Psikologi

Tekanan

Kemas kini terakhir 06:37:44 AM GMT

Otak dan ingatan

Otak adalah organ utama sistem saraf pusat, dengan bantuan yang mengawal semua aktiviti manusia sukarela dan sukarela, serta fungsi fizikal dan kognitif asasnya: pergerakan, pertuturan, pemikiran, persepsi, emosi dan ingatan. Otak terdiri daripada berbilion sel-sel otak yang dipanggil neuron.

Mereka mengandungi mesej yang dihantar oleh deria. Neuron saling berhubungan dan berkomunikasi satu sama lain melalui impuls elektrik. Terdapat kira-kira sepuluh juta sambungan di otak yang menyatukan semua neuron.

Saraf tunjang adalah tiang tisu otak yang berjalan di tengah-tengah medan tulang belakang, jalan utama di mana mesej diterima dari tubuh atau badan.

Kebanyakan saintis moden membezakan tiga bahagian utama di dalam otak: medulla oblongata, cerebellum, dan otak besar. Terletak di antara saraf tunjang dan otak, medulla oblongata bertanggungjawab untuk penghantaran impuls dari saraf tunjang kepada yang besar. Di samping itu, ia mengawal aktiviti jantung dan saluran darah, organ pernafasan dan pencernaan. Fungsi cerebellum termasuk mengekalkan keseimbangan dan koordinasi pergerakan.

Otak besar, bahagian yang paling sukar dari organisma mamalia, dan khususnya manusia, bertanggungjawab untuk semua fungsi dan prestasi yang lebih tinggi dari tugas-tugas yang paling penting yang berkaitan dengan tindakan sedar secara sukarela dan secara automatik, bermula dengan berfungsi dalam persekitaran luaran dan berakhir dengan proses kognitif atau kognitif. Otak besar membuat apa-apa kontrak otot, dan pemikiran timbul.

Otak terbahagi kepada dua bahagian yang hampir simetris, disebut hemisfera (kanan dan kiri). Mereka menjalankan aktiviti intelektual yang sedar.

Memori, serta ucapan dan aktiviti kreatif adalah antara fungsi otak manusia yang paling penting dan kompleks. Pelaksanaan mereka berlaku di bahagian utama otak - otak besar.

Bahagian yang berbeza dari otak terlibat dalam proses ingatan, tetapi kajian baru-baru ini telah menyatakan bahawa, sebagai contoh, kenangan tidak disimpan dalam mana-mana satu atau lebih daripadanya, tetapi tersebar melalui sistem sambungan saraf. Dalam bab "Where Live Memories Live", kami akan melihat soalan ini dengan lebih terperinci.

Memori adalah salah satu fungsi yang paling penting dalam otak. Tanpa ingatan, sayangnya, kita tidak dapat belajar apa-apa atau menggunakan pengalaman kami.

Sistem limbik otak memainkan peranan utama dalam proses ingatan. Ia terletak di permukaan dalaman lobus temporal. Inilah hipotalamus - struktur penting untuk penyatuan memori. Saiz kawasan ini adalah dengan ibu jari anak.

Struktur otak - yang setiap jabatan bertanggungjawab?

Otak manusia adalah misteri yang hebat walaupun untuk biologi moden. Walaupun semua kejayaan dalam pembangunan perubatan, khususnya, dan sains pada umumnya, kita masih tidak dapat menjawab soalan dengan jelas: "Seberapa tepat kita berfikir?". Di samping itu, memahami perbezaan antara sedar dan bawah sedar, tidak mungkin untuk menentukan lokasi mereka dengan jelas, lebih kurang saham.

Walau bagaimanapun, untuk menjelaskan beberapa aspek untuk diri sendiri, adalah bernilai walaupun orang dari ubat dan anatomi yang jauh. Oleh itu, dalam artikel ini kita mempertimbangkan struktur dan fungsi otak.

Pengesanan otak

Otak bukan hak prerogatif manusia sahaja. Kebanyakan chordates (yang termasuk homo sapiens) mempunyai organ ini dan menikmati semua kelebihannya sebagai titik rujukan bagi sistem saraf pusat.

