. В противном случае она быстро забывается (стирается).

Промежуточная память – обеспечивает сохранение информации в течение нескольких часов, накапливает информацию в течение дня, а время ночного сна отводится организмом для очищения промежуточной памяти и категоризации информации, накопленной за прошедший день, переводом ее в долговременную память. По окончании сна промежуточная память опять готова к приему новой информации. У человека, который спит менее трех часов в сутки, промежуточная память не успевает очищаться, в результате нарушается выполнение мыслительных, вычислительных операций, снижаются внимание, кратковременная память, появляются ошибки в речи, в действиях.

Долговременная память. Роль синаптических процессов в консолидации памяти.

В долговременной памяти информация может сохраняться всю жизнь. Основой долговременной памяти являются структурные изменения в нейронах. В долговременную память информация начинает поступать через 45 минут от ее поступления в кратковременную память. Объем долговременной памяти практически безграничен. Она по своему механизму коренным образом отличается от кратковременной и промежуточной памяти, так как не нарушается при механических травмах мозга, электрошоке, наркозе и т.д. Долговременная память формируется на базе кратковременной и промежуточной памяти, при этом происходят устойчивые изменения в нейронах на синаптическом, молекулярном и клеточном уровнях.

Важную роль в механизмах долговременной памяти играют синаптические процессы. В ЦНС под влиянием обучения образуются новые синапсы и увеличивается их количество, повышается выделение в них медиаторов, разрастаются дендриты и увеличивается число шипиков на них, а также количество коллатералей аксонов. Прекращение обучения приводит к исчезновению этих явлений в течение месяца. В нейронах синтезируются специальные белки, стабилизирующие синаптические процессы. В результате этих изменений в структурах мозга создаются зоны облегченной синаптической проводимости, что и обусловливает формирование соответствующих энграмм памяти.

При конвергенции на одном нейроне синаптических входов от безразличного (в будущем условного) и безусловного раздражителя в процессе выработки условного рефлекса происходит следующее. Изначально возбуждение, поступающее в синапс от безразличного раздражителя, не вызывает возникновения потенциала действия в нейроне, а генерирует только подпороговый ВПСП. Предполагается, что возбуждение, приходящее в синапс от безусловного раздражителя, помимо генерации потенциала действия в нейроне-мишени ускоряет биохимические реакции в его цитоплазме, направленные на активацию генома ядра нервной клетки-мишени. Вследствие такой активации происходит изменение образования РНК и синтеза в рибосомах нейрона специфического белка. Затем вновь синтезированный белок перемещается в сторону постсинаптической мембраны того синапса, который входит в структуру временной нервной связи и подвергается подпороговой активации в результате поступления в него возбуждения от безразличного (в будущем условного) раздражителя. На последнем этапе белковая молекула встраивается в постсинаптическую мембрану данного синапса. В результате возбудимость постсинаптической мембраны увеличивается, синапс из неэффективного превращается в эффективный, и при поступлении возбуждения от условного раздражителя нейрон начинает генерировать потенциал действия. Процесс обучения ухудшается при торможении синтеза РНК.

Большое значение в обеспечении механизмов долговременной памяти придается медиаторам. Основные медиаторные системы головного мозга – холинергическая и моноаминергическая, включающая норадренергическую, дофаминергическую и серотонинергическую – принимают самое непосредственное участие в обучении и формировании энграмм памяти. Так, экспериментально установлено, что уменьшение количества норадреналина замедляет обучение, вызывает амнезию и нарушает извлечение следов из памяти. Показано участие дофамина в механизмах памяти. Серотонин принимает участие в процессах консолидации памяти.

Физиологические механизмы кратковременной и промежуточной памяти — Студопедия

Памятью называют способность нейронных сетей организма приобретать, сохранять и воспроизводить информацию и навыки. Благодаря памяти организм способен обучаться, избегать ошибок, учитывая свой предыдущий опыт, использовать в повседневной жизни усвоенную в прошлом и сохраненную в мозге информацию.

Существует несколько классификаций памяти. Так, выделяют три вида биологической памяти, появление которых связано с разными этапами эволюции: генетическую, иммунологическую и нейрологическую (нервную) память. По формам восприятия информации различают логически-смысловую и чувственно-образную память. Чувственно-образную память, в свою очередь, подразделяют на зрительную, слуховую, моторную и эмоциональную. Также память классифицируют и по длительности хранения информации. Кроме того, в психологии выделяют активную память, декларативную, процедурную, рабочую и др.

Генетическая память определяет структурно-функциональную организацию человека как представителя биологического вида Homo sapiens, т.е. его анатомо-морфологическое строение и физиологические функции.

Иммунологическая память тесно связана с генетической памятью. В процессе эволюции она появляется позже генетической. Ее назначение усиливать с помощью иммунной системы защитную реакцию организма на повторное проникновение в него всего, что генетически чуждо, т.е. бактерий, вирусов и других антигенов. Иммунологическая память осуществляется благодаря образованию в крови после первого контакта организма с антигеном особых, запоминающих структуру антигена, клеток – разновидностей Т- и В-лимфоцитов.

Нейрологическая память появляется у животных с возникновением нервной системы. В нейрологической памяти выделяют генотипическую (врожденную) память, которая обеспечивает проявление безусловных рефлексов, инстинктов, импринтинга, играющих важную роль в приспособлении и выживаемости вида, и фенотипическую память, составляющую основу индивидуального поведения на основе обработки и хранения информации, приобретаемой организмом.

