Память бывает: Виды памяти и их особенности (Немов Р. С.)

Виды памяти и их особенности (Немов Р. С.)

Классификация ви­дов памяти по органам чувств и использованию мнемических средств: образ­ная, словесно-логическая, двигательная, эмоциональная, произвольная и не­произвольная, механическая и логическая, непосредственная и опосредство­ванная. Особенности кратковременной памяти, ее объем, механизмы, связь с сознанием. Явление замещения — замены информации в переполненной по объему кратковременной памяти. Трудности механического запоминания имен, фамилий и явление замещения. Акустическое перекодирование информации в кратковременной памяти. Связь кратковременной памяти с долговременной, их относительная независимость. Подсознательный характер долговременной памяти человека. Связь долговременной памяти с речью и мышлением, в час­тности с внутренней речью. Смысловая организация материала в долговремен­ной памяти.

Существует несколько оснований для классификации видов человеческой памяти. Одно из них — деление памяти по време­ни сохранения материала, другое — по преобладающему в про­цессах запоминания, сохранения и воспроизведения материала анализатору.

В первом случае выделяют мгновенную, кратко­временную, оперативную, долговременную и генетическую память. Во втором случае говорят о двигательной, зрительной, слуховой, обонятельной, осязательной, эмоциональной и дру­гих видах памяти. Рассмотрим и дадим краткое определение основным из названных видов памяти.

Мгновенная, или иконическая, память связана с удержанием точной и полной картины только что воспринятого органами чувств, без какой бы то ни было переработки полученной ин­формации. Эта память — непосредственное отражение инфор­мации органами чувств. Ее длительность от 0,1 до 0,5 с. Мгно­венная память представляет собой полное остаточное впечатле­ние, которое возникает от непосредственного восприятия сти­мулов. Это — память-образ.

Кратковременная память представляет собой способ хране­ния информации в течение короткого промежутка времени. Дли­тельность удержания мнемических следов здесь не превышает нескольких десятков секунд, в среднем около 20 (без повторе­ния). В кратковременной памяти сохраняется не полный, а лишь обобщенный образ воспринятого, его наиболее существенные элементы. Эта память работает без предварительной сознатель­ной установки на запоминание, но зато с установкой на после­дующее воспроизведение материала. Кратковременную память характеризует такой показатель, как объем. Он в среднем равен от 5 до 9 единиц информации и определяется по числу единиц информации, которое человек в состоянии точно воспроизве­сти спустя несколько десятков секунд после однократного предъ­явления ему этой информации.

Кратковременная память связана с так называемым актуаль­ным сознанием человека. Из мгновенной памяти в нее попада­ет только та информация, которая сознается, соотносится с ак­туальными интересами и потребностями человека, привлекает к себе его повышенное внимание.

Оперативной называют память, рассчитанную на хранение информации в течение определенного, заранее заданного сро­ка, в диапазоне от нескольких секунд до нескольких дней. Срок хранения сведений этой памяти определяется задачей, встав­шей перед человеком, и рассчитан только на решение данной задачи. После этого информация может исчезать из оператив­ной памяти. Этот вид памяти по длительности хранения ин­формации и своим свойствам занимает промежуточное поло­жение между кратковременной и долговременной.

Долговременная — это память, способная хранить информацию в течение практически неограниченного срока. Информация, попавшая в хранилища долговременной памяти, может воспроиз­водиться человеком сколько угодно раз без утраты. Более того, многократное и систематическое воспроизведение данной инфор­мации только упрочивает ее следы в долговременной памяти. По­следняя предполагает способность человека в любой нужный момент припомнить то, что когда-то было им запомнено. При пользовании долговременной памятью для припоминания неред­ко требуется мышление и усилия воли, поэтому ее функциониро­вание на практике обычно связано с двумя этими процессами.

Генетическую память можно определить как такую, в кото­рой информация хранится в генотипе, передается и воспроиз­водится по наследству. Основным биологическим механизмом запоминания информации в такой памяти являются, по-види­мому, мутации и связанные с ними изменения генных структур. Генетическая память у человека — единственная, на которую мы не можем оказывать влияние через обучение и воспитание.

Зрительная память связана с сохранением и воспроизведе­нием зрительных образов. Она чрезвычайно важна для людей любых профессий, особенно для инженеров и художников. Хо­рошей зрительной памятью нередко обладают люди с эйдетиче­ским восприятием, способные в течение достаточно продолжи­тельного времени «видеть» воспринятую картину в своем вооб­ражении после того, как она перестала воздействовать на орга­ны чувств. В связи с этим данный вид памяти предполагает развитую у человека способность к воображению. На ней осно­ван, в частности, процесс запоминания и воспроизведения ма­териала: то, что человек зрительно может себе представить, он, как правило, легче запоминает и воспроизводит.

Слуховая память — это хорошее запоминание и точное вос­произведение разнообразных звуков, например музыкальных, речевых. Она необходима филологам, людям, изучающим ино­странные языки, акустикам, музыкантам. Особую разновидность речевой памяти составляет словесно-логическая, которая тес­ным образом связана со словом, мыслью и логикой. Данный вид памяти характеризуется тем, что человек, обладающий ею, быстро и точно может запомнить смысл событий, логику рас­суждений или какого-либо доказательства, смысл читаемого текс­та и т.п. Этот смысл он может передать собственными словами, причем достаточно точно. Этим типом памяти обладают уче­ные, опытные лекторы, преподаватели вузов и учителя школ.

Двигательная память представляет собой запоминание и со­хранение, а при необходимости и воспроизведение с достаточной точностью многообразных сложных движений. Она участ­вует в формировании двигательных, в частности трудовых и спор­тивных, умений и навыков.

Совершенствование ручных движе­ний человека напрямую связано с этим видом памяти.

Эмоциональная память — это память на переживания. Она участвует в работе всех видов памяти, но особенно проявляется в человеческих отношениях. На эмоциональной памяти непос­редственно основана прочность запоминания материала: то, что у человека вызывает эмоциональные переживания, запомина­ется им без особого труда и на более длительный срок.

Осязательная, обонятельная, вкусовая и другие виды памяти особой роли в жизни человека не играют, и их возможности по сравнению со зрительной, слуховой, двигательной и эмоцио­нальной памятью ограничены. Их роль в основном сводится к удовлетворению биологических потребностей или потребностей, связанных с безопасностью и самосохранением организма.

По характеру участия воли в процессах запоминания и восп­роизведения материала память делят на непроизвольную и произ­вольную. В первом случае имеют в виду такое запоминание и воспроизведение, которое происходит автоматически и без осо­бых усилий со стороны человека, без постановки им перед собой специальной мнемической задачи (на запоминание, узнавание, сохранение или воспроизведение).

Во втором случае такая за­дача обязательно присутствует, а сам процесс запоминания или воспроизведения требует волевых усилий.

Непроизвольное запоминание не обязательно является более слабым, чем произвольное, во многих случаях жизни оно превос­ходит его. Установлено, например, что лучше непроизвольно за­поминается материал, который является объектом внимания и сознания, выступает в качестве цели, а не средства осуществле­ния деятельности. Непроизвольно лучше запоминается также ма­териал, с которым связана интересная и сложная умственная ра­бота и который для человека имеет большое значение. Показано, что в том случае, когда с запоминаемым материалом проводится значительная работа по его осмыслению, преобразованию, клас­сификации, установлению в нем определенных внутренних (струк­тура) и внешних (ассоциации) связей, непроизвольно он может запоминаться лучше, чем произвольно. Это особенно характерно для детей дошкольного и младшего школьного возраста.

Рассмотрим теперь некоторые особенности и взаимосвязь двух основных видов памяти, которыми человек пользуется в по­вседневной жизни: кратковременной и долговременной.

Объем кратковременной памяти

индивидуален. Он характе­ризует природную память человека и обнаруживает тенденцию к сохранению в течение всей жизни. Им в первую очередь оп­ределяется механическая память, ее возможности. С особенно­стями кратковременной памяти, обусловленными ограничен­ностью ее объема, связано такое свойство, как замещение. Оно проявляется в том, что при переполнении индивидуально огра­ниченного объема кратковременной памяти человека вновь по­ступающая информация частично вытесняет хранящуюся там, и последняя безвозвратно исчезает, забывается, не попадает в долговременное хранилище. Это, в частности, происходит тог­да, когда человеку приходится иметь дело с такой информа­цией, которую он не в состоянии полностью запомнить и кото­рая ему предъявляется непрерывно и последовательно.

Почему, например, мы так часто испытываем серьезные труд­ности при запоминании и сохранении в памяти имен, фамилий и отчеств новых для нас людей, с которыми нас только что позна­комили? По-видимому, по той причине, что объем информации, имеющейся в этих словах, находится на пределе возможностей кратковременной памяти, и если к нему добавляется новая ин­формация (а это как раз и происходит, когда представленный нам человек начинает говорить), то старая, связанная с его име­нем, вытесняется. Непроизвольно переключая внимание на то, что говорит человек, мы тем самым перестаем повторять его имя, фамилию и отчество и в результате скоро о них забываем.

Кратковременная память играет большую роль в жизни че­ловека. Благодаря ей перерабатывается самый большой объем информации, сразу отсеивается ненужная и остается потенци­ально полезная. Вследствие этого не происходит информаци­онной перегрузки долговременной памяти излишними сведе­ниями, экономится время человека. Кратковременная память имеет большое значение для организации мышления; материа­лом последнего, как правило, становятся факты, находящиеся или в кратковременной, или в близкой к ней по своим характе­ристикам оперативной памяти.

Данный вид памяти активно работает и в процессе общения человека с человеком. Установлено, что в том случае, когда впер­вые встретившихся людей просят рассказать о своих впечатле­ниях друг о друге, описать те индивидуальные особенности, ко­торые они во время первой встречи заметили друг у друга, в среднем ими называется обычно такое количество черт, кото­рое соответствует объему кратковременной памяти, т. е. 7+2.

Без хорошей кратковременной памяти невозможно нормаль­ное функционирование долговременной памяти. В последнюю может проникнуть и надолго отложиться лишь то, что когда-то было в кратковременной памяти. Иначе говоря, кратковремен­ная память выступает в роли обязательного промежуточного хра­нилища и фильтра, который пропускает нужную, уже отобран­ную информацию в долговременную память.

Переход информации из кратковременной в долговремен­ную память связан с рядом особенностей. В кратковременную память попадают последние 5 или 6 единиц информации, по­ступившие через органы чувств, они-то и проникают в первую очередь в долговременную память. Сделав сознательное уси­лие, повторяя материал, можно удерживать его в кратковре­менной памяти и на более длительный срок, чем несколько де­сятков секунд. Тем самым можно обеспечить перевод из крат­ковременной в долговременную память такого количества ин­формации, которое превышает индивидуальный объем кратко­временной памяти. Этот механизм лежит в основе запоминания путем повторения.

Обычно же без повторения в долговременной памяти оказы­вается лишь то, что находится в сфере внимания человека. Дан­ную особенность кратковременной памяти иллюстрирует сле­дующий опыт. В нем испытуемых просят запомнить всего лишь 3 буквы и спустя примерно 18 с воспроизвести их. Но в интер­вале между первичным восприятием этих букв и их припоми­нанием испытуемым не дают возможности повторять эти бук­вы про себя. Сразу же после предъявления трех разных букв им предлагается в быстром темпе начать вести обратный счет трой­ками, начиная с какого-нибудь большого числа, например с 55. В этом случае оказывается, что многие испытуемые вообще не в состоянии запомнить данные буквы и безошибочно их восп­роизвести через 18 с. В среднем в памяти людей, прошедших через подобный опыт, сохраняется не более 20% первоначаль­но воспринятой ими информации.

Многие жизненные психологические проблемы, казалось бы, связанные с памятью, на самом деле зависят не от памяти как таковой, а от возможности обеспечить длительное и устойчивое внимание человека к запоминаемому или припоминаемому ма­териалу. Если удается обратить внимание человека на что-либо, сосредоточить его внимание на этом, то соответствующий ма­териал лучше запоминается и, следовательно, дольше сохраня­ется в памяти. Этот факт можно проиллюстрировать с помощью следующего опыта. Если предложить человеку закрыть глаза и неожиданно ответить, например, на вопрос о том, какого цве­та, формы и какими другими особенностями обладает предмет, который он не раз видел, мимо которого неоднократно прохо­дил, но который не вызывал к себе повышенного внимания, то человек с трудом может ответить на поставленный вопрос, не­смотря на то, что видел этот предмет множество раз. Многие люди ошибаются, когда их просят сказать, какой цифрой, рим­ской или арабской, изображена на циферблате их механических ручных часов цифра 6. Нередко оказывается, что ее на часах нет вообще, а человек, десятки и даже сотни раз смотревший на свои часы, не обращал внимание на этот факт и, следова­тельно, не запомнил его. Процедура введения информации в кратковременную память и представляет собой акт обращения на нее внимания.

Одним из возможных механизмов кратковременного запо­минания является временное кодирование, т.е. отражение запо­минаемого материала в виде определенных, последовательно расположенных символов в слуховой или зрительной системе человека. Например, когда мы запоминаем нечто такое, что мож­но обозначить словом, то мы этим словом, как правило, поль­зуемся, мысленно произнося его про себя несколько раз, при­чем делаем это или осознанно, продуманно, или неосознанно, механически. Если требуется зрительно запомнить какую-либо картину, то, внимательно посмотрев на нее, мы обычно закры­ваем глаза или отвлекаем внимание от разглядывания для того, чтобы сосредоточить его на запоминании. При этом мы обяза­тельно стараемся мысленно воспроизвести увиденное, предста­вить его зрительно или выразить его смысл словами. Часто для того, чтобы нечто действительно запомнилось, мы стараемся по ассоциации с ним вызвать у себя определенную реакцию. Порождение такой реакции следует рассматривать как особый психофизиологический механизм, способствующий активизации и интегрированию процессов, служащих средством запомина­ния и воспроизведения.

Тот факт, что при введении информации в долговременную память она, как правило, перекодируется в акустическую форму, доказывается следующим экспериментом. Если испытуемым зри­тельно предъявить значительное количество слов, заведомо пре­вышающих по своему числу объем кратковременной памяти, и затем проанализировать ошибки, которые они допускают при ее воспроизведении, то окажется, что нередко правильные буквы в словах замещаются теми ошибочными буквами, которые близки к ним по звучанию, а не по написанию. Это, очевидно, характер­но только для людей, владеющих вербальной символикой, т.е. звуковой речью. Люди, глухие от рождения, не нуждаются в том, чтобы преобразовать видимые слова в слышимые.

В случаях болезненных нарушений долговременная и крат­ковременная память могут существовать и функционировать как относительно независимые. К примеру, при таком болезнен­ном нарушении памяти, которое именуется ретроградной ам­незией, страдает в основном память на недавно произошедшие события, но обычно сохраняются воспоминания о тех событи­ях, которые имели место в далеком прошлом. При другом виде заболевания, также связанном с нарушениями памяти, — антероградной амнезии — сохранной остается и кратковременная, и долговременная память. Однако при этом страдает способ­ность ввода новой информации в долговременную память.

Вместе с тем оба вида памяти взаимосвязаны и работают как единая система. Одна из концепций, описывающая их совмест­ную, взаимосвязанную деятельность, разработана американскими учеными р. аткинсоном и Р. Шифрином. Она схематически пред­ставлена на рис. 42. В соответствии с теорией названных ав­торов долговременная память представляется практически не ограниченной по объему, но обладает ограниченными возмож­ностями произвольного припоминания хранящейся в ней ин­формации. Кроме того, для того чтобы информация из кратко­временного хранилища попала в долговременное, необходимо, чтобы с ней была проведена определенная работа еще в то вре­мя, когда она находится в кратковременной памяти. Это работа по ее перекодированию, т.е. переводу на язык, понятный и до­ступный мозгу человека. Данный процесс в чем-то аналогичен тому, который происходит при вводе информации в электрон­но-вычислительную машину. Известно, что все современные ЭВМ способны хранить информацию в двоичных кодах, и для того чтобы память машины сработала, любые вводимые в нее сведения должны быть представлены в таком виде.

Во многих жизненных ситуациях процессы кратковремен­ной и долговременной памяти работают во взаимосвязи и па­раллельно. Например, когда человек ставит перед собой задачу запомнить что-либо такое, что заведомо превосходит возмож­ности его кратковременной памяти, он часто сознательно или бессознательно обращается к использованию приема смысло­вой обработки и группировки материала, который облегчает запоминание. Такая группировка в свою очередь предполагает ис­пользование долговременной памяти, обращение к прошлому опыту, извлечение из него необходимых для обобщения знаний и понятий, способов группировки запоминаемого материала, сведения его к количеству смысловых единиц, не превышаю­щих объема кратковременной памяти.