Tanya doktor tentang keadaan anda

Bagaimana otaknya

Otak adalah organ yang dikaji agak kurang kerana kerumitan reka bentuk. Strukturnya masih menjadi subjek perdebatan dalam kalangan akademik.

Walau bagaimanapun, terdapat fakta-fakta asas sedemikian:

  1. Otak orang dewasa terdiri daripada dua puluh lima bilion neuron (kira-kira). Jisim ini adalah perkara kelabu.
  2. Terdapat tiga cengkerang:
    • Keras;
    • Lembut;
    • Spider (saluran peredaran minuman keras);

Mereka melaksanakan fungsi perlindungan, bertanggungjawab untuk keselamatan semasa mogok, dan sebarang kerosakan lain.

Selanjutnya, perkara yang kontroversi dalam pemilihan kedudukan pertimbangan.

Dalam aspek yang paling biasa, otak dibahagikan kepada tiga bahagian, seperti:

Tidak mustahil untuk tidak menyerlahkan pandangan umum mengenai badan ini:

  • Terminal (hemisfera);
  • Pertengahan;
  • Belakang (cerebellum);
  • Purata;
  • Oblong;

Di samping itu, perlu menyebutkan struktur otak terakhir, hemisfera gabungan:

Fungsi dan tugas

Ini adalah topik yang agak sukar untuk dibincangkan, kerana otak melakukan hampir semua yang anda lakukan (atau mengawal proses ini).

Kita perlu bermula dengan fakta bahawa otak melakukan fungsi tertinggi yang menentukan rasionalitas seseorang sebagai pemikiran spesies. Isyarat berasal dari semua reseptor - penglihatan, pendengaran, aroma, sentuhan, dan rasa - juga diproses di sana. Di samping itu, otak mengawal sensasi, dalam bentuk emosi, perasaan, dsb.

Apa yang setiap wilayah otak bertanggungjawab

Seperti yang dinyatakan sebelum ini, bilangan fungsi yang dilakukan oleh otak adalah sangat, sangat luas. Sesetengah daripada mereka adalah sangat penting kerana mereka ketara, ada yang sebaliknya. Walau bagaimanapun, tidak selalunya menentukan sama ada bahagian otak bertanggungjawab untuk apa. Kesempurnaan ubat-ubatan moden walaupun jelas. Bagaimanapun, aspek-aspek yang telah disiasat dengan secukupnya dibentangkan di bawah.

Di samping pelbagai jabatan, yang diserlahkan dalam perenggan berasingan di bawah, anda perlu menyebut beberapa jabatan sahaja, tanpa kehidupan anda yang akan menjadi mimpi ngeri yang nyata:

  • Medulla oblongata bertanggungjawab untuk semua refleks pelindung tubuh. Ini termasuk bersin, muntah dan batuk, serta beberapa refleks yang paling penting.
  • Thalamus adalah penterjemah maklumat alam sekitar dan keadaan badan yang diterima oleh penerima reseptor ke dalam isyarat manusia yang boleh dibaca. Oleh itu, ia mengawal rasa sakit, otot, pendengaran, pencium, visual (sebahagiannya), suhu dan isyarat lain yang memasuki otak dari pelbagai pusat.
  • Hypothalamus hanya mengawal kehidupan anda. Berterusan, jadi untuk bercakap. Ia mengawal kadar denyutan jantung. Sebaliknya, ini juga mempengaruhi peraturan tekanan darah dan thermoregulation. Di samping itu, hipotalamus boleh menjejaskan pengeluaran hormon sekiranya berlaku tekanan. Dia juga mengawal perasaan seperti kelaparan, dahaga, seksualiti dan keseronokan.
  • Epithalamus - mengawal biorhythm anda, iaitu, memberikan anda peluang untuk tidur pada waktu malam dan merasa segar sepanjang hari. Di samping itu, beliau juga bertanggungjawab untuk metabolisme, "terkemuka".