По длительности хранения информации различные исследователи выделяют несколько вариантов памяти: сенсорную, иконическую, первичную, вторичную, третичную, кратковременную, промежуточную, долговременную и др. Наиболее часто применяется подразделение памяти по длительности хранения информации на кратковременную, промежуточную и долговременную. Для каждой из них найдены различные по химической природе ингибиторы синтеза белков, избирательно блокирующие разные временные стадии формирования следа памяти.

Кратковременной называют память, обеспечивающую удержание и воспроизведение оперативной информации. Кратковременная память формируется на основе непосредственного сенсорного отпечатка внешнего мира. Объем кратковременной памяти составляет примерно 7±2 единицы. Основным свойством данной разновидности памяти является ее непродолжительность. Длительность хранения информации в кратковременной памяти – до 10 минут. Если информация важна для организма, то она обрабатывается в промежуточной памяти. В противном случае она быстро забывается (стирается).
Существует несколько гипотез о механизмах кратковременной памяти. Установлено, что запоминание любой информации начинается с электрофизиологических процессов в нейронных сетях головного мозга (возникновение ВПСП, потенциала действия, выделение различных медиаторов в синаптическом аппарате мозга). Поэтому считается, что в основе механизма кратковременной памяти лежит импульсная активность нейронов и, в частности, циркуляция возбуждения по замкнутым нейронным цепям.

Результаты применения в лечебных целях электрошока, заключающегося в сильном электрическом воздействии на головной мозг, показали, что после него, так же как и после механической травмы мозга в результате сотрясения, наркоза, ушиба, наблюдается ретроградная амнезия, впервые изученная русским психиатром С.С. Корсаковым (синдром Корсакова).Человек полностью забывает о событиях, предшествовавших электрическому или механическому воздействию на мозг, тогда как воспоминания о более ранних событиях у него сохраняются. По длительности ретроградной амнезии можно судить о времени консолидации памяти (от лат. consolidatio – упрочение, укрепление, объединение), т.е. времени перехода кратковременной памяти в долговременную.Консолидация памяти начинается обычно через несколько минут.

Наблюдения за развитием состояния ретроградной амнезии у человека позволили Р. Лоренте де Но сформулировать одну из первых гипотез о механизме кратковременной памяти – гипотезу реверберации (циркуляции) возбуждения по замкнутым цепочкам нейронов (нейронным ловушкам).Известно, что аксоны нервных клеток соприкасаются не только с дендритами других клеток, но могут и возвращаться обратно к телу своей же клетки (рис. 109). Благодаря такой структуре нервных контактов, появляется возможность циркуляции постепенно нервного импульса по кругам разной сложности. В результате возникающий в клетке разряд возвращается к ней либо сразу, либо через промежуточную цепь нейронов и поддерживает в ней возбуждение. Эти стойкие круги реверберирующего (ослабляющегося) возбуждения не выходят за пределы определенной совокупности нервных клеток и рассматриваются как физиологический субстрат сохранения энграмм. Энграмма –это являющийся структурной основой формирования и закрепления следов памяти ансамбль нейрональных и глиальных элементов, объединенных синаптическими механизмами. В психофизиологии энграммой также часто называют сам след памяти.

Считают, что в замкнутых нейронных цепочках циркуляция длится минутами, сохраняя информацию в виде последовательности импульсов, передающихся от нейрона к нейрону. До тех пор пока циркуляция продолжается, сохраняется нейронный след одействии того или иного раздражения на организм в прошлом. Торможение, возникающее в каком-либо одном нейроне цепи, может прервать реверберацию возбуждения.

С гипотезой реверберации непосредственно связана гипотеза А.С. Батуева о двух нейронных системах, обеспечивающих оперативную память. Одна система, включающая «нейроны памяти», работает на эстафетно-реверберационном принципе передачи информации. При этом отдельные группы нейронов памяти вовлекаются друг за другом, представляя собой своеобразные нейронные ловушки, поскольку возбуждение в них циркулирует в течение 1,5–2 с. Вторая система обеспечивает надежность переходных процессов: переключение информации с сенсорных нейронов на «нейроны памяти» и далее на нейроны «моторных программ» и т.д. Их взаимодействие позволяет эффективно запоминать текущую информацию.

С позиций гипотезы реверберации легко объясняется феномен ретроградной амнезии. Развитие амнезии при травмах головного мозга, при электрошоке возникает вследствие грубого нарушения ритмической активности в цепочках взаимосвязанных нейронов.

Гипотеза реверберациисогласуется с повседневным опытом, свидетельствующим о том, что для обучения необходима практика,т.е. неоднократное сознательное повторение информационного материала. Однако реверберационная гипотеза не дает ответа на ряд вопросов. В частности, она не объясняет причину возврата памяти после электрошоковых воздействий, когда, согласно этой теории, в подобных случаях возврата памяти не должно быть.

В настоящее время появляется все больше данных, что кратковременная память может реализовываться нервной системой без реверберации. Тем не менее, считается, что запоминание начинается с электрофизиологических процессов (выделение медиаторов, образование ВПСП и потенциала действия), поэтому кратковременную память по механизму ее происхождения часто называют электрофизиологинеской памятью. Введение в мозг животным веществ, блокирующих движение через мембраны нейронов ионов натрия и калия, нарушает ранние этапы формирования памяти во время обучения, что свидетельствует о важной роли электрофизиологических процессов в формировании кратковременной памяти.