Рис. 42. Схема памяти по Р. Аткинсону и Р. Шифрину. Взаимосвязанная работа кратковременной и долговременной памяти, включающая вытеснение, повто­рение и кодирование как частные процессы, составляющие работу памяти

Перевод информации из кратковременной в долговремен­ную память нередко вызывает затруднения, так как для того, чтобы это наилучшим образом сделать, необходимо сначала ос­мыслить и определенным образом структурировать материал, связать его с тем, что человек хорошо знает. Именно из-за не­достаточности этой работы или из-за неумения ее осуществлять быстро и эффективно память людей кажется слабой, хотя на самом деле она может обладать большими возможностями.

Рассмотрим теперь особенности и некоторые механизмы ра­боты долговременной памяти. Эта память обычно начинает фун­кционировать не сразу после того, как человеком был воспри­нят и запомнен материал, а спустя некоторое время, необходи­мое для того, чтобы человек внутренне смог переключиться с одного процесса на другой, с запоминания на воспроизведение. Эти два процесса не могут происходить параллельно, так как структура их различна, а механизмы несовместимы, противо­положно направлены. Акустическое кодирование характерно для перевода информации из кратковременной в долговременную память, где она уже хранится, вероятно, не в форме звуковых, а в виде смысловых кодов и структур, связанных с мышлением. Обратный процесс предполагает перевод мысли в слово.

Если, например, после некоторого количества прочтений или прослушиваний мы попытаемся через некоторое время воспро­извести длинный ряд слов, то так же обычно совершаем ошибки, как и тогда, когда не срабатывает при запоминании кратковре­менная память. Однако эти ошибки бывают иными. В большин­стве случаев вместо забытых слов при воспоминании мы исполь­зуем другие, близкие к ним не по звучанию или написанию, а по смыслу. Часто бывает так, что человек, будучи не в состоянии точно вспомнить забытое слово, вместе с тем хорошо помнит его смысл, может передать его иными словами и уверенно отвергает другие, не похожие на данное слово сочетания звуков. Благодаря тому, что смысл вспоминаемого приходит на память первым, мы в конечном счете можем вспомнить желаемое или по крайней мере заменить его тем, что достаточно близко к нему по смыслу. Если бы этого не было, то мы бы испытывали огромные трудно­сти при припоминании и часто терпели неудачу. На этой же осо­бенности долговременной памяти, вероятно, основан процесс уз­навания когда-то виденного или слышанного.

Литература

Блонский П.П. Избранные педагогические и психологиче­ские сочинения. — Т. II. — М., 1979. (Память и мышление: 118— 341. Память. Припоминание: 341—366.)

Вейн А.М., Каменецкая Б.И. Память человека. — М., 1973. (Виды памяти: 99—113. Возрастные изменения памяти: 114—121.)

Зинченко П.И. Непроизвольное запоминание. — М., 1961. (Проблема непроизвольного и произвольного запоминания в психо­логии: 9—137. Непроизвольное запоминание и деятельность: 141— 221. Непроизвольное запоминание и мотивация: 222—241. Сравне­ние непроизвольного и произвольного запоминания: 245—425. Раз­витие памяти: 425—514.)

Ипполитов Ф.В. Память школьника. — М., 1978. (Советы по улучшению памяти: 28—45.)

Клацки Р. Память человека. Структуры и процессы. — М., 1978. (Кратковременная память: 83—159. Долговременная память:

160—215. Запоминание: 216—236. Припоминание (воспроизведение):

237—271. Память и зрение: 272—291.)

Леонтьев А.Н. Избранные психологические произведения:

В 2 т. — М., 1983. — Т. I. (Развитие высших форм запоминания:

31-64.)

Ляудис В.Я. Память в процессе развития. — М., 1976. (Разви­тие памяти: 8—37, 94—137. Произвольное запоминание: 38—93. Связь кратковременной и долговременной памяти: 138—219. Раз­витие памяти в процессе обучения: 220—246.)

Механизмы памяти. Руководство по физиологии. — Л., 1987. (Память, ее функции и связь с работой мозга: 7—20. Эмоции и регуляция памяти: 325—351. Нейропсихологическая регуляция па­мяти: 351—356. Психофизиологические аспекты модуляции памя­ти: 374-388.)

Николов Н., Нешев Г. Загадка тысячелетий. Что мы знаем о памяти. — М., 1988. (Механизмы памяти: 67—83.)

Общая психология. — М., 1986. (Память: 291—321.)

Познавательная активность в системе процессов памяти. — М., 1989. (Деятельностный подход к памяти: 7—10. Связь позна­вательной активности и памяти: 10—24. Связь произвольного и непроизвольного запоминания: 25—43.)

Развитие памяти. — Рига, 1991. (Что такое память: 5—10. Парадоксы памяти: 11—117. Память глазами физиолога: 18—30. Память глазами психолога: 31—42. Можно ли тренировать па­мять: 43—47. Какая у меня память: 48—53.)

Развитие творческой активности школьников. — М., 1991. (Развитие памяти: 126—149.)

Смирнов А.А. Избранные психологические труды: В 2 т. — Т. II. — М., 1987. (Проблемы психологии памяти: 5—294. О неко­торых корреляциях в области памяти: 316—327.)

––

Немов Р. С. Психология: Учеб. для студ. высш. пед. учеб. заведений: В 3 кн. — 4-е изд. — М.: Гуманит. изд. центр ВЛАДОС, 2003. — Кн. 1: Общие основы психологии. — 688 с. С. 219-228.

Психические процессы: память | Всё по специальности Менеджмент

Психические процессы: память

Память — запечатление, сохранение и воспроизводство прошлого опыта.
Память бывает:
1. Наследственная — сохраняет информацию, которая определяет физиологическое строение организма и врожденные формы видового поведения (инстинкты). Не зависит от внешних условий.
2. Прижизненная — хранилище информации, полученной с момента рождения до смерти. Зависит от внешних условий.
3. Промежуточное положение между наследственной и прижизненной памятью занимают запечатления (импритинг). Эта форма памяти наблюдается только в ранний период развития, сразу после рождения. Обнаружен критический интервал времени, когда импритинг максимально проявляется. Этот период различен для медленно и быстро развивающихся животных (у человека до 6 месяцев).
По характеру физиологической активности память бывает:
1. Двигательная — проявляется в виде положения тела, движения, лежит в основе навыка письма, спортивных и танцевальных движений.
2. Эмоциональная — воспроизведение определенного чувственного состояния при повторном воздействии, в той ситуации, в которой данное эмоциональное состояние возникло (быстрота, прочность и непроизвольность восприятия).
3. Словесно-логическая — память на слова. Достигает пика в 10-13 лет. Отличается точностью и зависит от волн.
4. Образная — делится на: слуховую, вкусовую, обонятельную, осязательную, зрительную (самая эффективная).
По характеру вида деятельности память бывает:
1. Непроизвольная — возникает при отсутствии специальной мнемической задачи и запоминание просто сопровождается другой деятельностью, а также в результате многократного повторения.
2. Произвольная — возникает при определенной задачи (мнимической цели).
По способу запоминания память бывает:
1. Смысловая — основанная на обосновании, осмыслении.
2. Механическая — не опирается на понимание.
По продолжительности запоминания память бывает:
1. Мгновенная.
2. Кратковременная.
3. Промежуточная.
4. Долговременная.
Время хранения в зрительной мгновенной памяти — 10-60 секунд. Часть информации из мгновенной памяти попадает в кратковременную (примерно 7 +/- 2 структурных единиц). Информация о внешнем объекте после обработки в кратковременной памяти попадает в долговременное хранилище, где время и объем практически неограниченны. Доступность информации определяется организацией хранения. Мгновенная память обеспечивает слитное восприятие Мира.
Закономерность запоминания:
1. Роль установки в запоминании.
2. Установка влияет на длительность запоминания.
3. Эмоционально окрашенный материал запоминается лучше, чем безразличный.
4. Эффект Зейнарника — лучше запоминается незаконченное, прерванное действие.
5. Цель более значимая способствует прочному запоминанию.
6. При запоминании нужно учитывать контекст.
7. Запоминание в результате повторения — в первые часы снижается на35%. Режим повторения: сразу после прочтения — через 20 минут — через 8 часов — через сутки.
8. Характер деятельности при запоминании.
9. Использование различных видов памяти.
10. Эффект Эбингауса (эффект края) — лучше запоминаются начало и конец информации.
11. Мнемотехника — приемы, облегчающие запоминание:
а) прием ассоциации,
б) прием вешалки — увязывание знакомого с незнакомой информацией,
в) прием прогноза — что будет, если я не выучу.
Таким образом, память поддается тренировке.

Понравился данный материал?
Не стесняйся, поставь лайк, расскажи о нас своим друзьям, однокурсникам, короче, всем, кому был бы полезнен наш сайт! Тебе ничего не стоит, а нам приятно, что не зря стараемся 😉

Спасибо!

Какой бывает память.

Как улучшить память и развить внимание за 4 недели

Какой бывает память

По характеру участия воли в процессе запоминания и воспроизведения материала память делится на произвольную и непроизвольную.

Непроизвольная память возникает тогда, когда запоминание происходит как бы само собой в процессе какой-либо деятельности или работы над информацией.

Она хорошо развита у детей, однако с возрастом ослабевает и уступает место произвольной памяти.

Произвольная память характеризуется целенаправленным запоминанием, причем, как правило, для этого используются специальные приемы. Ее эффективность зависит от многих факторов, главными среди которых являются цели запоминания и приемы заучивания.

Цель запоминания заключается в том, насколько прочно, то есть на какой период времени человек хочет запомнить ту или иную информацию. Если цель – выучить спряжение латинских глаголов для сдачи зачета, после него многое быстро забудется. Если то же спряжение необходимо выучить, чтобы преподавать его в процессе своей профессиональной деятельности, информация закрепится надолго.

Приемы заучивания могут быть самыми разными, но все это разнообразие сводится к 4 основным группам.

1. Механическое повторение объединяет приемы, заключающиеся в многократном дословном повторении материала без его осмысления. При этом человек вынужден тратить большое количество сил, процесс запоминания требует много времени, а коэффициент полезного действия очень низкий.

2. Логический пересказ включает логическую (или смысловую) память, в основе которой лежит установление в запоминаемом материале смысловых связей. Основными элементами являются логическое осмысление материала, систематизация, выделение главных логических компонентов информации, пересказ своими словами. Логическая память гораздо эффективнее механической, поскольку она позволяет запомнить в 20 раз больше информации, чем механическая.

3. Образные приемы заставляют работать образную память, они заключаются в переводе информации в образы, графики, схемы, картинки. В зависимости от образа этот вид памяти может быть зрительным, слуховым, моторно-двигательным, вкусовым, осязательным, обонятельным или эмоциональным.

4. Мнемотехнические приемы объединяют самые различные приемы для облегчения запоминания, основанные на образовании искусственных ассоциаций.

Существует еще одна классификация видов памяти, основанная на времени запоминания материала. С этой точки зрения память может быть кратковременной, долговременной, оперативной и промежуточной.

Всякая информация, воспринимаемая человеком, сначала попадает в кратковременную память. При условии однократного предъявления эта информация может храниться очень короткое время, в среднем 5–7 минут, а затем она забывается. Если ту же информацию повторить 1–2 раза, она может перейти в долговременную память. Объем воспринимаемых в этом случае данных невелик, в среднем он соответствует формуле 7 ± 2. Это значит, что с одного раза человек запоминает от 5 до 9 слов, цифр, чисел, фигур, картинок, отрезков информации.

Долговременная память отвечает за длительное хранение информации. Она делится на два типа: с сознательным доступом и закрытую.

Долговременная память с сознательным доступом позволяет человеку по желанию вспоминать хранящуюся у него в мозгу ту или иную информацию. При закрытом типе долговременной памяти человек, если он находится в естественных условиях, не может вспомнить нужную ему информацию. И только под действием гипноза, когда раздражаются нужные участки мозга, она становится открытой, актуализируясь в образах и переживаниях.

Оперативная память возникает в процессе выполнения какого-либо вида деятельности. Она делает возможной саму эту деятельность, благодаря информации, поступающей и из кратковременной, и из долговременной памяти.

Промежуточная память хранит информацию, накопленную в течение дня или нескольких часов. Ночью же во время сна она очищается, а хранящиеся в ней данные переводятся в долговременную память. Таким образом, утром, после того как человек пробудился, она опять готова к приему новой информации. Вот почему полноценный ночной сон так важен для бесперебойной работы механизма памяти. Для того чтобы промежуточная память успевала очиститься, человек должен спать не менее 3 часов. В противном случае происходит нарушение его мыслительной деятельности. Невыспавшийся человек испытывает затруднения при выполнении арифметических действий, его внимание рассеивается, объем кратковременной памяти уменьшается, речь становится затрудненной, а действия – нескоординированными.

Еще одна классификация видов памяти основана на преобладании того или иного анализатора в процессах запоминания, сохранения и воспроизведения материала. На основании этого разделения можно говорить о двигательной, зрительной, слуховой, словесно-логической и других видах памяти.

Двигательная память отвечает за запоминание, сохранение и точное воспроизведение разнообразных движений. Благодаря ей происходит формирование двигательных умений и навыков человека. Особенно важен этот вид памяти для спортсменов, а также людей, чьи профессии связаны с выполнением сложных форм движений.

Зрительная память – это способность человека сохранять и воспроизводить различные образы. Она хорошо развита у людей с эйдетическим восприятием, то есть тех, кто в течение довольно длительного времени способен «видеть» отсутствующую в реальном зрительном поле картину или предмет. Хорошей зрительной памятью обладают люди творческих профессий: художники, дизайнеры, хореографы, а также конструкторы, сотрудники уголовного розыска и т. д. Она тесно связана с воображением: то, что человек может себе представить в зрительных образах, легче запоминается и воспроизводится.

Люди с хорошей слуховой памятью быстро запоминают и точно воспроизводят самые разнообразные звуки: слова, музыкальные фразы, природные шумы и т. д. Особенно важен этот вид памяти для музыкантов, певцов, пародистов, настройщиков музыкальных инструментов, людей, изучающих иностранные языки и др.

Словесно-логическая память позволяет человеку быстро и точно запоминать смысл событий или читаемого текста, логику математического или иного другого доказательства и т. п. В дальнейшем он легко воспроизводит эту смысловую или логическую цепочку, даже в том случае, когда детали исходного материала стерлись из его памяти. Так, посмотрев фильм на иностранном языке, человек может воспроизвести логическую последовательность показанных в нем событий, не зная того, что при этом говорили герои картины. Нетрудно догадаться, что таким видом памяти в первую очередь обладают научные работники и преподаватели.

Эмоциональная память связана с пережитыми в прошлом эмоциями. В той или иной степени она присутствует во всех видах памяти, но наиболее ярко проявляется в простых человеческих отношениях.

Прочность запоминаемого материала напрямую зависит от эмоциональной памяти: чем сильнее переживания, сопровождавшие происходящие события, тем дольше и прочнее они сохранятся в памяти.

Данный текст является ознакомительным фрагментом.

Продолжение на ЛитРес

какой она бывает, и что нам это дает / Блог компании Университет ИТМО / Хабр

Хорошая память — неоспоримое преимущество для студентов и тот навык, который уж точно пригодится в жизни — вне зависимости от того, какими были ваши учебные дисциплины.

Сегодня мы решили открыть серию материалов о том, как прокачать память — начнем с короткого ликбеза: какой бывает память и какие методы запоминания работают наверняка.

^{Фото jesse orrico — Unsplash}

Память 101: от доли секунды до бесконечности

Проще всего описать память как способность некоторое время накапливать, сохранять, воспроизводить знания и навыки. «Некоторое время» может занимать секунды, а может длиться всю жизнь. В зависимости от этого (а также от того, какие участки мозга активны в тот или иной момент) память принято подразделять на сенсорную, кратковременную и долговременную.

Сенсорная — это память, которая активируется всего за доли секунды, она находится вне нашего сознательного контроля и по сути является автоматическим ответом на изменения окружающей среды: мы видим/слышим/ощущаем объект, распознаем его и «достраиваем» окружающую нас обстановку с учетом новой информации. По сути это система, позволяющая нам регистрировать картину, которую воспринимают наши органы чувств. Правда, очень ненадолго — информация в сенсорной памяти хранится буквально полсекунды и меньше.

Кратковременная память «работает» в пределах до нескольких десятков секунд (20-40 секунд). Мы способны воспроизвести информацию, полученную в этом временном отрезке, без необходимости сверяться с первоисточником. Правда, не всю: объем информации, которую может удерживать кратковременная память, ограничен — долгое время считалось, что он вмещает «семь плюс-минус два объекта».

Поводом так считать послужила статья гарвардского психолога-когнитивиста Джорджа Миллера (George Armitage Miller) «Магическое число 7±2», которая вышла в журнале Psychological Review еще в 1956 году. В ней он описывал результаты экспериментов во время своей работы в Bell Laboratories: по его наблюдениям, человек мог хранить в кратковременной памяти от пяти до девяти объектов — будь то последовательность букв, цифр, слова или изображения.

Более сложные последовательности испытуемые запоминали, группируя элементы так, чтобы число групп также находилось в пределах от 5 до 9. Правда, современные исследования дают более скромные результаты — «магическим числом» считается 4±1. Такие оценки приводит, в частности, профессор психологии Нельсон Коуэн (Nelson Cowan) в своей статье 2001 года.