Ini bukan senarai lengkap, walaupun anda menambah di sini apa yang anda baca di bawah. Walau bagaimanapun, kebanyakan fungsi dipetakan, dan kontroversi masih berlaku mengenai yang lain.

Hemisfera kiri

Belahan otak kiri adalah pengawal fungsi seperti:

  • Ucapan lisan;
  • Aktiviti analisis pelbagai jenis (logik);
  • Pengiraan matematik;

Di samping itu, hemisfera ini juga bertanggungjawab untuk pembentukan pemikiran abstrak, yang membezakan orang dari spesies haiwan lain. Ia juga mengawal pergerakan kaki kiri.

Hemisfera kanan

Buah hemisfera otak yang betul adalah sejenis cakera keras manusia. Iaitu, di sana bahawa kenangan di sekeliling anda dipelihara. Tetapi dengan sendirinya, maklumat tersebut membawa manfaat yang sedikit, yang bermaksud bahawa bersama dengan pemeliharaan pengetahuan ini, algoritma interaksi dengan pelbagai objek dunia sekeliling berdasarkan pengalaman masa lalu juga dipelihara di hemisfera kanan.

Cerebellum dan ventrikel

Cerebellum adalah, sebahagian tertentu, cabang dari simpang saraf tunjang dan korteks serebrum. Lokasi sedemikian agak logik, kerana ia memungkinkan untuk mendapatkan maklumat pendua mengenai kedudukan badan di angkasa dan penghantaran isyarat kepada otot yang berbeza.

Cerebellum terutamanya terlibat dalam fakta bahawa ia sentiasa membetulkan kedudukan badan di angkasa, yang bertanggungjawab untuk gerakan automatik, refleks, dan tindakan sedar. Oleh itu, ia adalah sumber fungsi yang perlu seperti koordinasi pergerakan di ruang angkasa. Anda mungkin berminat membaca tentang cara menyemak koordinasi pergerakan.

Di samping itu, cerebellum juga bertanggungjawab terhadap peraturan keseimbangan dan nada otot, semasa bekerja dengan memori otot.

Lobak depan

Lobul depan adalah semacam papan pemuka badan manusia. Ia menyokongnya dalam kedudukan tegak, membolehkannya bergerak dengan bebas.

Di samping itu, ia adalah disebabkan oleh cuping depan bahawa rasa ingin tahu, inisiatif, aktiviti dan autonomi orang pada masa membuat sebarang keputusan "dikira".

Juga salah satu fungsi utama jabatan ini adalah penilaian diri yang kritikal. Oleh itu, ini menjadikan lobus frontal sejenis hati nurani, sekurang-kurangnya berhubung dengan penanda tingkah laku sosial. Iaitu, mana-mana penyimpangan sosial yang tidak boleh diterima dalam masyarakat tidak lulus kawalan lobus frontal, dan, dengan itu, tidak dilakukan.

Mana-mana kecederaan di bahagian otak ini adalah penuh dengan:

  • gangguan tingkah laku;
  • perubahan mood;
  • kekurangan umum;
  • keburukan perbuatan.

Satu lagi fungsi lobus frontal - keputusan sewenang-wenang, dan perancangan mereka. Juga, perkembangan pelbagai kemahiran dan kebolehan bergantung kepada aktiviti jabatan ini. Bahagian dominan jabatan ini bertanggungjawab untuk perkembangan ucapan, dan kawalannya selanjutnya. Sama pentingnya ialah kemampuan untuk berfikir secara abstrak.

Kelenjar hipofisis

Kelenjar pituitari sering disebut sebagai lampiran otak. Fungsinya dikurangkan kepada pengeluaran hormon yang bertanggungjawab untuk akil baligh, pembangunan dan fungsi secara amnya.

Malah, kelenjar pituitari adalah sesuatu makmal kimia di mana ia diputuskan dengan tepat bagaimana anda akan menjadi dalam proses pematangan badan.

Penyelarasan

Koordinasi, sebagai kemahiran untuk menavigasi dalam ruang dan tidak menyentuh objek dengan bahagian-bahagian tubuh yang berlainan secara rawak, dikendalikan oleh cerebellum.

