Как запоминает информацию мозг: Как наш мозг запоминает новое | GeekBrains

Содержание

Как наш мозг запоминает новое | GeekBrains

Рассказываем, как информация откладывается в нашей памяти

2 минуты

4813

Автор статьи

Анастасия Душутина

Автор статьи

Анастасия Душутина

https://gbcdn.mrgcdn.ru/uploads/post/2793/og_image/530550819f2ab1c9bfeaee7238c89e06.png

Редактор блога Настя Душутина продолжает проходить курс «Разработчик» от GeekBrains. Новая лекция посвящена теме «Консолидация памяти» — процесс, в рамках которого информация надолго остается в нашем мозге. Самое интересное и полезное с лекции — в этом посте.

Три этапа запоминания

Консолидация памяти — это процесс перевода первичных отпечатков (энграмм) памяти в стабильную долговременную форму. Такие следы возникают от любого вмешательства: сказанных слов, прочитанной книги, увиденной картинки  — это наш опыт восприятия.  

Этот процесс состоит из трех этапов.

Консолидация

Когда в работу включается так называемая программная транзакционная память или stm — мозг получает информацию из сенсорных сигналов, начинает обрабатывать информацию, задействуя все четыре блока. Дальше он связывает информационные блоки между собой  и передает дальше в долговременную память. Когда вся новая информация прописывается в долговременную память, начинается процесс создания воспоминания. В этот момент мозг учитывает весь предыдущий опыт, использует все, что хранится в памяти. 

Реактивация

Когда человек обращается к тому блоку знаний, который перешел в долговременную память, происходит «сборка» воспоминания из того, что мозг разложил на нервной связи. Мозг реактивирует связи, созданные на первом этапе консолидации, и отправляет в память то, что загрузил до этого. Скорость этого процесса очень велика, поэтому человек не замечает, как воспоминание появляется в его голове. На самом деле это очень сложный процесс, требующий высокой мозговой активности. При этом нужно понимать: в процессе сборки воспоминания и любой работы с информацией мозг проходит через изменения, нейронные связи миллионами создаются и исчезают. Если изменение позитивное, это хорошо, то есть воспоминание усилилось. Поэтому необходимо создавать фундамент знания только через глубокое понимание. 

Реконсолидация

Запомнили — реконсолидировали. Если пройти информацию еще раз — мозг снова пропишет ее, и тракты соединения станут мощнее, ведь по ним пройдет электрический ток. Они сработают еще раз. Возможно, возникнут еще соединения, синопсисы первичной памяти свяжутся с долгосрочной. 

Так происходит постоянно, чем чаще человек общается, тем быстрее происходит активация, тем точнее и мощнее прописывается информация повторно. Спустя несколько раз информация отложится настолько хорошо, что человек сможет получать к ней доступ неосознанно и быстро. 

Консолидация и реконсолидация активнее всего протекают во сне. Поэтому здоровый сон — это не только про ЗОЖ, это элемент формирования мозга и знаний. 

При реконсолидации воспоминания укрепляются, но со временем могут меняться. Воспоминания создаются постоянно, на них влияет весь ваш опыт, прожитый до момента обращения, даже если оно произошло через 5 минут: за любую единицу времени мозг впитывает невероятное количество сенсорных сигналов. Они все влияют  на мозг. 

Как астроциты помогают в процессе запоминания

Астроциты, интересное открытие нейронауки нового тысячелетия —  это клетки белковой субстанции. Они являются активными участниками процесса обучения и запоминания, поскольку обеспечивают изоляцию нейронов, питают и участвуют в восстановлении поврежденных участков мозга, если такое случается.

Еще одна важная функция астроцитов — обеспечение ионного баланса вне клеток. Другими словами, они обеспечивают протекание «электричества» по мозгу, создают среду для того, чтобы электрический ток функционировал. Поэтому астроциты несут в себе очень большое значение для нормального функционирования мозга. Современные ученые только занимаются исследованием белковой субстанции в мозге человека и ее участия в процессах.

разработчик

Нашли ошибку в тексте? Напишите нам.

6 важных фактов о том, как наш мозг запоминает информацию

4 августа 2015 Образование

Из нашей статьи вы узнаете о нескольких принципах, которые помогут вашему мозгу изучать новые языки, осваивать музыкальные инструменты, прокачивать кухонное мастерство и просто извлекать знания из книг.

У каждого найдутся свои маленькие хитрости, которые помогают запоминать больше и лучше. От детского подкладывания книги со стихами под подушку до рисования скетчей своих мыслей. Наука же описывает ряд общих черт того, как человеческий мозг принимает новую информацию.