^{Фото Fredy Jacob — Unsplash}

Долговременная память устроена иначе — длительность хранения информации в ней может быть неограниченна, объем намного превышает кратковременную память. При этом если в работе кратковременной памяти заняты временные нейронные связи в области фронтальной и теменной коры мозга, то долговременная память существует за счет устойчивых нейронных связей, распределенных по всем отделам мозга.

Все эти виды памяти не существуют отдельно друг от друга — одну из самых известных моделей взаимосвязи между ними предложили психологи Ричард Аткинсон и Ричард Шиффрин (Richard Atkinson, Richard Shiffrin) в 1968 году. По их предположению, сначала информация обрабатывается сенсорной памятью. «Буферы» сенсорной памяти предоставляют информацию кратковременной памяти. Далее, если информация неоднократно повторяется, то из кратковременной памяти она переходит «в долговременное хранилище».

Вспоминание (целенаправленное или спонтанное) в такой модели — это обратный переход информации из долговременной в кратковременную память.

Другую модель через 4 года предложили психологи-когнитивисты Фергус Крейк и Роберт Локхарт (Fergus I. M. Craik, Robert S. Lockhart). Она основана на идее о том, что длительность хранения информации и то, останется ли она лишь в сенсорной памяти или перейдет в долговременную, зависит от «глубины» обработки. Чем сложнее способ обработки и чем больше времени на него затрачено, тем выше вероятность, что информация запомнится надолго.

Эксплицитная, имплицитная, рабочая — все это тоже про память

Исследования взаимоотношений между типами памяти привели к появлению более сложных классификаций и моделей. Так, например, долговременную память стали подразделять на эксплицитную (ее также называют осознанной) и имплицитную (неосознанную или скрытую).

Эксплицитная память — то, что мы обычно имеем в виду, когда говорим о запоминании. Она в свою очередь подразделяется на эпизодическую (воспоминания о жизни самого человека) и семантическую (память о фактах, понятиях и явлениях) — такое разделение впервые предложил в 1972 году канадский психолог эстонского происхождения Эндель Тульвинг.

^{Фото studio tdes — Flickr CC BY}

Имплицитную память обычно подразделяют на прайминг и процедурную память. Прайминг или фиксирование установки возникает, когда определенный стимул влияет на то, как мы воспринимаем стимул, следующий за ним. Например из-за прайминга особенно смешным может казаться явление misheard lyrics (когда в песнях слышится что-то не то) — узнав новый, нелепый вариант строчки из песни, мы тоже начинаем его слышать. И наоборот — ранее неразборчивая запись становится понятной, если увидеть расшифровку текста.

Что касается процедурной памяти, то ее яркий пример — моторная память. Ваше тело «само знает», как кататься на велосипеде, водить машину или играть в теннис, точно так же музыкант играет знакомое произведение, не заглядывая в ноты и не раздумывая о том, каким должен быть следующий такт. Это — далеко не единственные модели памяти.

Оригинальные варианты предлагали как современники Миллера, Аткинсона и Шиффрина, так и следующие поколения исследователей. Классификаций видов памяти также много больше: например, в отдельный класс выделяют автобиографическую память (что-то среднее между эпизодической и семантической), а помимо кратковременной памяти иногда говорят о памяти рабочей (хотя некоторые ученые, например тот же Коуэн, считают, что рабочая память — это скорее небольшой раздел долговременной памяти, которым человек оперирует в моменте).

Банально, зато надежно: базовые приемы по тренировке памяти

Польза хорошей памяти, конечно же, очевидна. Не только для студентов накануне экзамена — по данным недавнего китайского исследования, тренировка памяти помимо основной своей задачи также помогает регулировать эмоции. Для лучшего удержания объектов в кратковременной памяти чаще всего применяется метод группировки (англ. chunking) — когда объекты в некоей последовательности группируются по смыслу. Это тот самый метод, который лежит в основе «магических чисел» (учитывая современные эксперименты, желательно, чтобы количество итоговых объектов не превышало 4-5). Так, например, телефонный номер 9899802801 гораздо проще запомнить, если разбить его на блоки 98-99-802-801.

С другой стороны, кратковременная память и не должна быть чрезвычайно острой, отправляя буквально всю полученную информацию «в архив». Эти воспоминания недолговечны именно потому, что большая часть окружающих нас явлений не несет ничего принципиально важного: меню в ресторане, список покупок и то, во что вы были сегодня одеты, — явно не те данные, которые действительно важно хранить в памяти годами.

Что же касается долговременной памяти, то базовые принципы и методы ее тренировки — одновременно и самые сложные и трудоемкие. И довольно очевидные.

^{Фото Tim Gouw — Unsplash}

Неоднократное вспоминание. Совет банальный, тем не менее, надежный: именно повторяющиеся попытки вспомнить что-либо позволяют с большой вероятностью «поместить» объект в долгосрочное хранилище. Тут есть пара нюансов. Во-первых, важно правильно выбрать временной промежуток, после которого вы постараетесь вспомнить информацию (не слишком длинный, не слишком короткий — зависит от того, насколько хорошо уже развита ваша память).

Предположим, вы разобрали билет к экзамену и постарались заучить его. Попробуйте повторить билет через несколько минут, через полчаса, через час, два, на следующий день. Это потребует больше времени на один билет, но относительно частое повторение через не слишком длительные промежутки времени поможет лучше закрепить материал.

Во-вторых, важно пытаться вспомнить материал целиком, не заглядывая в ответы при первом же затруднении — даже если вам кажется, что вы не помните вообще ничего. Чем больше вам удастся «выудить» из своей памяти при первой попытке, тем лучше сработает следующая.

Симуляция в условиях, приближенных к реальным. На первый взгляд, это помогает лишь справиться с возможным стрессом (на экзамене или в момент, когда вам в теории должны пригодиться знания). Однако такой подход позволяет не просто совладать с нервами, но и лучше запомнить что-либо — это, кстати, касается не только семантической памяти, но и моторной.

Например, согласно исследованию, навык отбивать мячи оказался лучше развит у тех бейсболистов, которым приходилось принимать разные подачи в непредсказуемом порядке (как в реальной игре), в отличие от тех, кто последовательно тренировался работать с конкретным типом подачи.

Пересказ/записывание своими словами. Этот подход обеспечивает большую глубину обработки информации (если ориентироваться на модель Крейка и Локхарта). В сущности, он заставляет обрабатывать информацию не только семантически (вы оцениваете зависимости между явлениями и их взаимосвязи), но и «с отнесением к себе» (как бы вы назвали это явление? Как вы сами можете объяснить его — не пересказывая слово в слово содержание статьи или билета?). То и другое с позиции этой гипотезы — уровни глубокой обработки информации, которые обеспечивают более эффективное припоминание.

Все это — довольно трудоемкие приемы, хоть и действенные. В следующем материале из серии посмотрим, какие еще подходы работают на развитие памяти, и есть ли среди них лайфхаки, помогающие сэкономить время и тратить на запоминание чуть меньше сил.

---

Другие материалы из нашего блога на Хабре:
Наши фотоэкскурсии на Хабре:

Каждый дизайнер желает знать… какая память бывает и в чем ее несовершенство

Случалось ли вам забывать пароль, который только что придумали? Попадались ли вам мобильные и веб-приложения, пользоваться которыми было легко и удобно с первой же минуты? У каждого из нас ежедневно случаются «провалы в памяти» той или иной степени. И дизайнеры должны понимать, как работает человеческая память и как учитывать в дизайне кривую забывания и кривую обучения пользователей.

Возможности человеческой памяти ограничены

Мы должны признать, что наша память несовершенна. У памяти и внимания, как и у зрительной системы, есть сильные и слабые стороны.

У человека два вида памяти.

Первый — рабочая память: кратковременное хранилище небольшого количества информации.

Второй — долгосрочная память, которая обеспечивает хранение поступившей из рабочей памяти информации и ее извлечение в последующем.

Часто говорят, что рабочая память — это временное хранилище активной информации, которая либо поступает из окружающей среды, либо извлекается из долговременной памяти. А долговременная память — это относительно пассивное хранилище информации, которое активируется только при необходимости.

Рабочая память — малоемкая и неустойчивая. Специалист по когнитивной психологии Джордж Миллер в 1956 г. в книге о «волшебном» числе 7 предположил, что средний человек может удерживать в краткосрочной памяти около 7 объектов (плюс-минус 2).

Если дизайн разработан таким образом, что пользователю в рабочей памяти требуется в течение более чем 7 секунд держать более 3 объектов или 1 объект в течение более чем 70 секунд, то будут появляться ошибки: информация в рабочей памяти очень легко теряется.

Если объекты в рабочей памяти не группируются и не повторяются, они исчезнут из фокуса внимания. Исчезновение объектов из рабочей памяти — это забывание: например, вы пошли за чем-то в другую комнату, но, оказавшись на месте, не можете вспомнить, зачем туда шли.

У долговременной памяти множество слабых мест и она ненадежна. Память этого вида во многом отличается от рабочей. Объекты в долговременной памяти хранятся в мозгу, распределенные по многим его участкам. Хранящаяся в долговременной памяти информация не исчезает, но постепенно затухает, теряя «силу». (Джонсон, 2014; подробнее — в книге.)

• Подверженность ошибкам. Наша память кодируется сетями действующих совместно нейронов, а большое количество нейронов — это множество различных их комбинаций, поэтому долговременная память может давать несколько версий событий — и получается, что она не представляет собой высококачественную запись пережитого. С помощью своеобразного сжатия, при котором отбрасывается большой объем информации (изображения, концепции, события, ощущения, действия) запоминаемый объем сокращается до комбинаций абстрактных объектов.

• Определение «веса» эмоциями. Бывало ли такое, что вы увидели кошку во дворе — и сразу же вспомнили, что у вас была похожая в детстве? У человека, особенно взрослого, сильные воспоминания часто эмоционально привязаны к объекту — увидев такой объект, вы наверняка вспомните связанные с ним события.

• Изменения задним числом. Некоторые детали в долговременной памяти при извлечении могут отбрасываться, поскольку не соответствуют вашему общему представлению о событии.

Факторы, влияющие на работу памяти

Понимание характеристик рабочей и долговременной памяти поможет дизайнеру понять, как проектировать пользовательский интерфейс с учетом особенностей механизмов запоминания, свойственных человеку.

Перечислю некоторые факторы, которые влияют на рабочую память:

• Количество объектов. Если требуется запомнить много предметов, сделать это сложно — если только вы не примените высокоуровневую стратегию, которая поможет консолидировать объекты и освободить место в рабочей памяти. Консолидацию можно провести объединением объектов в «порции», с чем наш мозг отлично справляется. Объединение в «порции» — основной метод уменьшения количества объектов в рабочей памяти и увеличения ее практической емкости.

На этих рисунках одинаковое количество букв. Какой из них запомнить легче: левый или правый?Какое изображение запомнить легче: левое или правое?

• Повторение. Повторение объектов может приводить к ошибочному воспоминанию в рабочей памяти. Например, если нужно запомнить число 5774, вы можете запомнить его как 5744.

С другой стороны, если многократно повторять информацию в рабочей памяти, она с большей вероятностью перейдет в долговременную, и ее можно будет извлекать оттуда, когда понадобится. Кроме того, такое повторение помогает сформировать привычку вспоминать эту информацию.

Факторы, влияющие на получение информации из долговременной памяти:

• «Сила» объектов в долговременной памяти. «Сила» определяется востребованностью и актуальностью информации. Востребованность — это то, как часто информация используется или извлекается из долговременной памяти. Актуальность определяется тем, как давно вы извлекали эту информацию из долговременной памяти последний раз.

• Связи между объектами в долговременной памяти. Если нужная информация связана с другими объектами в памяти, то вероятность ее получения выше.

• Когда информация повторяется в неизменном контексте в течение некоторого времени, то ее воспоминание с большей вероятностью превратится в привычку. Привычка может развиваться через повторение и постоянное извлечение информации в определенном контексте с течением времени и с участием вознаграждения.

Подходы в дизайне интерфейса, облегчающие работу памяти

Мы уже выяснили, что рабочая память хранит мало и недолго, а у долговременной памяти много слабых мест и на первых этапах запоминания она ненадежна. Дизайнер должен помочь пользователю запомнить важную информацию до момента, когда она понадобится. Нельзя требовать запоминать состояние системы или выполненное действие. Вот некоторые подходы, которые помогут снизить нагрузку на рабочую память пользователей (Lee, Wickens, Liu, Boyle, 2017; подробнее — в книге):

• Снижение нагрузки на рабочую память. Как правило, следует избегать длинных строк, в том числе из произвольных цифр. Если есть возможность быстрее разгрузить рабочую память, ей следует воспользоваться. Например, после того как пользователь ввел поисковый запрос и открылись результаты, его внимание естественным образом переключается с запроса на результаты — неудивительно, что при этом пользователь часто забывает, что конкретно он искал. Поэтому при оформлении результатов поиска нужно в поле поиска давать только что введенный пользователем запрос — это снизит нагрузку на рабочую память.

Примеры отображения предыдущих поисковых запросов в Google Картах и Pinterest.

• Визуальное «эхо». Пользователь с легкостью может повторно просмотреть визуальный материал. Поэтому, давая звуковой контент, необходимо также делать визуальное «эхо», передающее то же сообщение: визуальный материал можно легко повторно просмотреть, а звуковой — нет.

• Подсказки для задач из нескольких этапов. Если задача выполняется в несколько этапов, нужно давать визуальное напоминание о том, какие этапы уже пройдены. Если действия или их результат похожи, визуальные напоминания будут очень полезны.

Автор — Vishnu Prasad, источник — https://dribbble.com/shots/9866905-Final-steps-in-Onboarding

• Буквы вместо цифр. Обычно буквы человеку запомнить проще, чем цифры. Поэтому, например, рабочий номер телефона лучше записывать не как 467-968-2378, а как 467-YOU-BEST.

• Снижение путаницы в рабочей памяти. Чтобы снизить путаницу, можно обеспечить пространственное разделение. Например, при проектировании интерфейса его можно разбить на части — таким образом мы даем мозгу зацепку для различения сигналов и снижения путаницы между объектами.

• Избегайте отрицательных указаний. В дизайне следует давать утвердительные указания и избегать отрицательных: отрицание — это дополнительная «порция», которую необходимо хранить в рабочей памяти, даже если она нормально воспринимается при чтении. Пользователь забудет отрицательное указание с большей вероятностью, чем утвердительное.

Чтобы дизайн помогал работе долговременной памяти, нужно в первую очередь избегать разработки систем, которые повышают нагрузку на память этого вида. Для этого можно применять следующие подходы (Lee, Wickens, Liu, Boyle, 2017; подробнее — в книге) — как вы увидите, именно так работают многие интерактивные системы.

• Поощряйте пользователей использовать информацию регулярно. Частое воспоминание повышает «силу» информации в долговременной памяти.

• Стандартизируйте шаблон проектирования. Стандартизация позволяет создавать более запоминающиеся схемы и ментальные модели. Если элементы управления, панели, символы и рабочие процедуры можно каким-либо образом стандартизировать, пользователь с большей вероятностью восстановит их из долговременной памяти.

• Давайте напоминания в электронном или печатном виде. Например, можно сформировать контекст для командных языков и меню. Если пользователь не может вспомнить пароль, дайте возможность обратиться в поддержку или запустить процедуру восстановления.

Примеры из Google и Instagram.

• Развивайте полезные привычки. Разрабатывая интерфейс, мы учитываем его контекст, повторяемое использование функций и вознаграждаем пользователей, с тем чтобы закрепить нужное поведение и пресечь нежелательное.

• Поддерживайте правильные ментальные модели. Обеспечив в дизайне очевидную и понятную работу функций, мы поможем пользователю построить ментальные модели.

• Единообразная работа в рамках системы и с другими приложениями. Чем единообразнее работа разных функций и действия с объектами разных типов, тем меньше пользователю нужно запоминать. В интерфейсе со множеством исключений и низким уровнем единообразия между функциями и объектами различных типов пользователю приходится хранить в долговременной памяти особенности каждой функции и каждого типа объектов, а также правильный контекст использования. Необходимость запоминания большого количества информации затрудняет изучение таких интерфейсов. (Джонсон, 2014; подробнее — в книге.)

Дизайн должен соответствовать знакомой пользователю ментальной и концептуальной модели. Простой пример: круглые переключатели позволяют выбрать один вариант, флажки в квадрате — несколько. Источник — https://www.justinmind.com/blog/mental-models/

Литература:

John D Lee, Christopher D. Wickens, Yili Liu, Linda Ng Boyle (2017). Designing for People: An Introduction to Human Factors Engineering 3rd Edition.

Джефф Джонсон (2014). Умный дизайн. Простые приемы разработки пользовательских интерфейсов.

О переводчике

Перевод статьи выполнен в Alconost.

Alconost занимается локализацией игр приложений и сайтов на 70 языков. Переводчики-носители языка, лингвистическое тестирование, облачная платформа с API, непрерывная локализация, менеджеры проектов 24/7, любые форматы строковых ресурсов.