Di samping itu, cerebellum menguruskan fungsi seperti otak sebagai kesedaran kinetik - secara amnya, ini adalah tahap penyelarasan tertinggi, membolehkan anda menavigasi di ruang sekeliling, mencantumkan jarak ke objek dan mengharapkan peluang untuk bergerak di zon bebas.

Fungsi penting seperti ucapan diuruskan oleh beberapa jabatan sekaligus:

  • Bahagian utama lobus frontal (di atas), yang bertanggungjawab untuk mengawal ucapan lisan.
  • Lobak temporal bertanggungjawab untuk pengiktirafan ucapan.

Pada dasarnya, kita boleh mengatakan bahawa hemisfera kiri otak bertanggungjawab untuk ucapan, jika kita tidak mengambil kira pembahagian otak akhir ke lobus dan bahagian yang berbeza.

Emosi

Peraturan emosional adalah daerah yang dikelola oleh hipotalamus, bersama dengan sejumlah fungsi penting lainnya.

Sebenarnya, emosi tidak dicipta dalam hypothalamus, tetapi ada pengaruh di atas sistem endokrin manusia. Sudah selepas beberapa hormon tertentu telah dikembangkan, seseorang merasakan sesuatu, walaupun jurang antara perintah hipotalamus dan pengeluaran hormon mungkin tidak begitu penting.

Korteks Prefrontal

Fungsi korteks prefrontal terletak di kawasan aktiviti mental dan motor organisma, yang sesuai dengan matlamat dan rancangan masa depan.

Di samping itu, korteks prefrontal memainkan peranan penting dalam penciptaan corak pemikiran kompleks, pelan dan algoritma tindakan.

Ciri utama ialah bahagian otak ini tidak "melihat" perbezaan di antara peraturan proses dalaman badan dan rangka kerja sosial tingkah laku luar.

Apabila anda berhadapan dengan pilihan yang sukar, yang muncul terutamanya disebabkan oleh pemikiran anda yang bercanggah - terima kasih untuk ini korteks prefrontal. Di sana pembezaan dan / atau integrasi pelbagai konsep dan objek dibuat.

Juga di jabatan ini, hasil tindakan anda diramalkan, dan pelarasan dilakukan berbanding dengan hasil yang anda ingin terima.

Oleh itu, kita bercakap tentang pengendalian diri, penumpuan terhadap subjek kerja dan peraturan emosi. Itulah - jika anda sentiasa terganggu semasa bekerja, tidak dapat menumpukan perhatian, maka kesimpulan yang dibuat oleh korteks prefrontal adalah mengecewakan, dan anda tidak dapat mencapai hasil yang diinginkan dengan cara ini.

Yang terakhir, setakat ini, fungsi terbukti korteks prefrontal adalah salah satu daripada substrat memori jangka pendek.

Memori

Memori adalah konsep yang sangat luas, yang merangkumi penerangan mengenai fungsi mental yang lebih tinggi, yang membolehkan untuk menghasilkan semula pengetahuan, kemahiran dan kebolehan yang diperoleh sebelumnya pada masa yang tepat. Walau bagaimanapun, semua haiwan yang lebih tinggi memilikinya, ia paling maju, secara semulajadi, pada manusia.

Mekanisme tindakan ingatan adalah seperti berikut - di otak, gabungan neuron tertentu teruja dalam urutan yang ketat. Urutan dan gabungan ini dipanggil rangkaian saraf. Terdahulu, yang lebih biasa adalah teori bahawa neuron individu bertanggungjawab untuk kenangan.

Penyakit otak

Otak adalah organ yang sama dengan orang lain di dalam tubuh manusia, dan oleh itu juga terdedah kepada pelbagai penyakit. Senarai penyakit yang serupa agak luas.