1. Мы лучше запоминаем то, что видим

Мозг задействует 50% своих ресурсов для анализа увиденной информации. Другими словами, половина его мощности отводится обработке зрительных процессов, а оставшаяся часть делится среди остальных способностей организма. Причём зрение напрямую влияет на другие чувства. Прекрасный тому пример — испытание, в котором 54 любителей вина попросили продегустировать несколько образцов виноградного напитка. Экспериментаторы подмешали безвкусную красную краску без запаха в белые вина, чтобы выяснить, смогут ли участники обнаружить подвох. Они не справились, и красное зашло вместо белого на ура.

Зрение — настолько важная часть того, как мы интерпретируем мир, что оно может подавлять остальные чувства людей.

Ещё одно неожиданное открытие, связанное со зрением, заключается в том, что мы видим текст в качестве отдельных изображений. В то время как вы читаете эти строки, ваш мозг воспринимает каждую букву в виде картинки. Этот факт делает чтение невероятно неэффективным по сравнению с получением информации из изображений. При этом двигающимся объектам мы уделяем большее внимание, чем статичным.

Изображения и анимация способны ускорить ваше обучение. Добавляйте каракули, фотографии или вырезки из газет и журналов к своим заметкам. Используйте цвета и диаграммы, чтобы проиллюстрировать новые знания.

2. Мы помним общую картину лучше её частностей

Изучая множество новых понятий, нетрудно утонуть в нарастающем потоке данных. Для того чтобы избежать перегрузки, необходимо оглянуться назад и обрисовать общую картину. Вы должны уяснить, как свежие знания вписываются в единый пазл, как они могут быть полезны. Мозг лучше усваивает информацию, если он проводит связь между ней и чем-то ранее познанным в рамках одной структуры.

Для лучшего понимания приведём метафору. Представьте, ваши извилины — шкаф со множеством полок. По мере того, как вы раскладываете по шкафу всё большее количество одежды, вы начинаете её разделять по разным признакам. И вот обновка (новая информация) — чёрная кофта. Её можно отправить к другим вязаным вещам, положить к зимнему гардеробу или определить к тёмным собратьям. В реальной жизни ваша кофта найдёт своё место в одном из этих уголков. В вашем мозге знания связываются со всеми остальными. Вы без труда вспомните информацию позже, ведь она уже пронизана нитями того, что крепко засело в вашей голове.

Держите в поле зрения большую схему или списки заметок, объясняющие целую картину того, что вы изучаете, и всякий раз добавляйте туда новые элементы на протяжении всего нелёгкого пути.

3. Сон сильно влияет на память

Исследования показали, что полноценная ночь сна между зубрёжкой и экзаменом существенно улучшает результаты. В одном из экспериментов проверялись двигательные навыки участников после их интенсивного обучения. И те испытуемые, кто спал 12 часов до проверки, показали куда лучшие результаты, чем те, кого тестировали каждые 4 часа бодрствования.

Дремота также добавляет положительный эффект. В стенах Калифорнийского университета выяснилось, что студенты, которые кемарили после решения сложного задания, выполняли следующие задачи лучше, чем те, кто не сомкнул век.

wernerimages/Shutterstock.com

Важно знать, что сон хорош не только после, но и до обучения. Он превращает мозг в сухую губку, готовую впитывать в себя каждую каплю знаний.

Попробуйте тренировать новые навыки и читать перед сном или дремотой. После пробуждения переложите на бумагу то, чему вам довелось научиться.

4. Недостаток сна пагубно влияет на обучаемость

Недостаточная осведомлённость о сне и недооценка его важности самым неблагоприятным образом сказываются на «гибкости» ваших извилин. Наука ещё очень далека от детального описания всех целебных функций отдыха, но она чётко представляет, к чему ведёт его нехватка. Дефицит сна заставляет голову снижать обороты, действовать без здравого риска по шаблонным схемам. К тому же увеличивается шанс получить физическое повреждение из-за усталости всех «винтиков» организма.

Что касается обучения, недостаток сна сокращает способность мозга принимать новую информацию на 40%. Так что незачем мучить себя ночами с низким КПД, лучше отдохнуть и проснуться во всеоружии.

Результаты исследований Гарвардской медицинской школы содержат интересные данные: ограничение сна в первые часы после усвоения чего-то нового может свести на нет все достижения, даже если вы отлично выспитесь позже.

Нормализуйте объём и периодичность сна во время обучения. Так вы будете намного более внимательны и сможете избежать провалов в памяти.