Мы также делаем рекламные и обучающие видеоролики — для сайтов, продающие, имиджевые, рекламные, обучающие, тизеры, эксплейнеры, трейлеры для Google Play и App Store.

Какая бывает память

Если хоти­те пони­мать, как рабо­та­ют ком­пью­те­ры, полез­но пони­мать, как устро­е­на их память. Когда вам будут гово­рить, что «не хва­та­ет памя­ти», вы буде­те точ­но знать, какой имен­но памя­ти не хва­та­ет и что с этим делать. 

Оперативная память

Ком­пью­тер, теле­фон или любое умное устрой­ство рабо­та­ет за счёт про­грамм. Про­грам­мы — это коман­ды для про­цес­со­ра. Что­бы про­цес­сор знал, какую коман­ду выпол­нить сле­ду­ю­щей, он дол­жен иметь под рукой всю про­грам­му. Для это­го про­грам­мы сидят в опе­ра­тив­ной памяти.

👉 Опе­ра­тив­ной память назы­ва­ет­ся пото­му, что доступ к ней дол­жен про­ис­хо­дить очень быст­ро и в любом поряд­ке. Пред­ставь­те, что это ваш рабо­чий стол: вы на него сло­жи­те все при­бо­ры и бума­ги, кото­рые нуж­ны для рабо­ты пря­мо сейчас. 

Тех­ни­че­ски опе­ра­тив­ная память — это мик­ро­схе­ма или, по-другому, чип. Для поль­зо­ва­те­лей она выгля­дит как чёр­ный пря­мо­уголь­ник, хотя сам этот пря­мо­уголь­ник — это лишь защит­ный кор­пус. Внут­ри под кор­пу­сом мас­си­вы из мил­ли­о­нов транзисторов.

Модуль опе­ра­тив­ной памя­ти, кото­рые встав­ля­ют в ком­пью­те­ры. Чёр­ные пря­мо­уголь­ни­ки (в том чис­ле под наклей­кой) — те самые чипы памя­ти. В каж­дом чипе — 512 МБ опе­ра­тив­ной памяти. 

Чем боль­ше объ­ём опе­ра­тив­ной памя­ти, тем про­ще ком­пью­те­ру запус­кать одно­вре­мен­но несколь­ко про­грамм. Если ком­пью­те­ру не хва­та­ет опе­ра­ти­вы, он либо об этом сооб­ща­ет, либо начи­на­ет скла­ди­ро­вать часть опе­ра­тив­ной памя­ти на диск, и тогда общая ско­рость рабо­ты снижается. 

Осо­бен­ность опе­ра­тив­ной памя­ти в том, что дан­ные в ней зави­сят от внеш­не­го элек­три­че­ства. Если ком­пью­тер выклю­чить, то всё содер­жи­мое опе­ра­тив­ной памя­ти исчез­нет. Поэто­му ком­пью­те­ру при вклю­че­нии тре­бу­ет­ся неко­то­рое вре­мя, что­бы всё загру­зить обрат­но и запу­стить все нуж­ные программы.

Жёсткий магнитный диск

В опе­ра­тив­ной памя­ти про­грам­мы не могут хра­нить­ся посто­ян­но, пото­му что она энер­го­за­ви­си­мая. Для дол­го­го хра­не­ния про­грамм и дан­ных исполь­зу­ют жёст­кие дис­ки. Если опе­ра­тив­ная память — это «рабо­чий стол», то жёст­кий диск — «книж­ный шкаф». 

Жёст­кий диск хра­нит дан­ные хоть во вклю­чён­ном, хоть в выклю­чен­ном состо­я­нии. Прин­цип дей­ствия про­стой: внут­ри кор­пу­са уста­нов­ле­ны метал­ли­че­ские дис­ки, кото­рые при рабо­те очень быст­ро вра­ща­ют­ся, а спе­ци­аль­ная маг­нит­ная голов­ка счи­ты­ва­ет или запи­сы­ва­ет на них дан­ные. Для это­го она намаг­ни­чи­ва­ет всё содер­жи­мое дис­ка по кру­гу, раз­де­ляя всё на мел­кие ради­у­сы, сек­то­ры и ячей­ки. Намаг­ни­чен­ная область — это 1, а нена­маг­ни­чен­ная — 0.

Прин­цип рабо­ты очень похож на то, как устро­ен вини­ло­вый про­иг­ры­ва­тель с пла­стин­ка­ми, толь­ко тут вме­сто иглы — малень­кий маг­нит, кото­рый может не толь­ко читать, но и запи­сы­вать дан­ные. Что­бы объ­ём хра­ни­мых дан­ных и ско­рость рабо­ты с ними была боль­ше, в жёст­кие дис­ки ста­вят одно­вре­мен­но несколь­ко пластин:

Жёст­кий диск со сня­той крыш­кой. Вид­ны 4 пла­сти­ны, счи­ты­ва­ю­щая голов­ка и боль­шой мощ­ный маг­нит в левом ниж­нем углу — он помо­га­ет намаг­ни­чи­вать нуж­ные участки. 

Жёст­кие дис­ки счи­та­ют­ся доволь­но дол­го­веч­ным спо­со­бом хра­не­ния: одна­жды намаг­ни­тив­шись, диск может хра­нить заряд 5—10 лет. Но со вре­ме­нем из-за кван­то­вых эффек­тов заряд теря­ет­ся, поэто­му для дол­го­веч­но­сти архив­ные жёст­кие дис­ки намаг­ни­чи­ва­ют зано­во каж­дые 3—5 лет.  

SSD-накопители

Что­бы уве­ли­чить ско­рость рабо­ты ком­пью­те­ра, вме­сто жёст­ких дис­ков исполь­зу­ют SSD-диски. Они тоже направ­ле­ны на то, что­бы дол­го хра­нить все дан­ные, но рабо­та­ют по дру­го­му принципу.

Вме­сто пла­стин с маг­ни­та­ми SSD-накопители исполь­зу­ют чипы флеш-памяти, похо­жие на чипы в обыч­ных флеш­ках. Толь­ко в SSD-накопителях исполь­зу­ют каче­ствен­ные, доро­гие и быст­рые чипы. 

Глав­ный минус SSD — цена. Если обыч­ный жёст­кий диск на 1 тера­байт мож­но купить за 3000 руб­лей, то SSD того же объ­ё­ма будет сто­ить при­мер­но в 3 раза доро­же. Поэто­му часто в ком­пью­те­ры ста­вят два дис­ка — SSD и обыч­ный. На SSD уста­нав­ли­ва­ет­ся опе­ра­ци­он­ная систе­ма и все рабо­чие фай­лы, а на обыч­ном хра­нят спра­воч­ную инфор­ма­цию, филь­мы, музы­ку и фото­гра­фии — то, к чему не нужен мгно­вен­ный доступ. 

SSD-диск на 256 гига­байт. Под­клю­ча­ет­ся к тем же разъ­ёмам, что и про­стой жёст­кий диск. 

SSD рас­шиф­ро­вы­ва­ет­ся как Solid State, то есть твер­до­тель­ный. Твёр­дые у него чипы памя­ти. Если обыч­ный жёст­кий диск име­ет внут­ри подвиж­ные эле­мен­ты, кото­рые лег­ко повре­дить из-за тряс­ки или уда­ров, то SSD убьёт толь­ко пуля или очень мощ­ный маг­нит­ный разряд. 

Компьютер тормозит. У меня мало памяти?

Ком­пью­тер может тор­мо­зить по мно­же­ству при­чин. Вот какие при­чи­ны могут быть свя­за­ны с памятью:

• Всю опе­ра­тив­ную память заня­ла про­жор­ли­вая или пло­хо опти­ми­зи­ро­ван­ная программа.
• На жёст­ком дис­ке не хва­та­ет места для вре­мен­ных файлов.
• SSD запол­нен почти пол­но­стью, отче­го он начи­на­ет есте­ствен­ным обра­зом тормозить.

Что делать: пере­за­гру­зить, очи­стить кор­зи­ну, поис­кать лиш­ние боль­шие файлы.

Телефон пишет, что не хватает места для новых фото. Пора менять? 

Чаще все­го доста­точ­но поуда­лять ста­рые видео, даже не фото. Одна фото­гра­фия зани­ма­ет не так мно­го места, как мину­та видео, поэто­му если нуж­но осво­бо­дить память — уда­ляй­те видео.

Если у вас Айфон, он авто­ма­ти­че­ски забо­тит­ся о том, что­бы чистить память: он в фоно­вом режи­ме отгру­жа­ет ваши ста­рые фото и видео в «обла­ко». Когда они нуж­ны, он их сам отту­да загру­зит. Но «обла­ко» тоже не рези­но­вое, поэто­му чисти­те память. 

Есть компьютер 8 ГБ и 16 ГБ памяти. Какой взять? 

Если есть воз­мож­ность взять поболь­ше памя­ти — бери­те. Если есть день­ги толь­ко на 8 ГБ, то это непри­ят­но, но несмертельно. 

Напри­мер, на ком­пью­те­ре, на кото­ром это пишет­ся, одно­вре­мен­но запу­ще­но несколь­ко вкла­док Гугл-документов, рабо­та­ет поч­та, гра­фи­че­ский редак­тор и Теле­грам. Вме­сте с опе­ра­ци­он­ной систе­мой это хозяй­ство зани­ма­ет 11 ГБ, из кото­рых 2 ГБ зани­ма­ет Телеграм. 

Если бы у ком­пью­те­ра было 8 ГБ, он бы начал в какой-то момент опти­ми­зи­ро­вать память, усып­лять фоно­вые про­грам­мы, скла­ды­вать часть памя­ти на диск. Отто­го, что у вас будет 8 ГБ, ком­пью­тер не умрёт. 

Раньше 8 ГБ считалось большим объёмом памяти. А сейчас?

А сей­час это сред­нень­кий такой объём. 

Со вре­ме­нем про­грам­мы и фай­лы ста­но­вят­ся жир­нее: в видео­ро­ли­ках боль­ше пик­се­лей, в про­грам­мах — боль­ше команд и вспо­мо­га­тель­ных фай­лов. Поэто­му один какой-нибудь совре­мен­ный чатик может зани­мать сей­час боль­ше памя­ти, чем огром­ный архи­тек­тур­ный софт лет 10 назад. Тако­ва цена прогресса. 

Можно ли самостоятельно обновить память в компьютере? 

В ста­ци­о­нар­ном — мож­но и нуж­но. Откру­чи­ва­е­те бол­ты, отсо­еди­ня­е­те про­во­да, заме­ня­е­те ком­по­нен­ты. Всё доволь­но лег­ко, самая непри­ят­ная часть про­цес­са — ско­пив­ша­я­ся пыль. 

В ноут­бу­ках чем даль­ше — тем это слож­нее. Напри­мер, лет пять назад мож­но было спо­кой­но снять крыш­ку ноут­бу­ка и заме­нить в нём и память, и жёст­кий диск. Сей­час память и SSD рас­па­я­ны на пла­те, поэто­му заме­нить их мож­но толь­ко в авто­ри­зо­ван­ном сер­вис­ном цен­тре, да и то не в каждом. 

Что лучше для телефона: больше оперативы или больше хранилища? 

В опе­ра­тив­ной памя­ти живут теку­щие про­грам­мы, поэто­му теле­фо­ны с кучей опе­ра­ти­вы нуж­ны для игр и слож­ных про­грамм (но кому они нуж­ны на теле­фоне?). А вот фото­гра­фии и видео живут в хра­ни­ли­ще. Чем его боль­ше, тем боль­ше фото и видео вы туда запишете.

Текст:
Миша Поля­нин

Редак­тор:
Мак­сим Ильяхов

Кор­рек­тор:
Ира Михе­е­ва

Иллю­стра­тор:
Даня Бер­ков­ский

Вёрст­ка:
Маша Дро­но­ва

Достав­ка:
Олег Веш­кур­цев

Насколько безграничны возможности нашей памяти?

• Адам Хадхази
• BBC Future

20 апреля 2015

Автор фото, Thinkstock

Подпись к фото,

Наш мозг — не карта памяти, в него влезает гораздо больше, чем нам кажется

Есть люди, которые обладают талантом запоминать огромные объемы информации. Их пример дает основания полагать, что каждый из нас способен удерживать в памяти куда больше, чем мы можем себе представить, утверждает корреспондент BBC Future.

В отличие от цифровых камер с заполненной до конца картой памяти, которые больше не могут сохранять новые снимки, наш мозг, похоже, никогда не испытывает недостатка в свободных объемах для хранения информации. И все же обыденная логика не может примириться с тем, что мозг взрослого человека, «пропитанная кровью губка», как выразился в свое время писатель Курт Воннегут, способен без ограничений сохранять новые факты и опыты.

Нейрофизиологи давно пытаются измерить максимальный объем нашей памяти. Однако все усилия, направленные на то, чтобы вычислить, какими возможностями обладает человеческая память, сводятся к неким когнитивным подвигам, совершаемым отдельными индивидами и людьми с атипичным мозгом.

Многие из нас прилагают нечеловеческие усилия, чтобы запомнить номер телефона. А если нужно запомнить 67980 цифр? Именно столько цифр числа «пи» после запятой сумел назвать Чао Лу из Китая в 2005 году, когда он был 24-летним студентом выпускного курса. Чао выдавал цифры в течение 24-часового марафона, не отрываясь даже на посещение туалета, и побил мировой рекорд.

Саванты, люди с необыкновенными способностями памяти, порой устраивали еще более впечатляющие представления, проявляя чудеса запоминания, начиная от имен и дат до воспроизведения сложных визуальных композиций. Так, например, художник-аутист Стивен Уилтшир в 2013 году в мельчайших подробностях изобразил вид Лондона со смотровой площадки, расположенной на высоте 224 м, чтобы можно было представить себе, как будет выглядеть окрестный пейзаж с верхних этажей небоскреба «Шард» (The Shard) – самого высокого здания британской столицы. В отдельных, довольно редких, случаях, травмы, перенесенные прежде вполне здоровыми людьми, давали толчок развитию приобретенного «синдрома саванта». Его носители, которые в иных областях могут отличаться отставанием в развитии, порой обладают феноменальными способностями в изобразительном искусстве, музыке, математических и календарных расчетах, картографии.

Автор фото, Thinkstock

Подпись к фото,

Запомнить расклад карт — это не самая сложная задача для некоторых людей

Орландо Серреллу, например, было 10 лет, когда бейсбольный мяч попал ему в голову с левой стороны. После того происшествия он внезапно обнаружил, что помнит бесчисленное множество автомобильных номеров и способен производить сложные календарные исчисления. Так, он может вычислить, какой день недели приходился на тот или иной день много десятилетий назад.

Каким же образом варят «котелки» этих людей, что им удается посрамить возможности памяти среднестатистического индивида? И что говорят способности декламаторов числа пи и савантов об истинном потенциале человеческого мозга?

Байты мозга

На уровне, поддающемся исчислению, потенциал нашей памяти в определенной степени обоснован физиологией мозга. Если обратиться к базовым, но, пожалуй, полезным данным, касающимся этой темы, то мы вспомним, что наш мозг состоит примерно из 100 млрд нейронов. И только один миллиард из них имеет отношение к долговременному хранению информации в памяти. Эти клетки называются пирамидальными.

Если допустить, что каждый нейрон содержит по одной единице памяти, тогда можно прийти к заключению, что наш мозг уже полон до краев. «Если бы можно было иметь столько воспоминаний, сколько существует нейронов, то окажется, что это число не так уж велико, — говорит Пол Ребер, профессор психологии из Северо-Западного университета в Эванстоне, штат Иллинойс. – Место для хранения (данных) в вашем мозгу закончилось бы довольно быстро».

Автор фото, Thinkstock

Подпись к фото,

Как именно работают шестеренки нашей памяти? Пока мы этого не знаем

Вместо этого, как полагают исследователи, воспоминания формируются путем соединений между нейронами и по нейронным сетям. Каждый нейрон имеет отростки, которые можно представить себе в виде линий пригородной железнодорожной сети. Они переплетаются примерно с одной тысячей других нервных клеток нейронов. Такая архитектура, как представляется, позволяет элементам памяти возникать и воспроизводиться по всей запутанной клеточной паутине мозга. Как таковая, например, концепция голубого неба может возникать в бесчисленных, отвлеченно дискретных воспоминаниях об эпизодах, связанных с пребыванием на открытом воздухе.

Ребер называет этот эффект «экспоненциальным хранением» данных, благодаря которому потенциал памяти мозга «перехлестывает через край».

«Разумно будет предположить, что речь идет о диапазоне в несколько петабайтов», — говорит Ребер. Один петабайт равен 2000 лет звучания музыкальных файлов в формате MP3. Мы пока не знаем, сколько нейронных соединений требуется для одной отдельной отдельно взятой памяти, как не знаем, можно ли вообще уподобить ее цифровому компьютеру, поэтому все сравнения такого рода нужно воспринимать с известной долей сомнения. Достаточно сказать, если воспользоваться выражением Ребера, что «в нашем распоряжении есть тонны и тонны свободного объема» (памяти).