Lebih mudah untuk menganggapnya jika anda membahagikannya kepada beberapa kumpulan:

  1. Penyakit viral. Yang paling biasa adalah encephalitis virus (kelemahan otot, rasa mengantuk, koma, kekeliruan fikiran dan pemikiran kesukaran secara umum), encephalomyelitis (demam, muntah, kehilangan koordinasi dan motilitas anggota badan, pening, kehilangan kesedaran), meningitis (suhu tinggi, kelemahan umum, muntah), dsb.
  2. Penyakit tumor. Jumlah mereka juga agak besar, walaupun tidak semuanya malignan. Apa-apa tumor muncul sebagai peringkat akhir kegagalan dalam pengeluaran sel. Daripada kematian biasa dan penggantian seterusnya, sel mula membiak, mengisi semua ruang bebas daripada tisu yang sihat. Gejala tumor adalah sakit kepala dan kram. Mereka juga mudah dikenalpasti dengan halusinasi pelbagai reseptor, masalah kekeliruan dan ucapan.
  3. Penyakit neurodegenerative. Dengan definisi umum, ia juga menjadi gangguan dalam kitar hayat sel-sel di bahagian-bahagian otak yang berlainan. Oleh itu, penyakit Alzheimer digambarkan sebagai kekonduksian sel-sel saraf yang merosot, yang mengakibatkan kehilangan ingatan. Penyakit Huntington, pada gilirannya, adalah hasil daripada atrofi korteks serebrum. Terdapat pilihan lain. Gejala umum adalah seperti berikut - masalah dengan ingatan, pemikiran, gaya dan motilitas, kehadiran sawan, gegaran, kekejangan atau kesakitan. Juga baca artikel kami tentang perbezaan antara sawan dan gegaran.
  4. Penyakit vaskular juga agak berbeza, walaupun, sebenarnya, merebus ke pelanggaran dalam struktur saluran darah. Oleh itu, aneurisme tidak lebih dari sekadar protrusion dinding kapal tertentu - yang tidak menjadikannya kurang berbahaya. Atherosclerosis adalah penyempitan saluran darah di otak, sementara demensia vaskular dicirikan oleh pemusnahan lengkap mereka.

Bahagian otak yang bertanggungjawab untuk ingatan

Apa bahagian otak bertanggungjawab untuk ingatan dan apa yang mempengaruhi proses ini penting untuk semua orang tahu. Setiap hari kita mendapat banyak maklumat, beberapa di antaranya dikenang. Kenapa beberapa ingatan kekal di ingatan, sementara yang lain tidak, apakah mekanisme tindakan ingatan?

Di mana ingatan

Memori adalah keupayaan untuk menghafal, mengumpul dan mengekstrak maklumat yang diterima. Berapa banyak yang dapat diingat oleh seseorang bergantung kepada perhatiannya.

Memori dibentuk oleh beberapa bahagian otak: korteks serebrum, cerebellum, sistem limbik. Tetapi pada tahap yang lebih tinggi ia dipengaruhi oleh lobus temporal otak. Proses hafalan berlaku di hippocampus. Sekiranya rantau temporal rosak di satu pihak, ingatan menjadi lebih teruk, tetapi jika ada gangguan di kedua lobus temporal, proses hafalan berhenti sepenuhnya.

Fungsi ingatan bergantung kepada keadaan neuron dan neurotransmitter yang menyediakan komunikasi antara sel-sel saraf. Mereka tertumpu di hippocampus. Acetylcholine juga merupakan neurotransmiter. Sekiranya bahan-bahan ini tidak mencukupi, maka memori semakin berkurangan.

Tahap acetylcholine bergantung kepada jumlah tenaga yang dihasilkan dalam proses pengoksidaan lemak dan glukosa. Neurotransmitter tertumpu dalam badan dalam jumlah yang lebih kecil jika seseorang sedang mengalami tekanan atau mengalami kemurungan.

Mekanisme kenangan

Otak manusia berfungsi seperti komputer. Untuk menyimpan maklumat semasa ia menggunakan RAM, dan penyimpanan jangka panjang tidak boleh dilakukan tanpa cakera keras. Bergantung pada berapa lama bahagian otak yang bertanggungjawab untuk memori menyimpan maklumat itu, diperuntukkan:

  • ingatan segera;
  • jangka pendek;
  • jangka panjang.