Некоторые исследователи из кратковременной памяти выделяют еще более кратковременную форму – иконическую, или сенсорную память, емкость которой равняется около 9 элементов при удержании следа от зрительного стимула 250 мс.

Процесс перевода кратковременной памяти в долговременную называют промежуточной памятью, или консолидацией памяти. Следы кратковременной памяти становятся устойчивыми через 4 часа. Таким образом, по мнению многих ученых, длительность хранения информации в промежуточной памяти от нескольких минут до 4 часов. В данный период протекают специфические биохимические реакции, активируется синтез медиаторов, рецепторов ионных каналов. Экстремальные воздействия (наркоз, сотрясение мозга и др.), произошедшие в это время, еще способны стереть память. В процессах промежуточной памяти задействованы нуклеиновые кислоты, т.к. введение крысам блокатора синтеза ДНК препятствует переходу кратковременной памяти в долговременную. Однако механизмы промежуточной памяти остаются пока мало изученными.

Промежуточная память. Промежуточная память и механизм сна

Похожие главы из других работ:

Взаимосвязь познавательной и личностной сфер детей с задержкой психического развития младшего школьного возраста

1.4.3 Память

Недостаточная сформированность познавательных процессов зачастую является главной причиной трудностей, возникающих у детей с ЗПР при обучении в школе. Как показывают многочисленные клинические и психолого-педагогические исследования…

Виды и функции памяти

1.1 Сенсорная память. Кратковременная и долговременная память

Большинство психологов признают существование трех уровней памяти, различающихся по тому, как долго на каждом из них может сохраняться информация. В соответствии с этим различают непосредственную, или сенсорную, память…

Исследование опосредованного и непосредственного запоминания у студентов психологии

1.1 Память и ее виды

Наш психический мир многообразен и разносторонен. Благодаря высокому уровню развития человеческой психики мы многое можем и умеем. В свою очередь, психическое развитие возможно потому, что мы сохраняем приобретенный опыт и знания. Все…

Основные психологические процессы

3.1 Память

Память — это запоминание, сохранение и последующее воспроизведение индивидом его опыта. В памяти различают следующие основные процессы: запоминание, сохранение, воспроизведение и забывание…

Особенности умственного развития детей дошкольного возраста

3. Память и воображение

…

Память

Образная память.

В основе подавляющего числа современных методик по развитию памяти лежит образная память человека. Что же представляет собой образная память?

Миллионы лет человек жил в условиях дикой природы. От сос-тояния его сигнальной системы: зрения…

Память

Память и ее значение

Образы предметов и явлений, которые возникают в мозгу в результате воздействия их на анализаторы, не исчезают бесследно после прекращения этого воздействия…

Подростки и компьютерные сети

1.2.7.1 Память

Подросток уже способен управлять своим произвольным запоминанием. Способность к запоминанию (заучиванию) постоянно, но медленно возрастает до 13 лет. С 13 до 15-16 лет наблюдается более быстрый рост памяти…

Проблема гендерных различий в современном мире

4.2 Память и пол

Полученные разными авторами данные, свидетельствующие о различиях в памяти между мужчинами и женщинами, неоднозначны. И это во многом зависит от того, что установление межполовых различий требует учета вида памяти, возраста испытуемых…

Психологічна діагностика здібностей

3.3 ПАМЯТЬ

1. Визначте, який учень краще запамятає оповідання, якщо врахувати, що здатність запамятовування в них однакова.

2. Яку умову найкращого запамятовування дотримуватиме один з хлопчиків?

Двоє учнів VI класу почали заучувати оповідання.

— Ой…

Психологія розумово відсталих дітей

2.5 Память

Память розумово відсталих дітей дошкільного віку розвинута дуже слабо. Це особливо яскраво виявляється на прикладах запамятовування вербального матеріалу, що не дивно. Адже діти тільки ще починають опановувати рідну мову…

Развитие памяти дошкольников

1. Память и её определения

1. Определение памяти и её основные черты

2. Непроизвольная и произвольная память

3. Двигательная, эмоциональная, образная и логическая память

Память трудно свести к одному понятию. Память это

4. психическое свойство человека…

Развитие памяти дошкольников

1. Память и её определения

1. Определение памяти и её основные черты

2. Непроизвольная и произвольная память

3. Двигательная, эмоциональная, образная и логическая память

Память трудно свести к одному понятию. Память это

4. психическое свойство человека…

Развитие слухоречевой и зрительной памяти у детей дошкольного возраста

1.2 Память и ее функции

Впечатления, которые человек получает об окружающем мире, оставляют определенный след, сохраняются, закрепляются, а при необходимости и возможности — воспроизводятся. Эти процессы называются памятью. «Без памяти, — писал С.Л. Рубинштейн…

Рекламное воздействие

1.4 Память

Память является важным психическим процессом, имеющим прямое отношение к рекламной деятельности вообще и эффективности рекламы в частности. Памятью называют процесс запоминания…