5. Мы сами учимся лучше, когда даём уроки другим

Информация усваивается лучше, если в будущем ей придётся с кем-то поделиться. В таком случае мы качественнее структурируем знания и запоминаем больше важных деталей.

Подтверждением этому служит очень показательный эксперимент. Учёные разделили участников на две равные группы и выдали им одинаковые задания. По легенде половине испытуемых чуть погодя предстояло донести полученные знания до других людей. Нетрудно догадаться, что будущие «учителя» показали более глубокий уровень усвоения. Исследователи воочию убедились в силе «ответственного умонастроения», которое и дало столь эффективный результат.

Подходите к обучению с позиции «наставников». Так ваше подсознание заставит мозг различать тонкости схожих определений, тщательно разбирать материал и копаться в нюансах.

6. Мы лучше учимся по тактике чередования

Зачастую повторение кажется единственно верным способом заучить информацию или отточить навык. Такой метод не раз применялся вами при зазубривании стихотворения или броске в створ ворот с одной руки. Однако не столь очевидная тактика чередования может дать больший эффект.

Так, в одном эксперименте участникам показывали картины, написанные в разных художественных стилях. Первой группе последовательно демонстрировали по шесть примеров каждого стиля, а второй — вперемешку (разные школы в случайном порядке). Победили последние: они вдвое чаще угадывали принадлежность к стилю. Любопытно, что 70% всех испытуемых до начала исследования были уверены, что последовательность должна дать фору чередованию.

Не стоит зацикливаться во время тренировки только на пенальти. Изучая иностранный, смешивайте запоминание слов с прослушиванием речи в оригинале или письмом.

Внутри науки о памяти

Когда Рик Хуганир, доктор философии, был подростком, он решил лучше понять физические и эмоциональные изменения подросткового возраста. «Мне было интересно, что со мной происходит, и я понял, что мой мозг изменился», — говорит Хуганир, директор Департамента неврологии Университета Джона Хопкинса.

Это привело к старшему проекту по синтезу белка и памяти у золотых рыбок, а также к пожизненному увлечению тем, как мы учимся и запоминаем вещи.

«Воспоминания — это то, кто мы есть», — говорит Хуганир. «Но создание воспоминаний — это тоже биологический процесс». Этот процесс вызывает много вопросов. Как этот процесс влияет на наш мозг? Как опыт и обучение меняют связи в нашем мозгу и создают воспоминания?

Это лишь некоторые из вопросов, которыми занимаются Хуганир и его коллеги. Их работа может привести к новым методам лечения синдрома посттравматического стресса, а также к способам улучшения памяти у людей с деменцией и другими когнитивными проблемами.

Память: все дело в связях

Когда мы что-то узнаем, даже такое простое, как чье-то имя, мы формируем связи между нейронами в мозгу. Эти синапсов создают новые цепи между нервными клетками, по существу перестраивая мозг. Огромное количество возможных соединений придает мозгу непостижимую гибкость — каждая из 100 миллиардов нервных клеток мозга может иметь 10 000 соединений с другими нервными клетками.

Эти синапсы становятся сильнее или слабее в зависимости от того, как часто мы сталкиваемся с событием. Чем больше мы вовлечены в деятельность (например, игрок в гольф тысячи раз отрабатывает замах), тем прочнее связи. Однако чем меньше воздействие, тем слабее связь, поэтому так трудно запоминать такие вещи, как имена людей после первого знакомства.

«Мы пытались выяснить, как это происходит и как укрепить синапсы на молекулярном уровне?» — говорит Хуганир.

Новые открытия в области памяти

Ответы на многие исследовательские вопросы, связанные с памятью, можно найти в сложных взаимодействиях между определенными химическими веществами мозга, в частности глутаматом, и нейронными рецепторами, которые играют решающую роль в передаче сигналов между клетками мозга.

Хуганир и его команда обнаружили, что, когда мыши подвергаются травматическим событиям, уровень нейронных рецепторов глутамата увеличивается в синапсах в миндалевидном теле, центре страха мозга, и кодирует страх, связанный с памятью. Однако удаление этих рецепторов снижает силу этих связей, по существу стирая компонент страха травмы, но оставляя память.

Сейчас Хуганир и его лаборатория разрабатывают лекарства, воздействующие на эти рецепторы. Есть надежда, что инактивация рецепторов может помочь людям с синдромом посттравматического стресса, уменьшая страх, связанный с травматической памятью, а их усиление может улучшить обучение, особенно у людей с когнитивной дисфункцией или болезнью Альцгеймера.