Menariknya, bergantung pada jenis itu, memori disimpan di bahagian yang berbeza dari otak. Kenangan jangka pendek tertumpu dalam korteks serebrum, dan jangka panjang - dalam hippocampus.

Keupayaan untuk menghafal dianggap sebagai sebahagian penting dari akal. Oleh itu, jumlah maklumat yang dimiliki seseorang bergantung kepada perkembangannya.

Kerja ingatan terdiri daripada hafalan, pemeliharaan dan pembiakan. Apabila orang menerima maklumat, ia pergi dari satu sel saraf ke yang lain. Proses-proses ini berlaku di kawasan korteks serebrum. Impuls saraf ini membawa kepada penciptaan sambungan saraf. Dengan cara ini, orang itu kemudian mengambil semula, iaitu, mengimbas kembali maklumat yang diterima.

Bagaimana berjaya dan untuk maklumat yang lama diingati dipengaruhi oleh fakta dengan perhatian seseorang yang berkaitan dengan objek. Sekiranya ini menarik minatnya, maka dia menumpukan lebih kuat pada subjek kepentingan dan proses hafalan berlaku pada tahap yang tinggi.

Perhatian dan kepekatan panggilan seperti fungsi jiwa, yang membolehkan anda memfokuskan semua pemikiran ke objek tertentu.

Tidak kurang penting daripada mengingati adalah melupakan maklumat. Disebabkan ini, sistem saraf dikeluarkan dan tempat dibuat untuk maklumat baru, sambungan saraf baru mula terbentuk.

Tidak mustahil untuk mengatakan betapa hemisfera bertanggungjawab untuk ingatan, kerana kedua-dua bidang ini memainkan peranan penting dalam proses memproses dan menyimpan maklumat.

Kapasiti ingatan

Menurut hasil penyelidikan baru-baru ini, para saintis mendapati bahawa kapasiti ingatan otak manusia kira-kira sejuta gigabait.

Sekiranya keupayaan untuk menghafal dibangunkan dengan baik, maka ia boleh menjadi banyak masalah untuk individu kreatif.

Otak mengandungi kira-kira seratus bilion sel saraf, di antara masing-masing terdapat beribu-ribu sambungan saraf. Maklumat dihantar dalam sinaps. Ini adalah nama titik yang bersentuhan neuron. Semasa interaksi dua neuron, pembentukan sinapsis yang kuat. Pada proses percabangan sel-sel saraf terdapat dendrit yang meningkatkan saiz semasa menerima maklumat baru. Proses-proses ini membolehkan anda untuk dihubungi dengan sel-sel lain, semasa peningkatan itu dapat melihat jumlah isyarat yang lebih besar memasuki otak.

Sesetengah saintis membandingkan dendrites dengan bit kod komputer, tetapi bukan nombor yang menggunakan ciri-ciri deskriptif saiz mereka.

Tetapi sebelum ini mereka tidak tahu apa saiz pucuk ini mampu mencapai. Terhad kepada takrifan dendrit kecil, sederhana dan besar.

Para saintis dari California berhadapan dengan ciri menarik yang membuat mereka menyemak maklumat yang diketahui tentang saiz pucuk. Ini berlaku ketika mempelajari hippocampus tikus. Ini adalah bahagian otak yang bertanggungjawab untuk ingatan berhubung dengan imej visual.

Para penyelidik menyedari bahawa salah satu proses sel saraf yang bertanggungjawab untuk penghantaran isyarat dapat berinteraksi dengan dua dendrit yang menerima maklumat.

Para saintis telah menyarankan bahawa dendrit mampu menerima maklumat yang sama jika ia berasal dari satu akson. Oleh itu saiz dan kekuatan mereka mestilah sama.

Pengukuran objek yang bertanggungjawab untuk pembentukan sambungan sinaptik dibuat. Kajian mendapati bahawa perbezaan antara dendrit yang menerima maklumat dari satu akson ialah kira-kira lapan peratus. Secara keseluruhan, adalah mungkin untuk mengenal pasti 26 saiz proses yang mungkin.