Промежуточная память — Повторно опубликована в Википедии // WIKI 2

Промежуточная память ( ITM ) — это этап памяти, отличный от сенсорной памяти, рабочей памяти / кратковременной памяти и долговременной памяти. ^{[1] [2] [3]} В то время как сенсорная память сохраняется в течение нескольких миллисекунд, рабочая память сохраняется до тридцати секунд, а долговременная память сохраняется от тридцати минут до конца жизни человека, промежуточный временная память сохраняется примерно два-три часа. ^[4] Это перекрытие продолжительности этих процессов памяти указывает на то, что они происходят одновременно, а не последовательно. Действительно, среднесрочная помощь может быть произведена в отсутствие долгосрочной помощи. ^[5] Однако границы между этими формами памяти нечеткие и могут варьироваться в зависимости от задачи. ^[6] Считается, что промежуточная память поддерживается парагиппокампальной корой. ^[7]

В 1993 году Розенцвейг и его коллеги продемонстрировали, что у крыс, обусловленных аверсивным стимулом, процент избегания стимула (и, как следствие, память об аверсивном характере стимула) достиг относительного минимума за одну минуту. , пятнадцать минут и шестьдесят минут. ^[8] Теоретически эти провалы соответствуют моментам времени, когда крысы переключались с рабочей памяти на промежуточную память, с промежуточной памяти на раннюю фазу долговременной памяти и с ранней фазы от долговременной памяти до поздней фазы долговременной памяти, соответственно, что демонстрирует наличие формы памяти, которая существует между рабочей памятью и долговременной памятью, которую они назвали «промежуточной памятью».

Хотя идея промежуточной памяти существует с 1990-х годов, Sutton et al. представил новую теорию нейронных коррелятов, лежащих в основе промежуточной памяти в Aplysia в 2001 году, где они описали ее как первичное поведенческое проявление промежуточной фасилитации. ^[9]

Характеристики

В 2001 году Саттон и его коллеги предположили, что промежуточная память обладает следующими тремя характеристиками:

Механизм

Индукция

Поскольку промежуточная память не включает транскрипцию, она, вероятно, включает трансляцию транскриптов мРНК, уже присутствующих в нейронах. ^{[4] [12] [13] [14] [15] [16] [17] [18] [19] [20] [21] [22]}

Сравнение с кратковременной / рабочей памятью

В отличие от кратковременной памяти и рабочей памяти, промежуточная память требует, чтобы изменения в трансляции происходили для того, чтобы функционировать.

Сравнение с долговременной памятью

В то время как ITM требует только изменений в трансляции, индукция долговременной памяти требует также изменений в транскрипции. ^{a b c d e} Sutton MA, Masters SE, Carewall MA, Masters SE, ). «Молекулярные механизмы, лежащие в основе уникальной промежуточной фазы памяти при аплизии». Нейрон . 31 (1): 143–54. DOI: 10.1016 / S0896-6273 (01) 00342-7. PMID 11498057.