#TomorrowsDiscoveries: использование данных для диагностики заболеваний головного мозга | Майкл И. Миллер, доктор философии.

Исследователь из Университета Джона Хопкинса Майкл Миллер объясняет, как мы можем использовать данные для создания более эффективных инструментов диагностики нейродегенеративных расстройств, таких как болезнь Альцгеймера.


Определения. Симптомы включают забывчивость, нарушение мышления и суждений, изменения личности, возбуждение и потерю контроля над эмоциями. Болезнь Альцгеймера, болезнь Хантингтона и недостаточный приток крови к мозгу могут вызывать деменцию. Большинство типов деменции необратимы.

Посттравматическое стрессовое расстройство (ПТСР) : Расстройство, при котором ваша реакция на стресс остается включенной, даже когда вам не от чего бежать или бороться. Расстройство обычно развивается после эмоциональной или физической травмы, такой как ограбление, физическое насилие или стихийное бедствие. Симптомы включают ночные кошмары, бессонницу, вспышки гнева, эмоциональное онемение, физическое и эмоциональное напряжение.

Человеческая память — факты и информация

Пожалуйста, соблюдайте авторские права. Несанкционированное использование запрещено.

Пожалуйста, соблюдайте авторские права. Несанкционированное использование запрещено.

1 / 2

1 / 2

Инженер носит сенсорный шлем, часть сканера мозга, в Центре биомедицинской визуализации Мартиноса при Массачусетской больнице общего профиля.

Инженер носит шлем шлем датчиков, часть сканера мозга, в Центре биомедицинской визуализации Мартиноса в Массачусетской больнице общего профиля.

Фотография ROBERT CLARK

С самого рождения наш мозг бомбардируется огромным количеством информации о нас самих и окружающем мире. Итак, как нам сохранить все, что мы узнали и испытали? Воспоминания.

Люди сохраняют разные типы воспоминаний в течение разного промежутка времени. Кратковременные воспоминания длятся от нескольких секунд до часов, а долговременные – годами. У нас также есть рабочая память, которая позволяет нам удерживать что-то в уме в течение ограниченного времени, повторяя это. Всякий раз, когда вы повторяете себе номер телефона снова и снова, чтобы запомнить его, вы используете свою рабочую память.

Еще один способ классификации воспоминаний — по предмету воспоминаний и тому, осознаете ли вы это. Декларативная память, также называемая явной памятью, состоит из воспоминаний, которые вы испытываете сознательно. Некоторые из этих воспоминаний являются фактами или «общеизвестными фактами»: такие вещи, как столица Португалии (Лиссабон) или количество карт в стандартной колоде игральных карт (52). Другие состоят из прошлых событий, которые вы пережили, например, день рождения в детстве.

Недекларативная память, также называемая имплицитной памятью, накапливается бессознательно. К ним относятся процедурные воспоминания, которые ваше тело использует для запоминания навыков, которым вы научились. Вы играете на музыкальном инструменте или катаетесь на велосипеде? Это ваши процедурные воспоминания на работе. Недекларативные воспоминания также могут формировать бездумные реакции вашего тела, например слюноотделение при виде вашей любимой еды или напряжение при виде чего-то, чего вы боитесь.

Обычно декларативную память формировать легче, чем недекларативную. Чтобы запомнить столицу страны, требуется меньше времени, чем для того, чтобы научиться играть на скрипке. Но недекларативные воспоминания сохраняются легче. Однажды научившись кататься на велосипеде, вы вряд ли забудете.

Типы амнезии

Чтобы понять, как мы что-то помним, невероятно полезно изучить, как мы забываем — вот почему нейробиологи изучают амнезию, потерю воспоминаний или способность к обучению. Амнезия обычно является результатом какой-либо травмы головного мозга, такой как черепно-мозговая травма, инсульт, опухоль головного мозга или хронический алкоголизм.

Существует два основных типа амнезии. Первая, ретроградная амнезия, возникает, когда вы забываете то, что знали до травмы головного мозга. Антероградная амнезия — это когда травма головного мозга ограничивает или останавливает чью-либо способность формировать новые воспоминания.

Наиболее известным примером антероградной амнезии является история Генри Молисона, которому в 1953 году удалили часть мозга в качестве крайней меры для лечения тяжелых припадков. Хотя Молисон, известный при жизни как Г. М., помнил большую часть своего детства, он не мог формировать новые декларативные воспоминания. Людям, работавшим с ним десятилетиями, приходилось заново представляться при каждом посещении.