Berdasarkan hasil penyelidikan, hipotesis telah dikemukakan mengenai keupayaan memori manusia untuk menyimpan maklumat sebanyak empat kali bait. Untuk membandingkan otak dengan komputer, cukup untuk mengetahui bahawa saiz purata RAM peranti tidak melebihi lapan gigabait. Sedangkan otak dapat menyimpan sejuta gigabyte.

Semua orang tahu bahawa anda tidak dapat menggunakan sepenuhnya keseluruhan memori. Banyak sekali sekurang-kurangnya sekali lupa tentang hari lahir kawan dan saudara-mara, sukar untuk belajar puisi atau menghafal perenggan tentang sejarah. Fenomena ini dianggap normal. Tetapi, jika seseorang mengingati sepenuhnya segala-galanya, maka ini dianggap sebagai fenomena. Dunia hanya mengetahui beberapa orang yang mengingati kebanyakan maklumat yang diterima.

Bagaimanakah memori seseorang bekerja dan apa yang ia ada?

Dalam kehidupan seharian kita melihat maklumat yang mengelilingi kita, kita ingat beberapa maklumat ini. Pada masa yang sama, kita tidak peduli mengapa kita menghafal dengan betul dan tidak maklumat lain, mengapa kita melupakan sebarang detik dan secara umum, bagaimana ingatan seseorang berfungsi.

Apakah ingatan?

Memori adalah kemampuan seseorang untuk menghafal, mengumpul dan mengekstrak maklumat yang diterima. Kuantiti dan kualiti memorandum dipengaruhi oleh perhatian orang itu. Juga, apabila menghafal, perasaan sangat penting. Memori merangkumi proses berikut:

  • hafalan adalah proses menangkap fakta-fakta baru dalam ingatan;
  • penyimpanan - pengumpulan, pemprosesan dan penyimpanan maklumat yang diterima;
  • Pembiakan adalah proses pengekstrakan bahan yang diterima.

Memorization dan pembiakan adalah sewenang-wenang dan sukarela. Hafalan dan pembiakan sewenang-wenangnya disertai oleh usaha seseorang, dan secara sukarela - dilakukan tanpa usaha.

Memorization of information

Sekiranya anda sentiasa mengulangi apa-apa bahan secara mental, ia akan kekal dalam ingatan untuk masa yang singkat. Menghafal sesuatu untuk lebih lama memerlukan lebih banyak usaha. Di sini, hafalan berlaku pada tahap emosi. Emosi yang kuat, meninggalkan kesan yang tidak dapat dilupakan dalam ingatan seseorang, membantu menghafal maklumat yang menyertai emosi ini. Selain itu, semasa pergolakan emosi yang kuat seseorang mengenang yang paling penting.

Dalam ingatan jangka panjang seseorang, 10-24% daripada apa yang orang lain mahu menyampaikan kepadanya tetap. Rata-rata, seseorang mengingati 20% daripada apa yang dia dengar dan 60% daripada apa yang dilihatnya. Dalam menjelaskan maklumat yang dilihat, seseorang dapat mengingati kira-kira 80%. Paling penting, seseorang mengingat sesuatu yang baru dalam tempoh 10 hingga 12 dan selepas 20 jam. Ia adalah pada masa ini bahawa tubuh manusia menunjukkan daya tahan maksimum terhadap kebuluran oksigen.

Di peringkat bawah sedar, penyerapan bahan baru berlaku lebih berkesan semasa tidur. Selain itu, dengan setiap fasa tidur yang baru, hafalan berlaku dengan lebih intensif. Waktu tidur yang terbaik untuk menghafal adalah kira-kira dua jam sebelum bangun. Masa terbaik tahun untuk kerja ingatan adalah musim panas.

Ia telah terbukti secara eksperimen bahawa seseorang lebih baik mengingat permulaan dan akhir maklumat homogen, dan bahagian tengah memberi kesukaran maksimum. Kerana kerumitan bahan yang dikhafal meningkat, prestasi memori meningkat. Apabila mengulangi maklumat yang dikaji, pastikan anda berehat.