Эта страница последний раз была отредактирована 13 апреля 2020 в 16:07

.Промежуточная память

— определение — английский

Примеры предложений с «промежуточной памятью», память переводов

патент-wipo Предлагается записывающее устройство (1) для записи аудиосигналов, содержащее внешний интерфейс (6) для сменного носителя данных ( 7) и промежуточное запоминающее устройство (5), при этом записывающее устройство (1) реализовано так, чтобы использовать промежуточное запоминающее устройство (5) и носитель (7) для хранения аудиосигналов, при этом записывающее устройство (1) является реализован для непрерывного хранения аудиосигналов во время обмена носителем (7) данных, при этом первый носитель данных заменяется вторым носителем данных, посредством чего во время обмена носителем (7) аудиосигналы сохраняются на промежуточное запоминающее устройство (5), и посредством чего аудиосигналы, хранящиеся в промежуточном запоминающем устройстве (5), передаются на второй носитель данных.Изобретение относится к способу вычисления дискретного ортогонального преобразования в соответствии с процедурой DIT (прореживание во времени) на заранее определенных промежуточных этапах. Упомянутый способ включает следующие этапы: а) чтение данных из выгружаемой памяти; б) выполнение промежуточного шага, предопределенного преобразованием; в) сохранение полученных данных в промежуточной памяти; и d) постраничную запись результирующих данных из промежуточной памяти в выгружаемую память. патент-wipo Цифровой сигнал сначала сохраняется на высокой тактовой частоте (CK1) в промежуточной памяти (21), после чего он поочередно сохраняется в промежуточных запоминающих устройствах (L2, L3) с помощью полусинхронной частоты (CK1 / 2) сигналы синхронизации, смещенные на полтока. патент-wipo Каждый первый пакет данных (DPL) сохраняется в промежуточной памяти (44, 64) параллельно с передачей и удаляется из промежуточной памяти (44, 64) только после полной передачи первого пакета данных (DPL). ) к приемнику (16, 18). патент-wipo Промежуточный модуль памяти связан с IIE и EIE, где промежуточный модуль памяти агрегирует сетевые данные в соответствии с множеством очередей. патент-wipo Видеосигналы анализируются по частям на носителе записи (4), сохраняются в промежуточной памяти (8, 8a), обрабатываются процессором, например, корректируются и записываются после обработки из промежуточной памяти ( 8, 8а) на втором или том же носителе записи (4). Изобретение относится к устройству и способу сортировки карт, содержащему источник карты, выход карты и промежуточную память с адресуемыми промежуточными ячейками памяти. WikiMatrix В 2001 году Саттон и его коллеги предположили, что промежуточная память обладает следующими тремя характеристиками: ее индукция требует трансляции, но не транскрипции; ее экспрессия требует постоянной активации протеинкиназы А и протеинкиназы С. Она полностью снижается до начала длительного -временная память Поскольку промежуточная память не включает транскрипцию, она, вероятно, включает трансляцию транскриптов мРНК, уже присутствующих в нейронах. патентов-wipo Для этой цели используется память кода (2), память известного кода (3), поле неизвестного кода (4), поле загружаемого кода (5), поле атрибута (6), временная память кода. (7), блок кодирования I (8), блок генерации кодового поля (9), блок кодирования II (10), буферная память временной информации (11), вторичная память временной информации (13), поле кода промежуточная память (14) и память атрибутов (15) связаны с конкретной замкнутой системой (1). патентов-wipo Изобретение относится к устройству для идентификации единиц хранения кэш-памяти, которая работает как промежуточная память между процессором (1) и основной памятью (4) и содержит копии данных (D) основной памяти ( 4), которые предоставляются процессору (1). WikiMatrix Несмотря на то, что идея промежуточной памяти существует с 1990-х годов, Sutton et al. представили новую теорию нейронных коррелятов, лежащих в основе промежуточной памяти в Aplysia в 2001 году, где они описали ее как первичное поведенческое проявление промежуточной фасилитации.Ядра переключателей (7) состоят из промежуточных запоминающих устройств (9), по одному на каждую пару из одного входа (13) и одного выхода (21), и эти промежуточные запоминающие устройства могут иметь довольно ограниченную емкость для хранения только несколько ячеек вместе с соответствующими им контрольными словами. EurLex-265 Г-н Костеха Гонсалес, правительства Испании, Италии и Польши и Комиссия заявляют, что национальный орган может напрямую приказать оператору поисковой системы удалить из своих индексов и промежуточной памяти информацию, содержащую личные данные, которые были опубликованы третьим лицам, без необходимости заранее или одновременно обращаться к издателю веб-страницы, на которой появляется эта информация. патент-wipo Согласно изобретению пакеты (P10, …, P17), передаваемые по первому пути соединения (V1), содержат время распространения первого пакета. Упомянутые пакеты (P10, …, P17) временно сохраняются в первой промежуточной памяти (JB1) блока приемника (E1). патент-wipo В некоторых вариантах осуществления может использоваться промежуточная память при передаче информации между SOVA и LDPC итеративного декодера. патент-wipo Промежуточные выходы памяти (L4, L5) подключены к входам мультиплексной (MUX) схемы, которая снова меняет первоначальное разбиение сигналов на два сигнальных канала и снова вставляет сигнал в правильный последовательность. Giga-fren Биохимические механизмы, лежащие в основе промежуточной памяти патент-wipo Для программирования памяти (16) инструкция передается по крайней мере на один из входов с помощью внешнего переключателя (25), эта инструкция запускает подпрограмму микропроцессора. который заставляет устройство программирования (23, 26) передавать набор данных, по меньшей мере, через другой вход для записи в промежуточную память микропроцессора (11). патент-wipo Наконец, ряд данных будет передан из промежуточной памяти для сохранения в энергонезависимой памяти (16). патент-wipo Таким образом, можно заменить множество вычислений значений вспомогательных результатов вспомогательной функции конкретным считыванием значений вспомогательных результатов из промежуточной памяти (35). Patents-WIPO Компаратор сравнивает номер вызова, хранящийся в промежуточной памяти, с каждым из заранее определенных сохраненных номеров вызова. патент-wipo Согласно изобретению все пакеты (P10, …, P17), сохраненные на первом этапе в первой промежуточной памяти (JB1), испускаются. патент-wipo Согласно второму варианту осуществления изобретения вывод пакетов (P18, …, P24), хранящихся во второй промежуточной памяти (JB2), выполняется в сжатом виде. патент-wipo Имитатор (60) согласно изобретению содержит специально сконструированную промежуточную память (35).

Показаны страницы 1. Найдено 282 предложения с фразой промежуточная память.Найдено за 11 мс.Накопители переводов создаются человеком, но выравниваются с помощью компьютера, что может вызвать ошибки. Найдено за 0 мс.Накопители переводов создаются человеком, но выравниваются с помощью компьютера, что может вызвать ошибки.Они поступают из многих источников и не проверяются. Имейте в виду.

.

Промежуточная память Wikipedia

Промежуточная память ( ITM ) — это этап памяти, отличный от сенсорной памяти, рабочей памяти / кратковременной памяти и долговременной памяти. ^{[1] [2] [3]} В то время как сенсорная память сохраняется в течение нескольких миллисекунд, рабочая память сохраняется до тридцати секунд, а долговременная память сохраняется от тридцати минут до конца жизни человека, промежуточный временная память сохраняется примерно два-три часа. ^[4] Это перекрытие продолжительности этих процессов памяти указывает на то, что они происходят одновременно, а не последовательно. Действительно, среднесрочная помощь может быть произведена в отсутствие долгосрочной помощи. ^[5] Однако границы между этими формами памяти нечеткие и могут варьироваться в зависимости от задачи. ^[6] Считается, что промежуточная память поддерживается парагиппокампальной корой. ^[7]

В 1993 году Розенцвейг и его коллеги продемонстрировали, что у крыс, обусловленных аверсивным стимулом, процент избегания стимула (и, как следствие, память об аверсивном характере стимула) достиг относительного минимума за одну минуту. , пятнадцать минут и шестьдесят минут. ^[8] Теоретически эти провалы соответствуют моментам времени, когда крысы переключались с рабочей памяти на промежуточную память, с промежуточной памяти на раннюю фазу долговременной памяти и с ранней фазы от долговременной памяти до поздней фазы долговременной памяти, соответственно, что демонстрирует наличие формы памяти, которая существует между рабочей памятью и долговременной памятью, которую они назвали «промежуточной памятью».