Изучая людей, таких как Х.М., а также животных с различными типами повреждений головного мозга, ученые могут проследить, где и как в мозгу формируются различные виды воспоминаний. Кажется, что краткосрочные и долговременные воспоминания формируются по-разному, равно как и декларативные и процедурные воспоминания.

В мозгу нет места, в котором хранятся все ваши воспоминания; разные области мозга формируют и хранят разные виды воспоминаний, и в каждой из них могут быть задействованы разные процессы. Например, эмоциональные реакции, такие как страх, находятся в области мозга, называемой миндалевидным телом. Воспоминания об усвоенных вами навыках связаны с другой областью, называемой полосатым телом. Область, называемая гиппокампом, имеет решающее значение для формирования, сохранения и воспроизведения декларативных воспоминаний. Височные доли, области мозга, которые H.M. частично отсутствуют, играют решающую роль в формировании и воспроизведении воспоминаний.

Как формируются, хранятся и вызываются воспоминания

С 1940-х годов ученые предполагали, что воспоминания хранятся в группах нейронов или нервных клеток, называемых клеточными ансамблями. Эти взаимосвязанные клетки срабатывают как группа в ответ на определенный раздражитель, будь то лицо вашего друга или запах свежеиспеченного хлеба. Чем больше нейронов срабатывает вместе, тем больше укрепляются межклеточные связи. Таким образом, когда будущий стимул запускает клетки, более вероятно, что сработает вся сборка. Коллективная активность нервов транскрибирует то, что мы переживаем, как память. Ученые все еще работают над деталями того, как это работает.

Чтобы кратковременная память стала долговременной, ее необходимо укрепить для долговременного хранения. Этот процесс называется консолидацией памяти. Считается, что консолидация происходит за счет нескольких процессов. Один из них, называемый долговременной потенциацией, состоит в том, что отдельные нервы модифицируют себя, чтобы расти и общаться с соседними нервами по-разному. Это ремоделирование изменяет связи нервов в долгосрочной перспективе, что стабилизирует память. Все животные с долговременной памятью используют один и тот же базовый клеточный механизм; ученые разработали детали долговременного потенцирования, изучая калифорнийских морских слизней. Однако не все долговременные воспоминания обязательно должны начинаться с кратковременных воспоминаний.

Когда мы вспоминаем, многие части нашего мозга быстро взаимодействуют друг с другом, включая области коры головного мозга, отвечающие за высокоуровневую обработку информации, области, обрабатывающие необработанные входные данные наших органов чувств, и область, называемую медиальной височной долей. это, кажется, помогает координировать процесс. Одно недавнее исследование показало, что в тот момент, когда пациенты вспоминали недавно сформированные воспоминания, рябь нервной активности в медиальной височной доле синхронизировалась с рябью в коре головного мозга.

Много тайн памяти осталось. Насколько точно воспоминания закодированы в группах нейронов? Насколько широко распространены в мозге клетки, кодирующие данное воспоминание? Как деятельность нашего мозга соотносится с тем, как мы воспринимаем воспоминания? Эти активные области исследований могут однажды дать новое представление о функциях мозга и о том, как лечить состояния, связанные с памятью.

Например, недавняя работа продемонстрировала, что некоторые воспоминания необходимо «реконсолидировать» каждый раз, когда они вызываются. Если это так, акт запоминания чего-либо делает это воспоминание временно податливым, позволяя ему усиливаться, ослабевать или иным образом изменяться. Воспоминания могут быть более легко затронуты лекарствами во время реконсолидации, которые могут помочь в лечении таких состояний, как посттравматическое стрессовое расстройство или посттравматическое стрессовое расстройство.

ИСТОЧНИКИ
Национальная медицинская библиотека США: Память
Neuroscience-Изучение мозга , третье издание
Консолидация навыков, поведенческое исследование мозга
Реконсолидация памяти, Современная биология
Цифровые оценки, Журнал Клинической и экспериментальной неврологии 0109610

10101010109610101010969610101010101010101010 гг.

Кто первым оседлал лошадей? В этих скелетах может быть ответ

  • Наука

Кто первым оседлал лошадей? Эти скелеты могут иметь ответ

Человеческие останки возрастом около 5000 лет были найдены в могилах ямной культуры, и это открытие может частично объяснить их быстрое распространение по всей Европе.

Как космические лучи помогли найти туннель в Великой пирамиде Египта

  • Наука

Как космические лучи помогли найти туннель в Великой пирамиде Египта

Ученые только что подтвердили 30-футовую пустоту, впервые обнаруженную внутри памятника много лет назад.

Оставить комментарий