И маленькая тележка?

Действительно ли те люди, которые наделены суперпамятью, имеют какой-то исключительный мозг?

Короткий ответ: нет. Рекордсмены по запоминанию цифр после запятой в числе пи, вроде Чао Лу, также как и большинство других победителей соревнований по запоминанию чего-либо, клянутся, что они – самые обычные люди, посвятившие себя тому, чтобы натренировать свой мозг на хранение и воспроизведение избранных фрагментов информации.

Нелсон Деллис, победитель чемпионатов США по запоминанию 2011, 2012 , 2014 и 2015 гг., говорит, что его память была просто ужасной, прежде чем он стал выступать на состязаниях в качестве ментального атлета. Однако тренировки сделали свое дело. «За несколько недель тренировок, а может и меньше, вы начинаете делать то, что кажется почти невозможным для обычного человека, — говорит Деллис. – Эта способность скрыта в каждом из нас».

Автор фото, Thinkstock

Подпись к фото,

С помощью давно известных трюков и упражнений можно довольно быстро натренировать свою память

Несколько лет назад, когда Деллис только начал тренировать мозг, ему требовалось 20 минут, чтобы запомнить порядок карт в колоде. Сегодня он способен сохранить в памяти все 52 карты менее чем за 30 секунд, другими словами он запоминает их за время одной раздачи. Деллис тренировался считать карты по пять часов день, когда готовился отстоять свой титул на чемпионате США 29 марта 2015 года.

Подобно другим чемпионам соревнований по запоминанию Деллис полагается на проверенные временем способы. Один из популярных трюков заключается в том, чтобы построить своего рода «дворец памяти». Как объясняет Деллис, он воочию представляет себе некое жилье, хорошо ему знакомое, например, дом, в котором он жил ребенком. Он переводит элементы, которые ему нужно запомнить, в зрительные образы, после чего размещает их на столе у двери, затем на кухонном столе и так далее. «Вы перемещаетесь по этому пространству в своем воображении, берете те образы, которые вы там разложили, и снова переводите их в те элементы, которые вы запомнили», — рассказывает Деллис.

Декламаторы числа пи часто пользуются «дворцом памяти» или другими похожими приемами. Например, они переводят большие объемы цифр в цепочки слов, образующие определенное повествование, напоминающие подсказки для угадывания слов в кроссвордах.

Включить внутреннего саванта

Широкомасштабный успех таких методик тренировки памяти дает основания полагать, что каждый может стать феноменом, если настроится на достижение такой цели. Но можно ли достичь тех же результатов без большого объема черновой работы? Именно эту цель ставит перед собой Аллен Снайдер, директор Центра по изучению разума при Университете Сиднея, Австралия. Он проповедует довольно спорную теорию о том, что каждый из нас носит в себе «внутреннего саванта», которого можно «включить» с помощью «правильных» технологий.

Если верить Снайдеру, разум нормального человека по большей части оперирует скорее на уровне концептуального мышления, чем дает себе труд озаботиться мириадами деталей низшего порядка. «Мы осознаем целое, а не те части, которые его составляют», — говорит он.

Автор фото, Thinkstock

Подпись к фото,

Узелок на память — это, конечно, бывает удобно. А если нужно завязать сто узелков?

В качестве моментальной демонстрации нашей «встроенной» системы умственного программирования концепций, Снайдер произвел такой опыт со своими коллегами. Он поставил им задачу запомнить длинный список необходимых покупок, в котором фигурировали такие предметы, как рулевое колесо, дворники, фары и т.д. и т.п. «Людям никак не удавалось запомнить список, просто кошмар», — рассказывает Снайдер. Каждый из них утверждал, что он говорил: «автомашина», хотя на самом деле это слово не произносилось. «Они собрали из частей целое», — подводит логический итог Снайдер.

Вполне вероятно, что эволюция заточила наш мозг, чтобы он работал именно так. Например, вместо того, чтобы забивать себе голову тем, как выглядит каждая черточка на морде льва, вроде оттенка той или иной шерстинки, наш мозг мгновенно догадывается — бум! это хищник!, — и реагировать на это озарение нужно не мешкая.

Другими словами, большинство данных от наших органов чувств передается в мозг, не доходя до уровня анализа и осмысления. У савантов такое концептуальное мышление высокого уровня не включается, что обеспечивает им «привилегированный доступ» буквально к безбрежному морю деталей. Запоминая список предстоящих покупок, они зафиксируют в своем мозгу все запчасти по отдельности, не сводя их в единую концепцию — автомобиль.

Случаи приобретенного синдрома саванта, как это было у Орландо Серрелла, который, будучи ребенком, получил удар бейсбольным мячом по голове, подтолкнули Снайдера к поискам физиологических основ такого явления. Кандидатом в подозреваемые оказалась левая височная доля, т.е. тот отдел мозга, который расположен у нас над левым ухом. Исследователи обратили внимание на ее дисфункцию у людей с аутизмом, синдромом саванта, а также у тех, кто страдает старческим слабоумием. Эта дисфункция нередко сопровождается проявлением вновь открывшихся художественных и музыкальных способностей. (Этот отдел находится именно в том месте, в котором Серреллу была в детстве нанесена травма).

Снайдер деликатно подавлял нейронную активность в этом участке мозга волонтеров-участников его экспериментов с помощью медицинского прибора, который он окрестил «мыслительным колпаком», генерирующим магнитные поля. Интригует то, что, как он утверждает, эти люди временно демонстрировали улучшение навыков рисования, проверки текстов на предмет ошибок, а также счета в уме.

Автор фото, Thinkstock

Подпись к фото,

Почему мы не запоминаем все подряд? Не хватает скорости переработки

Впрочем, вопреки всем амбициям Снайдера, любой, кто надеется ускоренными темпами стать гением, будет вынужден немного подождать. Вполне возможно, что другие факторы, такие как повышенная уверенность в себе или настороженность при наличии на головах испытуемых футуристических штуковин, выливаются в очевидные успехи обычного мозга. Более того, задачи, которые ставились в ходе экспериментов, были относительно скромны (Снайдеру еще только предстоит протестировать крайние состояния, относящиеся к долгосрочной памяти, например), поэтому успехи его волонтеров едва ли дотягивают до головокружительных высот, достигнутых признанными савантами, такими как Серрелл.

С учетом этих ограничений некоторые ученые просто саркастически фыркают, когда слышат об утверждениях Снайдера. Несмотря на то, что интерес к стимуляции мозга растет, амбиции исследователей, работающих в этой области, как правило, гораздо скромнее. Однако даже самые предварительные результаты работ Снайдреа намекают на то, что наш мозг сможет удивлять нас все больше по мере того, как мы будем углубляться в тайны его функционирования.

«Бутылочное горлышко» памяти

Ясно одно: человеческая память, как таковая, имеет одно существенное ограничение. Итак, почему мы не запоминаем абсолютно все?

«Не знаю, — говорит Снайдер, — но можно предположить, что дело тут в экономии средств переработки информации».

Пол Ребер из Северо-Западного университета полагает, что мозг, интерпретируя окружающий мир, просто не в состоянии поспевать за потоком внешних раздражителей. «Именно поэтому мы не запоминаем все. Между нашими чувствами и нашей памятью расположено своего рода бутылочное горлышко», — говорит он.

Обращаясь к привычным для нас аналогиям из мира компьютеров, Ребер говорит, что ограничение человеческой памяти на протяжении жизни — это не емкость жесткого диска, а скорость загрузки. «Дело не в том, что наш мозг переполнен, — объясняет Ребер. – Просто информация, с которой мы сталкиваемся, поступает быстрее, чем наша система памяти способна всю ее записать».

Что происходит в вашем мозгу, когда вы вспоминаете?

Эта история появилась в номере за июль / август 2020 года под названием «Давайте вспомним». Подпишитесь на журнал Discover, чтобы увидеть больше подобных историй.

---

Может быть, это туманный снимок вашей первой езды на велосипеде. Или умение декламировать теорему Пифагора. Это может быть так же просто, как номер телефона, который вы нацарапали на салфетке, прежде чем он попадет в мусорную корзину.

Какую бы форму они ни приняли, наши воспоминания помогают определить, кто мы есть и что значит быть человеком.Хотя ученые размышляли о памяти со времен Сократа, новые технологии помогли сегодняшним ученым узнать гораздо больше о нервных и биологических механизмах, стоящих за нашими воспоминаниями. Эти открытия привели к открытию того, что наша память находится в определенных кластерах клеток мозга. Некоторые ученые изучают, как люди хранят и восстанавливают воспоминания, перемещаясь в среде виртуальной реальности. Другие изучают, как эмоции, такие как страх, закодированы в мозгу, а также схемы, контролирующие то, чего мы боимся.

Это исследование тоже не является абстрактным. Эти проекты нацелены на практическое применение, включая возможные методы лечения таких состояний, как болезнь Альцгеймера и посттравматическое стрессовое расстройство.

И хотя большая часть науки о памяти все еще остается размытой, вопрос о том, как именно наш мозг формирует воспоминания, становится все более четким.

(Источник: Эван Ото / Science Source)

В общем и целом

Понятие человеческой памяти не имеет отношения ни к чему.Этот термин объединяет множество воспоминаний, от названий цветов и полузабытых текстов песен до вашего первого разрыва. Итак, что это за разные типы памяти?

Более века назад ученые разделили память на краткосрочные и долгосрочные категории. Кратковременная память, иногда называемая рабочей памятью, относится к нашей способности сохранять информацию или события из недавнего прошлого, но только примерно 20 секунд назад, иногда даже меньше. Другими словами, это то, что вы активно держите в голове при выполнении других задач — например, запоминаете номер телефона, когда прокручиваете его, чтобы вставить его в свой список контактов.

В 1990-х годах ученые проанализировали сканирование мозга с высоким разрешением и обнаружили, что эти мимолетные воспоминания зависят от нейронов префронтальной коры, передней части мозга, ответственной за мышление более высокого уровня.

«Это временные [воспоминания]», — говорит нейробиолог и писатель Дин Бернетт. «Он не предназначен для длительного хранения, потому что они постоянно меняются и постоянно меняются.

«Если вы удерживаете что-то в мозгу достаточно долго, вы можете превратить это в долговременную память», — добавляет он.«Вот почему, если вы произносите что-то вроде телефонного номера, в конечном итоге вы можете довольно легко его запомнить. Но если будет поступать слишком много информации, ваша кратковременная память будет перегружена, и первые [биты информации] будут выброшены ».

(Источник: Macrovector / Shutterstock; mything / Shutterstock)

Напротив, долговременная память — это сокровищница знаний и прошлых событий, собранных на протяжении всей нашей жизни. И хотя кратковременные воспоминания поддерживаются импульсами нейронной активности, долговременные воспоминания фактически создают физическое присутствие в мозгу.Когда формируется долговременная память, связи между нейронами, известные как синапсы, усиливаются. В некоторых случаях создаются совершенно новые синапсы. И чем больше мы возвращаемся к воспоминаниям, активируя эти нейронные пути, тем сильнее становятся связи — как будто вы топтаете свой путь через лес, чтобы создать проторенный путь.

Долговременные воспоминания также могут принимать несколько различных форм. Например, неявные воспоминания являются основой автоматического поведения, такого как завязывание обуви или чистка зубов.Эти инстинктивные действия происходят в бессознательной части мозга. «Вот почему люди с амнезией все еще могут делать эти вещи, даже если они не помнят, что делали это раньше», — говорит Бернетт. «Обучение продолжается».

Однако длительные воспоминания, которые мы активно осознаем, известны как явные воспоминания. Они разделены на эпизодическую и семантическую память. Последний описывает конкретные концептуальные знания, такие как дата подписания Декларации независимости.Эпизодическая память описывает события и переживания из вашей собственной жизни. В эту категорию попадает все — от празднования 21-го дня рождения до поездки в Европу.

«Семантическая память [знание] того, что Париж является столицей Франции», — говорит Бернетт. «Эпизодическое воспоминание [вспоминает] тот раз, когда я поехал во Францию ​​и меня вырвало у Эйфелевой башни».

Lighting The Way

Ученые из Массачусетского технологического института пометили клетки (выделены красным), в которых хранятся энграммы памяти в мыши. гиппокамп.(Кредит: Стив Рамирес и Сюй Лю)

То, что мы делаем в жизни, оставляет следы, оставленные в наших воспоминаниях. Подобно тому, как Марсель Пруст кусает своих любимых мадлен, заставляя возвращаться некогда забытые воспоминания из его детства, следы воспоминаний могут вызывать в воображении яркие сенсационные переживания вещей прошлого. Со времен Древней Греции ученые предполагали, что эти остатки могут даже изменить физический состав мозга. Но только на рубеже 20-го века начали появляться научные модели этого процесса.В 1904 году немецкий ученый по имени Ричард Семон предположил, что эти следы, которые он назвал энграммами памяти, представлены как физические изменения в мозге после события или опыта. «В то время не было технологии для идентификации тех клеток мозга, которые содержат конкретную инграмму для конкретной памяти», — говорит Сусуму Тонегава, профессор биологии и нейробиологии Массачусетского технологического института и лауреат Нобелевской премии по физиологии и медицине 1987 года.

Прошло более 100 лет. Затем, в 2005 году, ученые начали использовать оптогенетику — метод стимуляции нейронов, которые генетически модифицированы для ответа на импульсы синего света.С помощью этой новой технологии стало возможным локализовать и идентифицировать конкретные нейроны, несущие энграммы памяти у животных. В исследовании Nature 2012 года Тонегава и исследователи из Массачусетского технологического института и Стэнфордского университета использовали оптогенетику, чтобы продемонстрировать, что следы нашей памяти действительно живут в определенных кластерах клеток мозга. Кроме того, простая активация нескольких из этих нейронов может вызвать целое воспоминание.

Ячейки (показаны зеленым и красным) жизненно важны для постоянного хранения в памяти. (Кредит: Такаши Китамура)

В статье исследовательская группа описывает, как они определили определенную группу нейронов в гиппокампе, части мозга, участвующей в формировании долговременных воспоминаний, которые при определенных условиях начинают активироваться.В этом случае исследователи сделали это, заставив мышей исследовать незнакомую клетку. «[Затем] вы слегка поражаете [мышь] ее подушечки электрическим током, — говорит Тонегава. «И мышка сразу же запомнит, что эта клетка — страшное место». На следующий день, говорит Тонегава, когда мышей поместили в клетку без ударов, это кондиционирование заставило их опасаться этой среды. Позже исследователи ввели грызунам белок, который может активировать клетки мозга — в частности, нейроны гиппокампа, на которые нацелены ученые, — мигая их синим светом.«Эти белки обладают химическим свойством активировать клетки, когда свет определенной длины волны доставлено », — добавляет Тонегава.

Затем, когда ученые подарили мышам световые импульсы в совершенно другой среде, нейроны гиппокампа, которые они пометили белком, вступили в действие — и мыши застыли на месте. Исследователи думают, что животные мысленно возвращались к переживанию шока. «Такова логика эксперимента», — говорит Тонегава.«Вы можете сказать, что эти нейроны, которые вчера были помечены, теперь несут эти инграммы памяти». Другими словами, даже несмотря на то, что память о клетке была стимулирована искусственными средствами, мыши все же вспоминали ее, предполагая, что следы события находятся в определенной популяции клеток мозга. «Вы действительно можете идентифицировать те нейроны, несущие инграммы, и маркировать [их] красителем, чтобы увидеть их под микроскопом», — говорит Тонегава. «Теперь вы можете манипулировать этими клетками, особенно с помощью оптогенетики, и посмотреть, какой эффект это будет иметь.

Когда мы формируем новые долговременные воспоминания, связи между нашими нейронами, известные как синапсы, укрепляются. (Кредит: Sciepro / Shutterstock)

Тонегава надеется использовать эту технологию, чтобы узнать больше о биологических механизмах, лежащих в основе болезни Альцгеймера, и потенциально вылечить болезнь на ранних стадиях. По его словам, в нескольких исследованиях на людях, даже до того, как заболевание мозга начинает атаковать гиппокамп, некоторым пациентам трудно создать новые воспоминания. «[Мозг] выглядит нормально, но на самом деле обнаружены нарушения», — добавляет он.

Теперь Тонегава хочет выяснить, связаны ли эти когнитивные сбои на стадиях формирования болезни с неспособностью формировать новые воспоминания, или пациенты могут создавать новые воспоминания, но не могут их восстановить. Он указывает на исследования ранних стадий болезни Альцгеймера на моделях мышей, которые предполагают, что эти воспоминания все еще формируются и оставляют физические следы, но не могут быть вызваны естественными сигналами. Но когда ученые использовали искусственные методы, такие как оптогенетика, для реактивации клеток, несущих энграммы памяти, говорит Тонегава, животные смогли прекрасно запомнить новый опыт.

(Источник: Designua / Shutterstock)

«Открыть что-то подобное можно было, только воспользовавшись преимуществами этой технологии», — добавляет он. «Это действительно позволяет нам исследовать, что происходит в процессе обучения и запоминания».

