Основы психофизиологии. Биологические основы памяти

• Память - общебиологическое свойство, важное для всех живых организмов.  

• Память обеспечивает непрерывность существования и обучение.  

• Память включает три стадии: фиксация, хранение и воспроизведение информации.  

• Память создает след памяти, называемый энграммой.  

• В древности энграмма представлялась как отпечаток на восковой доске.  

• Современные исследования используют макро- и микроэлектроды, биохимический и биофизический анализ для изучения энграмм.  

• Память интересовала исследователей с древних времен.  

• Первые экспериментальные исследования памяти начались в конце XIX - начале XX века.  

• Герман и Бенгауз получили кривую обучения, показывающую зависимость запоминания от повторений.  

• Мюллер и Пильцекер изучали запоминание бессмысленных буквосочетаний.  

• Испытуемые запоминали слоги на карточках, но не могли воспроизвести их после заучивания другого материала.  

• Это явление получило название ретроактивного торможения.  

• Проактивное торможение - ухудшение запоминания после выполнения предыдущего задания.  

• Эти явления важны для понимания процессов запоминания и организации учебного процесса.  

• Мюллер и Пильцекер предположили, что реверберация объясняет ретроактивное торможение.  

• Обучение создает нейронный ансамбль, включающий нейронные единицы, участвующие в поведенческом акте.  

• Нейронные клетки соединены синоптическими контактами, создавая замкнутую нейронную сеть.  

• Реверберация нервной активности происходит по этому кольцу.  

• Многократное использование одних и тех же синоптических контактов приводит к морфофункциональным изменениям.  

• Улучшение проведения через используемые контакты облегчает передачу сигнала.  

• Концепция консолидации была предложена психологами, а не нейрофизиологами.  

• Процесс консолидации прерывается при выполнении второго задания, что приводит к утрате информации.  

• Проактивное торможение замедляет процесс обучения, так как нейроны заняты выполнением первого задания.  

• Эти механизмы привели к концепции кратковременной и долговременной памяти.  

• Время консолидации — это интервал после обучения, в течение которого амнистический стимул вызывает ретроградную амнезию.  

• Ретроградная амнезия — это потеря памяти на события, предшествующие травмирующему воздействию.  

• Антероградная амнезия — это потеря памяти на события после действия амнистического агента.  

• Ретроградная и антероградная амнезия стали мощным инструментом для изучения памяти.  

• Исследователи изучали память, нарушая её, чтобы понять, что происходит в мозге.  

• Были определены кратковременная и долговременная память.  

• Исследования проводились на животных, обученных простейшим навыкам.  

• После обучения животные подвергались амнистическому воздействию, что приводило к ретроградной амнезии.  

• Модель обучения с одной попытки методом пассивного избегания позволила изменить представления о памяти.  

• Временные концепции памяти: кратковременная память предшествует долговременной.  

• Концепция активной памяти: кратковременная и долговременная память не связаны функционально.  

• Цель лекции — углубиться в мозг и понять, что происходит на нервных клетках во время обучения.  

• Исследования памяти опираются на методы анализа активности мозга.  

• Клиницисты заметили, что повреждения определенных структур мозга приводят к проблемам с памятью.  

• Гиппокамп, миндалины, префронтальная кора и таламус играют ключевую роль в памяти.  

• Разнообразие среды влияет на развитие нервных клеток.  

• У животных в обогащенной среде нервные клетки имеют более разветвленные дендритные деревья.  

• Среда обитания влияет на возможности обучения и формирования памяти.  

• Сензитивные периоды важны для получения богатого сенсорного притока.  

• Разнообразие жизни важно даже для взрослых, чтобы поддерживать формирование памяти.  

• Морфология нервных клеток влияет на интенсивность формирования энграмм памяти.  

• Современные методы, такие как магнитная энцефалография, позволяют изучать мозг при жизни.  

• Магнитная энцефалография регистрирует магнитное поле, создаваемое активностью нервных клеток.  

• Позитронная эмиссионная томография помогает диагностировать и локализовать патологические очаги в мозге.  

• Современные методы позволяют наблюдать кровоснабжение в активных участках мозга.  

• Эти методы улучшили понимание процессов запоминания и нарушений памяти.  

• Внесены поправки в концепцию кратковременной и долговременной памяти.  

• Кратковременная и долговременная память осуществляются параллельно и разными структурами мозга.  

• Это позволяет выдвинуть революционное утверждение: мозг создает память каждый раз, когда она нужна.  