Хотя идея промежуточной памяти существует с 1990-х годов, Sutton et al. представил новую теорию нейронных коррелятов, лежащих в основе промежуточной памяти в Aplysia в 2001 году, где они описали ее как первичное поведенческое проявление промежуточной фасилитации. ^[9]

Характеристики []

В 2001 году Саттон и его коллеги предположили, что промежуточная память обладает следующими тремя характеристиками:

Механизм []

Индукция []

Поскольку промежуточная память не включает транскрипцию, она, вероятно, включает трансляцию транскриптов мРНК, уже присутствующих в нейронах. ^{[4] [12] [13] [14] [15] [16] [17] [18] [19] [20] [21] [22]}

Сравнение с кратковременной / рабочей памятью []

В отличие от кратковременной памяти и рабочей памяти, промежуточная память требует, чтобы изменения в трансляции происходили для того, чтобы функционировать.

Сравнение с долговременной памятью []

В то время как ITM требует только изменений в трансляции, индукция долговременной памяти требует также изменений в транскрипции. ^{a b c d e} Sutton MA, Masters SE, Carewall MA, Masters SE, ). «Молекулярные механизмы, лежащие в основе уникальной промежуточной фазы памяти при аплизии». Нейрон . 31 (1): 143–54. DOI: 10.1016 / S0896-6273 (01) 00342-7. PMID 11498057.

.

Обнаружение границ в реальном времени с использованием FPGA / Habr

Введение

В нашем проекте реализована система обнаружения границ в реальном времени, основанная на захвате кадров изображения с камеры OV7670 и их потоковой передаче на монитор VGA после применения фильтра оттенков серого и оператора Собеля. Наша конструкция построена на плате Cyclone IV FPGA, которая позволяет нам оптимизировать производительность, используя мощные возможности низкоуровневого оборудования и параллельных вычислений, что важно для удовлетворения требований системы реального времени.

Мы использовали отладочную плату ZEOWAA FPGA, основанную на Cyclone IV (EP4CE6E22C8N). Также мы использовали Quartus Prime Lite Edition в качестве среды разработки и Verilog HDL в качестве языка программирования. Кроме того, мы использовали встроенный интерфейс VGA для управления монитором VGA и GPIO (общие контакты для ввода и вывода) для подключения внешнего оборудования к нашей плате.

Архитектура

Наш дизайн разделен на 3 основные части:

1. Считывание пикселей данных с камеры.
2. Реализация нашего алгоритма обнаружения границ (преобразователь оттенков серого и оператор Собеля).
3. Отображение окончательного изображения посредством сопряжения с монитором VGA.

Кроме того, существует промежуточное запоминающее устройство между чтением / записью данных и работой с этими данными. С этой целью мы реализовали два буфера, которые работают как временное пространство для пикселей перед их использованием.

Обратите внимание, что после того, как мы сняли пиксель с камеры, мы не сохранили его непосредственно в промежуточном буфере памяти.Вместо этого мы преобразовали его в оттенки серого, а затем сохранили в буфере. Это связано с тем, что для хранения 8-битных пикселей в градациях серого требуется меньше памяти, чем для хранения цветных пикселей, которые являются 16-битными. Кроме того, у нас есть еще один буфер, в котором хранятся данные после применения оператора Собеля, чтобы они были готовы к отображению на мониторе.

Вот подробности о реализации нашей архитектуры:

Камера

Мы использовали камеру OV7670, которая является одним из самых дешевых модулей камеры, которые мы нашли.Кроме того, эта камера может работать от 3,3 В и не требует сложных протоколов связи, таких как I2c или SPI, для извлечения данных изображения. Для настройки конфигурации камеры с точки зрения цветового формата (RGB565, RGB555, YUV, YCbCr 4: 2: 2), разрешения (VGA, QVGA, QQVGA, CIF, QCIF) требуется только интерфейс SCCB, аналогичный интерфейсу I2c. и многие другие настройки.

Видео состоит из кадров, которые изменяются с определенной скоростью. Один кадр — это изображение, состоящее из строк и столбцов пикселей, где каждый пиксель представлен значениями цвета.В этом проекте мы использовали конфигурацию камеры по умолчанию, в которой размер кадра — разрешение VGA 640 x 480 (0,3 мегапикселя), а цветовой формат пикселя — RGB565 (5 бит для красного, 6 бит для синего, 5 бит для зеленого. ) и скорость смены кадров — 30 кадров в секунду.