Воображаемые миры, реальные воспоминания

За последние несколько десятилетий все больше исследователей использовали технологию виртуальной реальности в своей работе. В последние годы Нантия Сутана, нейробиолог из Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе, стала одним из первых исследователей, которые использовали виртуальную реальность для изучения того, как чей-то мозг сохраняет и вспоминает воспоминания, когда они перемещаются в смоделированной среде.

«Исторически подавляющее большинство [исследований памяти] проводилось на крысах и мышах, бегающих по лабиринтам», — говорит Сутана. «Многое из того, что мы знаем о мозге, получено из этих исследований. И для того, чтобы мы могли перевести их и увидеть, действительно ли они верны для людей, нам нужно что-то связать между ними ».

(Источник: Mrspopman1985 / Shutterstock)

В двух исследованиях, которые в настоящее время проходят экспертную оценку, Сутана и ее коллеги работали с пациентами с имплантатами глубокого мозга для лечения эпилептических припадков.Исследователи надели гарнитуры виртуальной реальности на пациентов, чьи постоянные имплантаты позволили ученым регистрировать мозговые волны во время эксперимента. После того, как участники надели очки и боди для захвата движения, усыпанные светоотражающими точками, чтобы отслеживать их движения, они затем выполнили серию тестов на обучение, память и навигацию в смоделированной среде.

В виртуальном ландшафте пациентов просили подойти к желтым цифровым цилиндрам и запомнить их местонахождение.Чтобы продемонстрировать свое воспоминание, участников попросили повторить свой путь к каждому цилиндру — теперь невидимому — и нажать кнопку джойстика, когда они думали, что достигли каждого из них. Затем исследователи загрузили записи мозговых волн пациента, проанализировав их, чтобы увидеть нейронную активность, связанную с воспоминаниями о пространстве и местоположении.

В частности, ученые сосредоточились на электрических сигналах в мозге, известных как тета-колебания, которые были обнаружены у людей во время движения.Исследовательская группа обнаружила, что эти мозговые волны были более активными при выполнении навигационных задач, что позволяет предположить, что они являются важными строительными блоками пространственной памяти. Ученые предположили, что эти мозговые волны могут помочь нам визуализировать и реконструировать наши воспоминания, когда мы перемещаемся по миру.

Нейробиолог из Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе Нантия Сутана использует виртуальную реальность для изучения того, как наш мозг хранит и извлекает воспоминания о движении. (Кредит: Джейсон Купер)

Сутана не чужд хрупкости памяти.После рождения сына она пережила короткий период амнезии, в котором не могла вспомнить целое десятилетие. «Я думала, что снова учусь в аспирантуре», — говорит она. «Это действительно пугающий и загадочный опыт». В конечном итоге она надеется, что подобные ее исследования помогут ученым восстановить воспоминания, утраченные в результате травм и неврологических расстройств, таких как болезнь Альцгеймера.

«Мозг на своем языке электрически», — говорит она. «Так что, если мы сможем общаться с мозгом электрически, возможно, мы сможем помочь, когда что-то пойдет не так.

Борьба со страхом

Подумайте на секунду о том, чего вы боитесь. Это могут быть пауки. Или угроза автомобильной аварии. Это может быть так же просто, как нехватка денег для оплаты аренды в следующем месяце. Для многих из нас эти страхи связаны с воспоминаниями о прошлом опыте.

Когда мы формируем эпизодические воспоминания о событиях, которые с нами происходили, задействуются три области мозга: гиппокамп, неокортекс и миндалевидное тело. Гиппокамп берет информацию из наших воспоминаний и физически кодирует ее в связи между нейронами.Позже эти данные иногда передаются в неокортекс — тонкую ткань, которая формирует внешний слой мозга — для длительного хранения. Но именно миндалевидное тело, мозговая масса миндалевидной формы, наполняет наши воспоминания такими эмоциями, как страх.

«Если переживание имеет сильный эмоциональный компонент, миндалевидное тело впрыснет его во вновь формирующуюся память», — говорит Бернетт. «Если у кого-то активная миндалина, он учится бояться вещей».

Ученые из Квинслендского института мозга изучают нейронное оборудование, стоящее за воспоминаниями о страхе и травмах.(Кредит: Jiris / Shutterstock)

В последние годы ученые узнали много нового об оборудовании нашего мозга, которое модулирует нашу реакцию на пугающие воспоминания. В Квинслендском институте мозга в Австралии исследователи регистрируют электрическую активность, возникающую между этими тремя областями мозга у мышей, поскольку они боятся определенного ощущения или шума.

«Вы берете нейтральный раздражитель, например, тон или свет, и с помощью этого даете животному отталкивающий раздражитель, например, удар ногой или громкий шум», — говорит нейробиолог Панках Сах, директор института.«И животное довольно быстро узнает, что этот безобидный раздражитель предскажет этот отталкивающий. Затем формируется память об этом.

«Если вы сделаете это с крысами три или четыре раза сегодня, а через год вернетесь и представите тот же тон, то животное запомнит, что тон был пугающим, и отреагирует соответствующим образом», — добавляет он. «Вы можете делать то же самое с людьми».

Эту обусловленность тоже можно использовать во благо. Если мышь снова и снова слышит тот же самый тон, но без сотрясения, то звук перестанет заставлять животное замирать от страха.В конце концов, благодаря процессу, называемому угасающим обучением, боль памяти исчезает. Этот процесс является ключом к поведенческой терапии пациентов с такими состояниями, как посттравматическое стрессовое расстройство. Но, несмотря на эффективность этих методов, тренировка угасания не стирает травмирующие воспоминания — она ​​просто лишает их силы. Если что-то напоминает кому-то исходное травмирующее воспоминание в новом контексте, даже после исчезновения, оно может снова закрепиться, вновь образуя связь между триггером и реакцией.«Люди, употребляющие героин инъекционным путем, могут научиться не делать этого», — говорит Сах. «Но когда контекст меняется или что-то происходит в окружающей среде, и это уже не место, где безопасно, все эти воспоминания возвращаются».

(Источник: Torook / Shutterstock)

Сах считает, что более четкое понимание того, почему некоторые травматические воспоминания возвращаются после терапии, может привести к более эффективному лечению таких расстройств, как посттравматическое стрессовое расстройство и зависимость. В исследовании Nature Neuroscience 2018 года Сах и его коллеги использовали оптогенетику на крысах, чтобы определить схемы в мозге, которые контролируют возвращение травматических воспоминаний.Понимая эти механизмы, говорит Сах, можно будет разработать новые лекарства для предотвращения рецидивов. «Мы ищем более конкретное [химическое] соединение, — продолжает он. «Вот как вы на самом деле лечите эти расстройства: понимаете цепи, которые лежат в основе [их], и рецепторы, которые участвуют в этом».

И благодаря приливной волне новых технологий, по словам Сах, эти достижения могут когда-нибудь помочь ученым лечить расстройства памяти так же, как мы используем лекарства для борьбы с сердечными заболеваниями.«Все исследования мозга сейчас действительно переживают революцию», — добавляет он. «Это действительно прекрасное время для нейробиологии».

---

Алекс Орландо — помощник редактора Discover.

Что происходит в вашем мозгу, когда вы создаете воспоминания? | Студенты

Насколько я помню, у всех есть воспоминания. Но откуда берутся эти воспоминания и как они возникают?

Люди часто сравнивают мозг с компьютером, но в мозгу нет USB-разъемов, позволяющих получать новую информацию, вставляя флешку в ухо.Это было бы удобно, но немного больно.

Итак, откуда мы берем всю эту информацию, которая плещется в наших черепах? Вы можете представить, что человеческая память немного похожа на мешок Санты, наполненный жизненными событиями, текстами песен и первой половиной шуток. Но по правде говоря, «память» — это не одно целое. Это термин, охватывающий множество типов воспоминаний, которые удивительно различны и постоянно используются в различных комбинациях типичным человеком.

Кратковременная память — как написание имени бенгальским огнем

Мы все слышали о кратковременной и долговременной памяти.Хотя люди склонны использовать фразу «кратковременная память» для обозначения наших воспоминаний о событиях, которые произошли недавно — в последний час или день — технически говоря, на самом деле это гораздо более мимолетное явление. Кратковременная память обычно длится от 15 до 30 секунд: это немного похоже на то, как написать свое имя в воздухе с помощью бенгальского огня. Любое воспоминание, которое можно вызвать по прошествии этого времени, является долговременной памятью.

С компьютерной точки зрения кратковременная память похожа на оперативную память — она ​​содержит информацию, с которой мы в настоящее время работаем или используем для когнитивных задач (мышления).Это может быть новая информация, доставляемая, например, нашими органами чувств, или старая информация, извлеченная из долговременной памяти. Нейробиологи предполагают, что все это мышление поддерживается паттернами активности нейронов в префронтальной коре (которая находится в передней части вашего мозга).

Долговременная память — информация становится физической «вещью»

К счастью, для воспоминаний, которые мы действительно хотим сохранить, есть и долговременная память. Если кратковременная память — это оперативная память компьютера, то долговременная память — это жесткий диск, на котором хранится все, от неудачных сценариев до оценок «Сапера».

В отличие от кратковременных воспоминаний, долговременные воспоминания физически присутствуют в мозгу и не зависят исключительно от конкретных моделей активности. Нейроны создают новые физические связи и синапсы друг с другом, когда формируется новая долговременная память. Эта связь сохраняется независимо от того, используется она или нет.

Долговременную память можно разделить на явную и неявную. Неявные воспоминания включают в себя привычки и навыки, которые мы можем выполнять автоматически, такие как выкуривание сигареты, вождение автомобиля, подделка подписи вашего начальника на бланках расходов.

Явные воспоминания — это вещи, которые мы осознаем и намеренно пытаемся вспомнить. Явная память бывает двух видов: эпизодическая и семантическая. Эпизодическая память — это память о вещах и событиях, которые произошли с вами. Семантическая память предназначена для более общих знаний. Знание о том, что Париж является столицей Франции, — это семантическое воспоминание, а воспоминания о болезни во время поездки в Париж — эпизодическое воспоминание.

Кодирование — ужасающе сложный гобелен в реальном времени

Когда мы действительно хотим чему-то научиться, нас интересуют долговременные воспоминания.Так как же они образованы? Первым делом нужно закодировать информацию, иначе она быстро исчезнет, ​​как дыхание в зеркале.

Информация направляется в гиппокамп, область мозга, имеющую решающее значение для формирования новых воспоминаний, и одно из немногих мест в мозге, где регулярно генерируются новые нейроны. Гиппокамп связывает всю важную информацию вместе и кодирует ее в новую память, формируя новые синапсы. Это похоже на вязание ужасающе сложного гобелена в реальном времени.

Но не вся информация одинакова в глазах гиппокампа. «Важные» вещи кодируются легче и эффективнее, чем рутинные или непонятные вещи, такие как обычная ежедневная поездка на работу или текст танцевальной песни на незнакомом вам языке. Гиппокамп будет отдавать приоритет тем, которые неоднократно репетировались в краткосрочной памяти, или тем, которые имеют сильный эмоциональный компонент. Гиппокамп избирательный, потому что он очень загружен.

Долговременные воспоминания физически присутствуют в мозгу.Нейроны создают новые физические связи и синапсы друг с другом, когда формируется новая долговременная память. Иллюстрация: Лорен Хамфри

Найдите дом для своих воспоминаний

Кодировать воспоминания — это хорошо, но бесполезно, если им некуда деваться. Следующий шаг — поиск места для хранения вещей.

Более новые воспоминания, однажды объединенные, похоже, на какое-то время пребывают в гиппокампе. Но по мере того, как формируется больше воспоминаний, нейроны, которые представляют конкретную память, мигрируют дальше в кору.В результате воспоминания хранятся по всему мозгу. Это немного похоже на Интернет, который состоит из информации, распространяемой по всей планете и доступной через бесчисленное количество подключений.

Подобные воспоминания имеют тенденцию слипаться — разговорные воспоминания около языковых центров, визуальные воспоминания около зрительной коры — и также есть много избыточности; у вас может быть несколько воспоминаний об одном и том же. Каждый раз, когда они активируются, они усиливаются. Человеческие воспоминания не хранятся как книги в библиотеке; они постоянно обновляются и дорабатываются.

Вспоминая воспоминания, которые вы забыли, вы забыли

Итак, как вы собираетесь извлечь нужные вам биты из этой странной, постоянно меняющейся библиотеки информации? Может показаться, что многие из так называемых долговременных воспоминаний превратились в пыль, потому что вы многое забыли: старые адреса, пароли, сроки публикации статей о системе памяти, которые вы обещали написать.

Проблема не в том, что он исчез, а в том, что вы не можете его вспомнить.Это немного похоже на потерю перчатки — перчатка у вас все еще есть, она где-то у вас дома, но вы не можете ею пользоваться.

Отзыв — это очень впечатляющий, но немного загадочный процесс. Когда мы хотим получить доступ к воспоминаниям из темных уголков нашего мозга, сигналы от нашей лобной коры связываются с этим воспоминанием неопределенными способами, и память восстанавливается на основе доступной информации. Чем чаще вы используете память, тем легче ее найти.

Повторение и запоминание — важная часть процесса обучения.И есть вещи, которые можно сделать, чтобы облегчить задачу — одни более странные, чем другие. Присутствие некоторых элементов из исходной памяти помогает их поиску. Например, если вы чему-то научились, находясь в бассейне, вы запомните это лучше, находясь в бассейне позже (они действительно показали это).

Может быть, слишком много воспоминаний? Может быть. Вы когда-нибудь пытались узнать новый номер телефона, а потом обнаруживали, что не можете вспомнить старый, даже если он был у вас годами? Постоянное обновление воспоминаний якобы может «вытеснить» существующие, так что в конечном итоге вы запомните вещи по-другому.Это называется «вмешательством» и может привести к забыванию. Насколько я помню.

Этот блог — первый из новой серии, посвященной психологии и нейробиологии обучения. Примите участие в серии статей «Используй свою голову», присоединившись к обсуждению на #useyourhead или поделившись своими идеями по адресу [email protected]

Будьте в курсе последних новостей о студентах-хранителях: подписывайтесь на нас в Twitter по адресу @GdnStudents — и станьте участником, чтобы получать эксклюзивные преимущества и нашу еженедельную новостную рассылку.

Особые воспоминания: что происходит с воспоминаниями с течением времени?

Воспоминания блекнут, но это не случайно. Забывание — полезный трюк ума, и даже когда воспоминания теряются, они не всегда забываются

Разум 24 октября 2018 г.

Сэм Вонг и Катрин де Ланж

Diana Haronis / Getty

ВОСПОМИНАНИЯ быстро исчезают, как мы все это слишком хорошо знаем.«При прочих равных условиях сложнее вспомнить события давней давности по сравнению с более недавними событиями», — говорит нейробиолог Марк Ховард из Бостонского университета.

Но забвение происходит не случайно. Данные свидетельствуют о том, что это во многом связано с активными процессами в головном мозге.

Например, в гиппокампе, который играет важную роль в памяти, на протяжении всей жизни образуются новые клетки. Для этого требуется энергия, но эти клетки, кажется, перезаписывают установившиеся воспоминания и вызывают забывание.

Управляйте своей памятью

Правда о памяти намного сложнее, чем мы думали ранее. Вот ваше руководство о том, как это работает на самом деле

Почему мозг должен тратить энергию на уничтожение собственных воспоминаний? Проблема не в объеме памяти: учитывая количество клеток и связей в мозгу, есть основания полагать, что мы можем запомнить гораздо больше, чем запоминаем.

По словам Блейка Ричардса из Университета Торонто, Канада, цель памяти — не хранить информацию бесконечно долго, а оптимизировать процесс принятия решений в будущем (см. «Знаем ли мы, для чего нужна память?»).И кажется, что забвение большей части нашего опыта на самом деле помогает нам извлечь важные уроки.

Считается, что каждое воспоминание хранится во взаимосвязанной сети клеток мозга. Чтобы восстановить воспоминание, вам понадобится некоторая часть его содержания: например, чтобы вспомнить, кто приходил на ваш последний день рождения, вы можете начать с представления, где эта вечеринка проходила.

Исследователи искусственного интеллекта создали компьютерные программы, работающие на тех же принципах, известные как нейронные сети.Они нашли…

Особые воспоминания: что происходит с воспоминаниями во время сна?

Когда вы спите, мозг представляет собой активный круговорот активности, сортирующий и сохраняющий ваши воспоминания. Как он узнает, что выбрать, и как можно обыгрывать систему?

Разум 24 октября 2018 г.

Кэтрин де Ланж

Thierry Ardouin / Tendance Floue

Есть старая женская сказка о том, что если вы положите свои заметки под подушку вечером перед экзаменом, это заставит вас вспомнить больше.Возможно, это преувеличивает правду, но в этом может быть что-то — вы действительно учитесь во сне.

Вам не нужен сон, чтобы создавать воспоминания. «Но сон играет решающую роль в определении того, что происходит с этими вновь сформированными воспоминаниями», — говорит Боб Стикголд из Гарвардской медицинской школы. Сон определяет, что отправляется на длительное хранение. Он также может выбрать, какие части памяти следует сохранить. И он связывает новые воспоминания с установленной сетью воспоминаний. Он обнаруживает закономерности и правила, говорит Стикголд, «и делает это каждую ночь, всю ночь напролет.”