• Память формируется на основе интеграции множества мозговых процессов и нейронов.  

• Разработаны методы для анализа активности нервных клеток.  

• Эти методы используются учеными разных специальностей для изучения работы мозга.  

• Микроэлектроды позволяют анализировать активность отдельных нервных клеток.  

• Экстраклеточная регистрация фиксирует грубые изменения электрического поля.  

• Внутриклеточная регистрация позволяет анализировать малые колебания мембранных потенциалов.  

• Эти методы помогают понять процессы, происходящие в нервных клетках.  

• В середине 60-х годов произошел резкий переход к анализу внутриклеточных процессов.  

• Джон Экклс первым изучил синоптические процессы.  

• Евгений Соколов продолжил эти исследования, внеся значительный вклад в понимание работы мозга.  

• Первым начал работать на внутриклеточном уровне в психологии.  

• Изучал ориентировочное исследовательское поведение и феномен привыкания.  

• Привыкание — простейшая форма обучения, нейтральная для организма.  

• Привыкание развивается на уровне всех структур мозга.  

• Соколов выдвинул идею о создании нервной модели стимула.  

• Привыкание имеет электрофизиологический эквивалент.  

• Привыкание отличается способностью растормаживаться.  

• Нервная модель стимула создается через перестройку синоптической активности.  

• Следообразование — способ существования памяти через биологические механизмы.  

• Следовые процессы сохраняют изменения в клетках после устранения причины.  

• Пример с привыканием к шуму машин за окном.  

• Следовые процессы обеспечивают сохранение памяти.  

• Синапс состоит из пре- и пост-синаптической терминалей.  

• Нейромедиаторы выходят из пре-синаптической терминали под влиянием сигнала.  

• Нейромедиаторы воздействуют на пост-синаптическую мембрану через хеморецепторы.  

• Каждый нейромедиатор требует своих хеморецепторов.  

• Пример с ацетилхолином и его двумя видами рецепторов.  

• Нейрофармакология помогает определить виды рецепторов.  

• Пост-синаптические потенциалы ВПСП и ТПСП.  

• ВПСП вызывают деполяризацию, ТПСП — гиперполяризацию.  

• ТПСП могут прерывать генерацию потенциалов действия.  

• Пост-синаптический потенциал — локальная деполяризация или гиперполяризация мембраны.  

• ВПСП и ТПСП могут быть возбудительными и тормозными.  

• Наука сделала значительный прогресс в понимании работы нервных клеток и нейрофизиологических процессов.  

• Важную роль в этих исследованиях сыграли моллюски, особенно виноградная улитка.  

• Мозг улитки содержит огромное количество нейронов, что делает его идеальным объектом для исследований.  

• Мозг улитки содержит 10^5 нейронов, что значительно больше, чем у человека.  

• Клетки моллюсков крупнее, чем у человека, что позволяет исследователям лучше их видеть и работать с ними.  

• Исследователей интересуют следовые процессы, возникающие при моделировании обучения на нейронах.  

• Процесс привыкания на синоптическом уровне заключается в постепенном изменении амплитуды синоптического потенциала.  

• Десенситизация — это потеря чувствительности к действующему стимулу.  

• Для изучения локализации энграммы памяти используется модель изолированного нейрона.  

• Изолированные нейроны позволяют исследовать активность клеток вне нервной системы.  

• Исследования на изолированных клетках выявили эндонорональную активность и пейсмейкерные потенциалы.  

• Эндонорональная активность — это собственная активность нервной клетки, не зависящая от системы.  

• Изолированные нервные клетки могут демонстрировать феномен привыкания и растормаживания.  

• Энграмма памяти локализована внутри клетки.  

• На изолированных клетках можно показать сложные формы обучения, включая условные ответы.  

• Условные рефлексы — это форма ассоциативного обучения, изученная Павловым.  

• Формирование энграммы памяти возможно на уровне отдельной нервной клетки.  

• Долговременная потенциация — это увеличение синоптической проводимости после стимуляции.  

• Это явление является основой для многих видов обучения и памяти.  

• Исследования Кендалла показали, что память связана с генетическим аппаратом клетки.  

• Память имеет глубокие корни, простирающиеся до генетического аппарата клетки.  

• Долговременная потенциация задействует внутриклеточные структуры, включая ядро и генетический аппарат.  

• Эти изменения приводят к изменению проводимости в синапсе, что является основой памяти.  

• Лекция завершается вопросами для самопроверки и рекомендациями по