Ниже показаны подключения камеры к FPGA с использованием GPIO, который существует на плате разработки:

Вывод

Вывод

Обратите внимание, что мы не использовали интерфейс SCCB для настройки. Итак, мы кладем соответствующие провода на землю, чтобы предотвратить любые плавающие сигналы, которые могут повлиять на данные.

Чтобы обеспечить тактовую частоту 25 МГц для камеры, мы использовали схему фазовой автоподстройки частоты (PLL), которая представляет собой систему управления частотой с обратной связью, чтобы обеспечить необходимую тактовую частоту с частотой 50 МГц, предоставленной с платы.Для реализации ФАПЧ мы использовали инструмент внутреннего каталога IP в программном обеспечении Quartus.

Эта камера использует сигнал вертикальной синхронизации (VSYNC) для управления процессом отправки кадра и сигнал горизонтальной синхронизации (HREF) для управления отправкой каждой строки кадра. Эта камера использует только 8 строк данных (D0-D7) для передачи битов, которые представляют значения цвета пикселя, поскольку камера делит 16-битное значение пикселя RGB на 2 (8-битные) части и отправляет каждую по отдельности.

На рисунках ниже из таблицы данных модуля камеры OV7670 показаны сигналы вертикальной и горизонтальной синхронизации.

Преобразователь градаций серого

Чтобы получить изображение в градациях серого из исходного цветного изображения, следует учитывать множество факторов, поскольку изображение может потерять контраст, резкость, тени и структуру. Более того, изображение должно сохранять относительную яркость цветового пространства. Для преобразования цветного изображения в оттенки серого используются несколько линейных и нелинейных методов.Соответственно, для достижения нашей цели мы использовали колориметрическое преобразование (с сохранением перцепционной яркости) в оттенки серого, представленное в следующем уравнении:

Чтобы повысить производительность с точки зрения вычислений, быстрее использовать оператор сдвига. Следовательно, приведенное выше уравнение можно свести к следующему:

В результате после захвата значения пикселя (565 RGB) с камеры оно может быть немедленно преобразовано в значение пикселя в 8-битной шкале серого по формуле конверсия.Изображение в градациях серого легче хранить в памяти, и оно достаточно быстрое, чтобы обслуживать функциональность нашей системы реального времени, поскольку его сложность приблизительно логарифмическая, а FPGA может сделать его еще быстрее за счет параллельного доступа к памяти. После этого сохраненное изображение готово для реализации алгоритма обнаружения краев.

Промежуточная память (буфер)

У нас есть 2 буфера, первый используется для хранения пикселей после преобразования их в оттенки серого и его размер (8 бит x 150 x 150), а второй используется для хранения пиксели после применения оператора Собеля и пороговое значение для выходного значения и его размер (1 бит x 150 x 150).К сожалению, в буфере 150 x 150 не сохраняется все изображение с камеры, а сохраняется только его часть.

Мы выбрали размер наших буферов как 150 x 150 из-за ограничений памяти Cyclone IV, поскольку она имеет только 276,480 Кбит, в то время как наши два буфера занимают 202,500 Кбит (150 x 150 x 9), что эквивалентно 73,24% от исходной память циклона IV, а остальная часть памяти используется для хранения алгоритма и архитектуры. Кроме того, мы попробовали (170 x 170) в качестве размера для наших буферов, который занимает 94.07% от памяти, что не оставляет места для реализации алгоритма.

Наши буферы представляют собой настоящую двухпортовую RAM, которая может читать и писать одновременно в разных тактовых циклах. Здесь мы создали нашу реализацию вместо использования инструмента IP-каталога внутри программного обеспечения Quartus для большей гибкости в реализации. Кроме того, мы интегрировали оба буфера только в один модуль вместо разных модулей.

Оператор Собеля

Мы использовали первый производный оператор обнаружения края, который представляет собой оператор градиента области матрицы, который определяет изменение яркости между разными пикселями.Чтобы быть более точным, поскольку это простой и эффективный метод с точки зрения использования памяти и временной сложности, мы использовали оператор градиента Собела, который использует ядро ​​3×3 с центром на выбранном пикселе для представления силы края. Оператор Собеля — это величина градиента, вычисляемая по формуле:

Где Gx и Gy могут быть представлены с использованием масок свертки:

Обратите внимание, что пикселям, расположенным ближе к центру маски, присваивается больший вес. Кроме того, G _x и G _y можно рассчитать следующим образом:

, где p _i — соответствующий пиксель в следующем массиве, а значение p _i — это 8-битное значение оттенков серого:

Распространенной практикой является аппроксимация величины градиента оператора Собеля абсолютными значениями:

Это приближение проще реализовать и быстрее вычислить, что опять же служит нашей функциональности с точки зрения времени и памяти.

Вот блок-схема оператора Собеля, который принимает 9 (8-битных) пикселей в качестве входных и выдает (8-битное) значение пикселя:

А вот подробная блок-схема реализации оператора Собеля.

Монитор VGA

Наша плата для разработки имеет встроенный интерфейс VGA, который может отображать только 8 цветов на мониторе VGA, поскольку он имеет только 3 бита для управления цветами через один бит для красного, один для зеленого и один для синего.Это усложнило нашу отладку, поскольку не позволяет отображать изображение с камеры непосредственно на мониторе. Итак, мы использовали порог для преобразования пикселей в 1-битное значение, чтобы можно было отображать изображение.