Управляйте своей памятью

Правда о памяти намного сложнее, чем мы думали ранее. Вот ваше руководство о том, как это работает на самом деле

Один из самых больших вопросов без ответа — как спящий мозг знает, какие воспоминания нужно усилить, а какие игнорировать. «Мы не знаем ни алгоритмов, которые использует мозг для принятия этих решений, ни того, как они реализуются», — говорит Стикголд.

Что мы действительно знаем, так это то, что сон особенный. «Во время медленноволнового сна происходит высвобождение, своего рода красивый набор взаимодействий между различными областями мозга, который является специализированным и выглядит иначе, чем то, что мы видим в периоды бодрствования», — говорит Анна Шапиро, также из Гарвардской медицинской школы. .Существует диалог между ключевыми областями памяти, включая гиппокамп, где хранятся недавние воспоминания, и кору головного мозга, где в конечном итоге формируются долговременные воспоминания. Эта болтовня может позволять коре головного мозга извлекать и сохранять важную информацию из новых воспоминаний. …

Что происходит в мозгу, когда мы неправильно вспоминаем

Большинство людей думают о памяти как о достоверной, хотя и неполной записи прошлого — своего рода мультимедийном хранилище переживаний.Но психологи, нейробиологи и юристы знают лучше. Например, теперь известно, что свидетельские показания очевидцев заведомо ненадежны. Это потому, что память предназначена не только для извлечения сохраненной информации. Наш разум обычно создает воспоминания, используя смесь воспоминаний о переживаниях и знаниях о мире. Однако наши воспоминания могут быть испорчены новым опытом, который в конечном итоге запутывает прошлое и настоящее.

Порой ужасные последствия неправильного воспоминания заставили психологов попытаться обнаружить основные причины ошибочных воспоминаний — и новое исследование только что обнаружило ключевой участок в мозге, функционирование которого дает представление как об основах памяти, так и о том, почему мы неправильно запоминаем вещи.Исследование основывается на задаче DRM — способе выявления ложных воспоминаний, который был обнаружен несколько десятилетий назад. Задача объединяет последние инициалы трех исследователей: Джеймс Диз впервые описал психологическую иллюзию в 1959 году, но только в 1995 году Генри Рёдигер и Кэтлин МакДермотт связали ее с ложной памятью, когда она стала широко использоваться в психологических экспериментах. Во время задания участникам предоставляется список слов, таких как «снег», «лед», «зима» и «тепло», которые связаны с другим словом «приманка» (в данном случае «холодным»), которое никогда не представлен.После некоторой задержки участники должны вспомнить как можно больше слов из списка, и люди часто сообщают, что отчетливо помнят, видя приманку.

Разные списки производят этот эффект более надежно, чем другие, но эффект удивительно постоянен для разных людей. «Эти результаты говорят нам, что наши воспоминания не основаны на том, что именно произошло. Происходит нечто более приблизительное, часто называемое материальной памятью », — говорит когнитивный нейробиолог Мартин Чедвик из Университетского колледжа Лондона и Google DeepMind, компании, занимающейся искусственным интеллектом.«Вместо того, чтобы кодировать каждое слово, вы создаете общую концепцию, которую храните в памяти». Чедвик и его коллеги опубликовали исследование в прошлом месяце в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences , которое впервые показывает, где и как концептуальное сходство представлено в мозге и почему это приводит к эффекту DRM, давая новое понимание нервной системы. основа концептуального знания. Команда утверждает, что лучшее понимание того, как человеческий разум обрабатывает концептуальную информацию, может в конечном итоге помочь им разработать более умное программное обеспечение, которое может адаптировать существующие знания, имеющиеся в программе, к новым ситуациям.

Исследователи соглашаются, что эффект обусловлен тем, насколько тесно связаны значения (семантика) слов, но многие также подозревают, что ложные воспоминания отражают то, как наш разум организует знания. У людей есть обширный запас концепций, и мы исключительно хорошо умеем использовать эти концепции для обобщения, которое позволяет нам находить решения для новых ситуаций и проблем. «Исследования ложной памяти показывают нам, что наша память всегда представляет собой смесь того, что мы знаем о мире в целом, плюс то, что мы сохраняем из недавнего опыта — это адаптивно, потому что обычно мы используем нашу память для того, чтобы справляться с новыми ситуациями, — говорит нейропсихолог Тим Роджерс из Университета Висконсин-Мэдисон.«Память всегда является реконструкцией из этих двух источников, чтобы позволить нам сделать разумный вывод о том, что могло произойти, что почти всегда полезно, и только изредка мы будем сбиваться с пути, как в этих экспериментах».

Исследования изображений мозга затронули множество областей семантической памяти. Кажется, что разные свойства хранятся в разных областях. Формы, цвета и характерные движения вещей хранятся в зрительной коре головного мозга; звуки, будь то слова или треск падения ветки, хранятся в слуховой коре.Наши знания о том, как взаимодействовать с объектами — умение задвигать стул под стол — хранятся в моторной коре головного мозга. Однако такое распространение знаний о мире по всему мозгу нелегко сделать вывод о взаимоотношениях, скажем, между страусом и колибри. Они не выглядят, не звучат и не двигаются одинаково, но мы знаем, что на каком-то уровне они «одинаковы».

Этот высший уровень абстракции, столь важный для человеческого познания, может, по мнению некоторых исследователей, зависеть от «концентратора» с подключениями к различным областям сети, распределенной по всему мозгу.«Хаб важен, потому что, поскольку он может видеть все сразу, он может находить свойства, которые меняются вместе», — говорит Роджерс. «Поступая таким образом, мы думаем, что он изучает репрезентации, которые выражают степень сходства разных вещей, а не просто выглядят или звучат одинаково». Роджерс и другие утверждали, что этот узел расположен в передней височной доле головного мозга (ATL). В качестве доказательства они указывают на пациентов с семантической деменцией, нейродегенеративным заболеванием, в первую очередь затрагивающим ATL, что приводит к проблемам с запоминанием и пониманием слов, несмотря на то, что другие функции остаются неизменными.

Объяснение эффекта DRM часто выдвигает гипотезу о том, что похожие, но не идентичные значения представлены одинаковыми паттернами активности в мозге, и такая перекрывающаяся активность приводит к ложным воспоминаниям. Но на самом деле никто не определил конкретную активность мозга, подтверждающую эту идею. Чедвик и его коллеги намеревались сделать именно это. Они просканировали мозг 18 добровольцев, которые просмотрели 40 списков из пяти слов (четыре слова списка и приманка). Они использовали те же списки слов, что и в исследовании 2001 года, проведенном Родигером, Макдермоттом и его коллегами.Это исследование также дало им оценки вероятности возникновения ложных воспоминаний в каждом списке. Затем команда Чедвика провела сканирование в поисках регионов, где сходство между ответом на слово-приманку и средним ответом на слова списка предсказывало вероятность того, что этот список породит ложные воспоминания. Они обнаружили только одну область, самую переднюю (лобную) часть ATL, называемую височным полюсом. Это убедительно свидетельствует о том, что каждый испытывает активность мозга, представляющую ложные воспоминания — сканирование в этом новом исследовании, по сути, успешно предсказало поведенческие результаты, полученные 15 лет назад.

Исследователи обнаружили, что ошибки памяти каждого отдельного участника были предсказаны их конкретными паттернами перекрывающейся деятельности, предполагая, что некоторые семантические знания уникальны для каждого из нас. «Собирая все вместе, это показывает, что у нас есть основанный на сходстве код семантических знаний в этой области, который по большей части является общим», — говорит Чедвик. «Но, кроме того, у каждого из нас есть небольшие вариации в некоторых представлениях, которые приводят к различиям в ложных ошибках памяти, которые мы делаем.”

Семантические знания должны быть в основном общими для нашего общения, и это исследование дополняет растущее количество исследований, предполагающих, что у нас есть ментальная структура в нашей височной доле, которой могут не обладать другие животные, что дает нам наши уникальные концептуальные способности. Но это также показывает, что тонкие различия в обучении и опыте вызывают различия в каждом из нас, различия достаточно сильные, чтобы их можно было измерить с помощью сканирования мозга. «Это прекрасный пример слияния природы и воспитания», — говорит Роджерс.«У всех нас есть общий генетический план для соединения нашего мозга в младенчестве, но мы также различаемся по характеру нашего опыта, и это приведет к грубому сходству у всех с мелкими различиями, в зависимости от опыта».

Команда также показала, что чем больше каждый список был похож на свою приманку, тем больше слов из списка правильно вспоминали участники. Это открытие намекает на причину того, почему семантическая память организована именно так. Эта организационная стратегия не только позволяет нам легко видеть взаимосвязи между словами и понятиями, но и улучшает показатели памяти.Ложные воспоминания могут быть только ценой, которую мы платим. «Мы не должны воспринимать это как негатив», — говорит Чедвик. «Создание сути полезно для восстановления истинных воспоминаний — и в большинстве ситуаций это нормально, но иногда это также порождает ложные воспоминания».

Работа имеет отношение к долгосрочной цели DeepMind по разработке интеллектуальных машин. «Это первый шаг в направлении исследования, которое, как мы надеемся, расскажет нам больше о том, как мы изучаем, храним и представляем семантические знания — и, что наиболее важно, как мы используем эти знания для решения новых проблем», — говорит Чедвик.«Это именно та проблема, с которой действительно борются современные алгоритмы». Это также имеет значение для проблем на стыке психологии и права, таких как ложные воспоминания в свидетельских показаниях. «Понимание механизмов, которые заставляют людей уверенно свидетельствовать о ложных воспоминаниях, может иметь важное значение для решения подобных юридических проблем», — говорит Роджерс. «Если бы мы действительно знали, как представлены концепции и степень, в которой их перекрытие может вызвать ложные воспоминания, возможно, были бы способы допроса людей, которые позволили бы избежать подобных когнитивных ловушек.”

Потеря памяти и забывчивость

Сколько раз вы заходили в комнату и забывали, что собирались там делать? Напрасно искали ключи, которые таинственным образом исчезли? Забыли имя человека, которого вы должны знать? Эти моменты забывчивости известны как возрастная потеря памяти (ARML). Они случаются со всеми — даже с молодыми людьми. Они могут заставить вас задуматься, теряете ли вы свое преимущество, и это понятно. Фактически, к 60 годам более половины взрослых так же озабочены своей памятью.

Однако эти незначительные провалы в памяти обычно являются результатом нормальных изменений в структуре и функциях вашего мозга. Исследования памяти показывают, что около трети здоровых пожилых людей испытывают трудности с декларативной памятью (способностью вспоминать факты), но значительное число 80-летних справляются с трудными тестами на память так же хорошо, как люди в возрасте от 30 до 30 лет.

Исследования также показывают, что как только что-то усвоено, оно одинаково хорошо сохраняется для всех возрастных групп, даже если пожилым людям требуется немного больше времени, чтобы выучить это.Это означает, что по мере того, как вы становитесь старше, вам, возможно, придется уделять больше внимания новой информации, которую вы хотите запомнить, или использовать разные способы улучшить свой процесс обучения и вызвать воспоминания.

Нормальная потеря памяти в сравнении с деменцией

Существует разница между нормальной потерей памяти и более серьезным заболеванием, например, деменцией. Многие люди с возрастом испытывают незначительную потерю памяти и забывчивость, и это нормальная часть старения. Однако эти провалы в памяти иногда могут быть признаком слабоумия.

Есть одно основное различие между нормальным ARML и деменцией: ARML мало влияет на вашу повседневную работоспособность, и вы можете жить нормальной и независимой жизнью. С другой стороны, деменция — это стойкое ухудшение вашей памяти, языка, суждений и абстрактного мышления.

Например, если вы забыли, куда положили ключи от машины, это признак нормального ARML. Но забыть, для чего нужны ключи, — это признак слабоумия.

Распространенные проблемы потери памяти и забывчивости

Здоровые люди могут испытывать потерю памяти и забывчивость в любом возрасте.

Вот шесть проблем с памятью, которые считаются нормальными:

• Неправильная атрибуция. Неправильная атрибуция происходит, когда вы точно запоминаете только часть чего-либо и забываете такую ​​деталь, как время, место или человека. Этот тип потери памяти также может произойти, если вы считаете, что ваша мысль была оригинальной, хотя на самом деле она возникла из-за того, что вы ранее читали или слышали, но о чем забыли. Это становится более распространенным с возрастом, потому что с возрастом растут и ваши воспоминания.
• Внушаемость. Это похоже на неправильную атрибуцию. Внушаемость возникает, когда ваше воспоминание о чем-то изменено ложной информацией от другого человека или источника. Например, вы могли правильно вспомнить, что ваш любимый игрушечный поезд в детстве был синим. Но ваш брат сказал, что он красный, поэтому — со временем — ваша память изменилась, и теперь вы помните, что поезд был красным.
• Мимолетность. Это тенденция забывать факты или события с течением времени.Память имеет свойство «пользуйся или теряй». Другими словами, вы вряд ли забудете воспоминания, которые вспоминаете и используете чаще всего. Мимолетность может показаться признаком слабости памяти. Однако исследователи мозга считают, что это полезно, потому что очищает мозг от неиспользуемых воспоминаний и освобождает место для новых, более полезных.
• Рассеянность. Этот тип забывчивости случается, когда вы не уделяете достаточно внимания. Вы забыли, куда положили ключи, потому что не зацикливались на том, где их кладете.Ваше внимание было куда-то еще. Рассеянность также может означать, что вы забыли что-то сделать в определенное время, например, принять лекарство или записаться на прием.
• Блокировка. Кто-нибудь когда-нибудь задавал вам вопрос, и ответ крутился у вас на языке, но вы просто не могли об этом подумать? Это называется блокировкой. Блокировка — это временная неспособность вспомнить воспоминания. Во многих случаях барьер — это воспоминание, подобное тому, которое вы ищете. Эта конкурирующая память не дает вам запомнить нужную информацию.
• Смещение. Даже самые яркие воспоминания — не безупречные снимки реальности. Ваш личный опыт, убеждения, знания и настроение влияют на ваши воспоминания и восприятие, когда они закодированы в вашем мозгу. Это означает, что когда вы восстанавливаете воспоминания, ваше настроение и другие предубеждения в этот момент могут влиять на то, какую информацию вы на самом деле вспоминаете.

Причины потери памяти и забывчивости

Вы можете найти утешение, зная, что существует множество излечимых причин незначительной временной потери памяти и забывчивости.Ваше общее состояние здоровья и окружающая среда — это лишь некоторые из них. Когда вы предпримете шаги для оценки и лечения этих причин, вы можете обнаружить, что к вам вернулась память.

Вот несколько общих факторов, которые могут повлиять на вашу память:

• Недосыпание. Недосыпание — главный фактор потери памяти и забывчивости. Вы должны стремиться к шести-восьми часам качественного сна каждую ночь для лучшей функции памяти. Регулярные привычки сна — например, ложиться спать в одно и то же время каждую ночь и просыпаться в одно и то же время каждое утро — также могут сделать вас менее забывчивым.
• Стресс и тревога. Каждый человек испытывает определенный стресс и беспокойство. То, как вы справляетесь с этими чувствами, важно для вашего общего здоровья и благополучия. При отсутствии лечения стресс и беспокойство могут способствовать потере памяти и забывчивости. Но если вы сосредоточитесь на подзарядке батарей, когда жизнь кажется невыносимой, скорее всего, ваша память восстановится.
• Депрессия. Не все, кто борется с депрессией, испытывают ее одинаково.Однако это может повлиять на вашу способность концентрироваться, запоминать детали, оставаться организованным и принимать решения. Обращение за профессиональной помощью и лечение депрессии может положительно повлиять на многие области вашей жизни, включая вашу память.
• Проблемы с щитовидной железой. Ваша щитовидная железа контролирует ваш метаболизм, что также может влиять на вашу память. Если у вас гипотиреоз (недостаточная активность щитовидной железы), процессы в вашем организме замедляются. Это может заставить вас чувствовать себя вялым и забывчивым.Если у вас гипертиреоз (сверхактивная щитовидная железа), процессы в вашем организме ускоряются. Это может сбить вас с толку и дезорганизовать. Простой анализ крови может определить, есть ли у вас проблемы с щитовидной железой.
• Дефицит витамина B12. Достаточное количество витамина B12 может помочь защитить ваш мозг от потери памяти и забывчивости. Хорошие источники витамина B12 включают нежирные молочные продукты, мясо и птицу, яйца и морепродукты. С возрастом усвоение питательных веществ замедляется, что затрудняет получение организмом необходимых витаминов, необходимых для правильного функционирования.Если у вас дефицит витамина B12, вы можете получать ежемесячные инъекции, чтобы оставаться здоровым.
• Злоупотребление алкоголем. Чрезмерное употребление алкоголя может нарушить кратковременную память даже после того, как действие алкоголя прошло. Лучше придерживаться рекомендации не более двух напитков в день для мужчин и не более одного напитка в день для женщин. Один напиток обычно определяется как 1,5 унции крепких спиртных напитков, 5 унций вина или 12 унций пива.
• Лекарства. Многие лекарства, отпускаемые по рецепту и без рецепта, или их комбинации могут повлиять на вашу память, вызывая спутанность сознания или сонливость. Это может затруднить уделение пристального внимания новой информации. Обычные лекарства, влияющие на вашу память и функцию мозга, включают антигистаминные, антидепрессанты, успокаивающие, миорелаксанты, снотворные и обезболивающие. Если вы подозреваете, что лекарства влияют на вашу память, поговорите со своим врачом.

Стратегии предотвращения потери памяти и забывчивости

Те же стратегии, которые способствуют укреплению здоровья и благополучия, также помогают развить сильный ум и память. Принимая меры по предотвращению потери памяти и забывчивости, вы улучшите и другие аспекты своей жизни.

Вот шаги, которые вы можете предпринять, чтобы предотвратить потерю памяти и забывчивость:

• Регулярно занимайтесь спортом. Физическая подготовка и умственная подготовка идут рука об руку. Упражнения полезны для легких, и исследования показывают, что люди с хорошей функцией легких, как правило, обладают более острой памятью и функцией мозга. Регулярные упражнения также помогают снизить риск диабета, высокого уровня холестерина, высокого кровяного давления и инсульта — болезней, которые могут привести к потере памяти. Итак, прогуляйтесь по кварталу, воспользуйтесь лестницей вместо лифта, займитесь физическими упражнениями или изучите новый вид спорта, например, теннис. Все это может помочь защитить от потери памяти и забывчивости.
• Соблюдайте сбалансированную диету. Сбалансированная диета, богатая сложными углеводами (цельнозерновые, бобы, фрукты и овощи) и жирными кислотами омега-3 (лосось, скумбрия, канола и грецкие орехи) важна для вашего общего здоровья, а также для вашего мозга. Старайтесь избегать насыщенных и трансжиров, которые могут закупорить артерии и повысить уровень ЛПНП (плохого холестерина). Вам также следует избегать употребления лишних калорий, чтобы поддерживать здоровый вес. Это может снизить риск таких заболеваний, как диабет и гипертония, которые могут ухудшить вашу память.
• Высыпайтесь. Как упоминалось ранее, сон важен для правильной работы мозга, и вам следует стремиться к тому, чтобы спать по шесть-восемь часов каждую ночь. Качество — это ключ к успеху. Некоторые люди с проблемами дыхания могут спать по 10 часов и не чувствовать себя отдохнувшими. У других возникают трудности с засыпанием и засыпанием из-за бессонницы, которая с возрастом становится все более распространенной. Определенные привычки могут помочь вам добиться качественного сна каждую ночь:
  • Установите и поддерживайте регулярный режим сна
  • Делайте зарядку утром, а не вечером
  • Избегайте кофе и других источников кофеина
  • Не спать днем ​​
  • Выпейте стакан теплого молока перед сном
• Создайте сильную сеть поддержки. Построение и поддержание крепких, здоровых отношений с членами семьи, друзьями, соседями и другими членами сообщества может улучшить вашу умственную работоспособность во многих отношениях. Часто это связано с деятельностью, которая бросает вызов вашему разуму и может помочь предотвратить одиночество, стресс и депрессию. Важно иметь группу поддержки, состоящую из людей, которые будут поддерживать и воспитывать вас. Итак, восстановите отношения со старыми друзьями, вступите в книжный клуб или посетите свой общественный центр.
• Продолжайте учиться. Исследования показывают, что существует тесная взаимосвязь между вашим уровнем образования и умственными способностями, включая память. Другими словами, чем больше образования вы получите, тем сильнее будет ваш разум и лучше ваша память. Независимо от вашего уровня образования, вы можете учиться всю жизнь. Возьмите уроки обучения взрослых, регулярно читайте, будьте в курсе текущих дел, найдите новое хобби или поиграйте в увлекательные игры. Это всего лишь несколько вещей, которые вы можете сделать, чтобы обострить свой ум и предотвратить потерю памяти и забывчивость.

Если у вас все еще есть проблемы с памятью, возможно, пришло время обратиться за профессиональной помощью. Позвоните в справочную службу по вопросам психического здоровья Parkview по телефону (260) 373-7500 или (800) 284-8439 в любое время 24 часа в сутки. Наши специализированные специалисты по оценке готовы помочь вам выбрать соответствующий уровень помощи или ресурсов для вашей ситуации.

Удивительное явление мышечной памяти | Оксфордского университета | Оксфордский университет

Изменения в мозге, которые позволяют вам приобретать новые навыки

Если вы живете в Оксфорде, ездить на велосипеде трудно.Но, как может подтвердить любой новичок в городе, впервые за много лет прыгнуть обратно в седло, чтобы плыть по узким оживленным улочкам, может быть устрашающей перспективой. К счастью, старая поговорка верна: это действительно похоже на обучение катанию на велосипеде. Многие люди уже сталкивались с этим феноменом раньше — удивительной и долговечной памятью на навыки, которые часто называют мышечной памятью.

В рамках конкурса Big Brain Competition мы получили множество вопросов о мышечной памяти во всех видах различных навыков, от вязания, танцев и игр.Что такое мышечная память? Включает ли это изменения в структуру мозга? Что происходит в мозгу, когда мы узнаем что-то новое?

вопросов, заданных представителями общественности в рамках конкурса Big Brain Competition.

Даже самые простые повседневные действия включают сложную последовательность напряжения и расслабления множества различных мышц. Для большинства этих действий мы неоднократно практиковались на протяжении всей жизни, а это означает, что эти действия можно выполнять быстрее, плавнее и точнее. Со временем, при постоянной практике, такие сложные действия, как езда на велосипеде, вязание или даже исполнение мелодии на музыкальном инструменте, можно выполнять почти автоматически и без раздумий.

Мы часто говорим об этих навыках, как о том, что они хранятся в мышечной памяти, но на самом деле этот термин используется неправильно. Хотя определенные навыки, такие как езда на велосипеде или совершенствование теннисной подачи, могут потребовать укрепления определенных мышц, процессы, важные для обучения и запоминания новых навыков, происходят в основном в мозге, а не в мышцах. Изменения, происходящие в мозге во время обучения навыкам и памяти, изменяют информацию, которую мозг посылает мышцам, тем самым изменяя производимые движения.

Несмотря на это, обучение навыкам и память явно сильно отличаются от других форм памяти. Считается, что человеческая память состоит из множества различных систем, которые могут работать практически независимо друг от друга [1]. Например, мы можем запоминать факты, такие как тот факт, что Париж является столицей Франции, но не можем вспомнить, когда и где мы изначально узнали об этом факте. Точно так же вы можете помнить, что разговаривали с другом, но не помните, о чем был разговор.Это связано с тем, что память о фактах, известная как декларативная память, считается другой системой, управляемой другими механизмами мозга, чем та, которая используется для запоминания жизненных событий, известной как эпизодическая память.

Память на навыки можно рассматривать как еще одну отдельную систему. Например, вы можете отлично ездить на велосипеде, но это не значит, что вы можете объяснить кому-то точную последовательность движений, необходимых для езды на велосипеде. Вы можете даже не вспомнить, когда и где вы научились этому навыку.Эксперименты на пациентах с амнезией и другими расстройствами памяти продемонстрировали, как эти разные системы памяти могут работать по отдельности. У одного пациента, известного как H.M., который перенес тяжелую амнезию после операции по излечению от эпилепсии и не мог сформировать новые воспоминания о жизненных событиях или фактах, имел нормальное обучение и память на такие навыки, как рисование в зеркале [2]. В этой задаче Х. Его попросили нарисовать простое изображение, например звезду, при этом он видел только изображение и свою руку в зеркале, что означало, что его действия должны были быть совершены в направлении, противоположном тому, как они представлялись ему.Удивительно, но, несмотря на высокие навыки рисования в зеркале, Х. никогда не мог распознать оборудование для выполнения задач или вспомнить какие-либо тренировки. Это открытие указывает на важный аспект памяти навыков, что она может быть сохранена без какого-либо сознательного осознания, а умелые действия могут выполняться почти автоматически.

Эти разные типы памяти контролируются разными областями мозга, при этом декларативные и эпизодические воспоминания в основном производятся и хранятся в височной доле и гиппокампе.Довольно широкий диапазон областей мозга, по-видимому, отвечает за воспоминания о навыках, в том числе: области моторной коры, часть мозга, которая посылает сигналы мышцам тела и отвечает за планирование и выполнение движений; базальные ганглии, структура глубоко внутри мозга, связанная с началом движения; и мозжечок, область в задней части мозга, отвечающая за адаптацию.

Но что происходит с этими регионами, когда мы узнаем что-то новое? И что такого особенного в этих изменениях, которые позволяют улучшить память и навыки?

Используя магнитно-резонансную томографию (МРТ), исследователи могут изучать множество различных типов изменений, которые позволяют нам изучать и запоминать двигательные навыки.Одно из этих изменений связано с увеличением связей между различными областями мозга, необходимыми для определенного навыка. В одном исследовании, проведенном в Оксфорде, здоровым взрослым делали МРТ до и после шести недель обучения жонглированию. Это сканирование может обнаружить белое вещество — длинные волокна, соединяющие вместе разные части мозга. Исследователи обнаружили, что после тренировки жонглирования произошло усиление связей белого вещества между областями мозга, отвечающими за зрение, и областями, ответственными за совершение движений [3].Увеличенная связь между визуальной и движущейся областями приводит к более быстрому и легкому обмену информацией, возможно, обеспечивая лучшую зрительно-моторную координацию.

Не только белое вещество может измениться с тренировкой: исследования показали, что есть изменения и в сером веществе. Серое вещество состоит из тел клеток (нейронов) мозга, и именно там происходит обработка информации в головном мозге. Другое исследование жонглирования показало, что после тренировки произошло увеличение серого вещества в тех частях мозга, которые участвуют в обработке визуальной информации о движущихся объектах [4], что, возможно, позволяет более точно обрабатывать визуальную информацию о движущихся шарах для жонглирования.

Изучение новых навыков также приводит к изменениям в первичной моторной коре, области мозга, ответственной за действия. Клетки в этой области связываются с другими нейронами, которые проходят по спинному мозгу, чтобы контактировать с мышцами тела и заставлять их сокращаться. Части тела, расположенные близко друг к другу, например пальцы, контролируются областями, расположенными близко друг к другу в моторной коре. Мы можем безопасно и легко изучить, как различные части моторной коры головного мозга соединяются с мышцами у здоровых людей, используя метод, называемый транскраниальной магнитной стимуляцией (ТМС).Мы используем ТМС, чтобы прикладывать небольшие магнитные импульсы к поверхности кожи головы в разных местах и ​​записывать подергивания в мышцах тела.

Исследования с использованием ТМС и других методов обнаружили, что «представления» мышц тела в моторной коре различаются у разных людей в зависимости от их использования. Например, у профессиональных исполнителей на струнных инструментах, как правило, большая область представляет собой левую руку [5,6]. Наличие большего представительства и, следовательно, большего количества связей между мозгом и мышцами руки, возможно, позволяет более точно контролировать движения.Хотя эти изменения, вероятно, являются результатом многолетней интенсивной практики, небольшие изменения в представлении также могут происходить в течение гораздо более коротких периодов. В одном исследовании здоровых добровольцев предлагали разучить короткое задание на движения рук и ног. Результаты показали, что область моторной коры, представляющая мышцы руки, временно расширяется в сторону области, представляющей стопу [7]. Изменение того, как мозг соединяется с мышцами, вероятно, станет еще одним способом улучшения навыков, и если эти изменения будут постоянными, навык будет сохранен.

Изменения в белом веществе, сером веществе и представлении моторной коры, по-видимому, важны для обучения навыкам и памяти. Мозг человека, который очень хорошо владеет определенными навыками, такими как танцы в линди-хоп или игра в определенную видеоигру, может иметь более сильные связи белого вещества между различными областями мозга, необходимыми для каждой задачи, и больше серого вещества в некоторых из них. регионы и могут иметь более крупные представления необходимых мышц моторной корой. Однако, вероятно, есть много других типов структурных изменений, которые происходят, когда мы изучаем новый двигательный навык, которые еще предстоит открыть.

Помимо измерения изменений в структуре мозга, МРТ-сканеры также могут использоваться для изучения функций мозга при выполнении различных задач. МРТ может рассказать нам о том, как изменяется активация мозга, когда мы осваиваем новые двигательные навыки. Исследования показали, что в самом начале обучения новому движению в мозгу происходит большая активность, но особенно в области, известной как домоторная кора, которая находится прямо перед первичной моторной корой [8]. , и обычно связан с планированием движения.Высокий уровень активности также наблюдается в базальных ганглиях, которые являются областью, обычно активной во время инициации движения [9,10]. Высокий уровень активности в этих областях, вероятно, связан с тем, что для освоения нового навыка каждое действие должно быть спланировано и продумано. После многократной отработки действия, которое становится практически автоматическим навыком, не требующим усилий, активность в домоторной коре и базальных ганглиях снижается [11,12].

Другие области, такие как моторная кора и мозжечок, остаются активными, даже когда действие стало автоматическим, но здесь активность становится более сфокусированной [11].Эти результаты были интерпретированы как обучение мозга наиболее эффективному способу выполнения действия. Если бы мы отсканировали вязальщицу, пока она училась новому стежку, или игрок, играющий в новую видеоигру, мы, вероятно, увидели бы примерно такую ​​картину активности.

Что, если бы мы сравнили вязальщицу-новичка и вязальщицу-профессионала, когда они накладывали этот новый стежок? Что ж, одно исследование сканировало как профессиональных, так и любительских скрипачей, когда они исполняли движения, которые потребовались бы для исполнения отрывка из концерта Моцарта.Хотя в активации было много общего: обе группы демонстрировали активацию моторной коры, в профессиональной группе была более сфокусированная активация, что указывает на их повышенную эффективность в выполнении этих движений. Также было меньше других областей мозга, таких как базальные ганглии, которые демонстрировали активацию в профессиональной группе, что указывает на то, что они выполняли задачу более автоматически, чем в любительской группе [13].

Итак, велосипедист вы, вязальщица, танцор или геймер, вы можете поблагодарить аналогичные изменения в структуре и функциях вашего мозга за то, что они позволили вам улучшить и запомнить эти навыки.Без удивительного явления мускулов или памяти навыков ничто из этого не было бы «проще, чем научиться ездить на велосипеде».

Эйнсли Джонстон, студентка DPhil Центра интегративной нейровизуализации Wellcome.

Список литературы

1. Сквайр, Л. Р. и Зола, С. М. Структура и функции декларативных и недекларативных систем памяти. Proc. Natl. Акад. Sci. 93, 13515–13522 (1996).

2. Милнер, Б. Проблемы памяти, сопровождающие односторонние гиппокампы. Physiol. Hippocampe Cent. Natl. Речь. Sci. , с. 257–272 (1962).

3. Шольц, Дж., Кляйн, М. К., Беренс, Т. Э. и Йохансен-Берг, Х. Тренинг вызывает изменения в архитектуре белого вещества. Nat. Neurosci. 12, 1370–1371 (2009).

4. Драганский, Б. и др. Изменения серого вещества, вызванные тренировкой. Nature 427, 311 (2004).

5. Эльберт, Т., Пантев, К., Винбрух, К., Рокстро, Б. и Тауб, Э.Повышенное кортикальное представительство пальцев левой руки у струнных исполнителей. Наука 270, 305 (1995).

6. Hashimoto, I. et al. Существует ли реорганизация представления цифр в области 3b струнных исполнителей в зависимости от тренировок? Clin. Neurophysiol. 115, 435–447

7. Липерт Дж., Терборг К. и Вейллер К. Двигательная пластичность, вызванная синхронными движениями большого пальца и стопы. Exp. Brain Res. 125, 435–439 (1999).

8. Тони И., Крамс М., Тернер Р. и Пассингем Р. Э. Динамика изменений во время обучения двигательной последовательности: исследование с помощью фМРТ всего мозга. NeuroImage 8, 50–61 (1998).

9. Зейтц, Р. Дж. И Роланд, П. Э. Изучение последовательных движений пальцев у человека: комбинированное исследование кинематической и позитронно-эмиссионной томографии (ПЭТ). Eur. J. Neurosci. 4, 154–165 (1992).

10. Зейтц, Р. Дж., Роланд, П. Э., Бом, К., Грейтц, Т.& Стоун-Эландер, С. Моторное обучение в человеке: исследование позитронно-эмиссионной томографии. Neuroreport 1, 57–60 (1990).

11. Ву Т., Кансаку К. и Халлетт М. Как самопроизвольные запоминаемые движения становятся автоматическими: функциональное МРТ-исследование. J. Neurophysiol. 91, 1690 (2004).

12. Karni, A. et al. Функциональные МРТ-доказательства пластичности моторной коры взрослых во время обучения двигательным навыкам.