Интерфейс VGA работает как камера, поскольку он работает попиксельно от верхнего левого угла до нижнего правого угла. Используя вертикальную и горизонтальную синхронизацию, мы можем синхронизировать сигналы, управляющие потоком пикселей.

Сигнал вертикальной синхронизации используется для представления индекса строки, тогда как сигнал горизонтальной синхронизации используется для представления индекса столбца.Кроме того, оба сигнала используют передний порог, синхроимпульс и задний порог в качестве сигналов синхронизации, чтобы отделить старую строку от новой строки в сигнале горизонтальной синхронизации и старый кадр от нового кадра в сигнале вертикальной синхронизации.

Мы использовали стандартный сигнальный интерфейс VGA (640 x 480 @ 60 МГц). Здесь описаны все стандартные характеристики сигнала.

Тестирование

Перед тем, как собрать все вместе и протестировать систему реального времени.Сначала нам пришлось протестировать каждую деталь отдельно. Сначала мы проверили значения и сигналы, поступающие с камеры, путем отображения определенных значений пикселей. Затем с помощью OpenCV с использованием языка программирования Python мы смогли применить фильтр Собела к нескольким изображениям, чтобы сравнить результаты с нашим алгоритмом и проверить правильность нашей логики. Кроме того, мы протестировали наши буферы и драйвер VGA, отображая несколько статических изображений на мониторе VGA после применения оператора Собеля и определения порога. Кроме того, изменение значения порога влияет на точность изображения.

Код Python, который мы использовали:

  # Этот код создан для проверки точности нашего алгоритма на FPGA.
import cv2 #import opencv library

f = open ("sample.txt", 'w') # Открыть файл, чтобы записать в него строки инициализации статического изображения
img = cv2.imread ('us.jpg') # Считываем изображение с нашими лицами размером 150x150
gray = cv2.cvtColor (img, cv2.COLOR_BGR2GRAY) # преобразовать в оттенки серого
sobelx = cv2.Sobel (gray, cv2.CV_64F, 1,0, ksize = 3) # оператор sobel по оси x
собелы = cv2.Sobel (gray, cv2.CV_64F, 0,1, ksize = 3) # оператор Собеля по оси Y
abs_grad_x = cv2.convertScaleAbs (sobelx)
abs_grad_y = cv2.convertScaleAbs (трезво)
grad = abs_grad_x + abs_grad_y

для i в диапазоне (0,150):
    для x в диапазоне (0,150):
        # читать пиксели изображения в градациях серого и сохранять их в файл с определенным форматом для инициализации буфера в коде FPGA
        f.write ("data_a [{: d}] <= 8'd {: d}; \ n" .format (i * 150 + x, серый [i] [x]))
        # применить порог, чтобы он был точно таким же, как код на ПЛИС
        если (grad [i] [x] <100):
            grad [i] [x] = 255
        еще:
            grad [i] [x] = 0

cv2.imshow ("rgb", img) # Покажи настоящий img
cv2.imshow ("серый", серый) # Показать изображение в оттенках серого
cv2.imshow ("sobel", grad) # Показать результат img
cv2.waitKey (0) # Остановите img, чтобы увидеть его  

Результаты

В результате нашей реализации мы получили систему обнаружения границ в реальном времени, которая создает изображение размером 150x150 после применения фильтра оттенков серого и оператора Собеля. Реализованная система обеспечивает 30 кадров в секунду. Камера работает с тактовой частотой 25 МГц, и система в целом соответствует срокам в реальном времени без заметных задержек.Более того, пороговое значение может повлиять на количество деталей и шум в конечном изображении.

Вот сравнение оператора Sobel на FPGA и оператора Sobel OpenCV:

Ниже приведено иллюстративное видео с результатами:

Вот ссылка на репозиторий на Github, в котором есть все исходные коды.

Будущие улучшения

Поскольку мы используем FPGA Cyclone IV, мы ограничены объемом ее памяти и количеством логических вентилей.Следовательно, в качестве будущего улучшения мы можем использовать источник внешней памяти или реализовать нашу работу на другой плате, чтобы мы могли отображать все пиксели изображения, полученного с камеры.

Кроме того, хотя оператор Собеля прост в использовании, он заметно чувствителен к шуму. Чтобы устранить производимый шум, мы можем использовать фильтр шума, такой как нелинейный медианный фильтр, который отлично работает с нашей системой, если у нас достаточно памяти для реализации третьего буфера. Это позволит получить более плавное изображение без резких деталей.

Соответственно, мы использовали встроенный VGA-интерфейс ПЛИС, который может создавать только 3-битное изображение. Таким образом, мы не могли отобразить изображение в оттенках серого, поскольку для его отображения требуется 8 бит. В результате реализация другого интерфейса или использование более мощной платы повысит гибкость отображения изображения.

Заключение

Мы смогли использовать наши знания и понимание важнейших концепций встроенных систем, таких как конечный автомат, параллелизм вычислений и аппаратно-программный интерфейс, чтобы создать эффективное приложение для обнаружения границ, которое отвечает нашим целям.

Благодарность

Этот проект создан командой, состоящей из двух студентов: Хусейн Юнесс и Хани Хамед , получивших первый курс бакалавра компьютерных наук Университета Иннополис в России.

Этот проект является частью курса Computer Architecture Fall 2018 в Университете Иннополис .

.