Struktur otak memori

Sesetengah bahagian sistem korteks serebrum, cerebellum, dan limbic menjejaskan ingatan. Tetapi pengaruh utama dalam karya ini mempunyai kawasan yang terletak di kawasan temporal di sebelah kiri dan kanan hemisfera. Satu lagi struktur otak penting yang mempengaruhi proses ingatan adalah hippocampus. Apabila kawasan duniawi rosak di satu pihak, kerja ingatan memburuk, dan jika ia rosak di kedua-dua pihak, ia berhenti sepenuhnya.

Fungsi memori disebabkan oleh kerja-kerja sel saraf - neuron.

Rahsia memori otak

Ekologi kesedaran. Sains dan penemuan: Apabila sesuatu berlaku kepada kita, otak kita menangkapnya, mewujudkan kenangan. Perubahan yang berlaku dalam kes ini dengan otak biasanya dipanggil engrams atau kesan memori.

Rahsia ingatan otak. Jejak memori

Apabila sesuatu berlaku kepada kita, otak kita menangkapnya, mewujudkan kenangan. Perubahan yang berlaku dalam kes ini dengan otak biasanya dipanggil engrams atau kesan memori.

Ia adalah semulajadi bahawa memahami bagaimana jejak ingatan memandang adalah persoalan utama belajar otak. Tanpa ini, mustahil untuk membina apa-apa model kerja yang boleh dipercayai secara biologi. Memahami struktur ingatan secara langsung berkaitan dengan memahami bagaimana otak mengkodekan maklumat dan bagaimana ia beroperasi di atasnya. Semua ini, sementara, adalah misteri yang tidak dapat diselesaikan.

Malah lebih menarik dalam teka-teki memori menyumbang penyelidikan mengenai penyetempatan kenangan. Pada separuh pertama abad kedua puluh, Carl Lashley menetapkan eksperimen yang sangat menarik. Pada mulanya, dia melatih tikus untuk mencari jalan keluar dalam labirin, dan kemudian dia mengeluarkan pelbagai bahagian otak dengan mereka dan sekali lagi dilancarkan ke labirin yang sama. Oleh itu, dia cuba mencari bahagian otak yang bertanggungjawab untuk ingatan kemahiran yang diperoleh. Tetapi ternyata memori itu dipelihara setiap kali, walaupun gangguan motilitas kadang-kadang penting. Tikus selalu teringat di mana hendak mencari jalan keluar dan berdegil berjuang untuknya.

Eksperimen-eksperimen ini mengilhamkan Carl Pribram untuk merumuskan teori popular memori hologram. Selaras dengan itu, seperti hologram optik, setiap memori tertentu tidak terletak di mana-mana satu tempat korteks, tetapi terdapat di setiap tempatnya dan, dengan itu, setiap tempat korteks menyimpan semua kenangan sekaligus.

Pada satu-satu masa, harapan yang sangat tinggi untuk mencari engrams dikaitkan dengan keplastikan sinaptik. Keupayaan sinapsis untuk mengubah kepekaan mereka memberi harapan bahawa melalui ini, mungkin untuk menerangkan semua mekanisme ingatan. Idea keplastikan sinaptik menyebabkan penciptaan rangkaian neural buatan. Rangkaian ini telah menunjukkan bagaimana seorang neuron dapat belajar untuk mempelajari sesuatu yang sama dengan koleksi kenangan. Tetapi mencari tahu umum tidak sama seperti menyimpan kenangan individu.

Sekiranya anda tidak terlibat secara langsung dalam bidang neurosains, kemungkinan besar anda akan mendapat gambaran bahawa ahli neurobiologi mempunyai banyak teori mengenai ingatan, tetapi nampaknya tidak ada kepastian yang mana yang betul. Dan kerana, kemungkinan besar, teori-teori ini sangat rumit, mereka tidak begitu dibincangkan dalam kesusasteraan yang popular. Jadi, masih, menghairankan, bunyi teori tidak ada. Iaitu, terdapat andaian yang berbeza tentang apa yang mungkin berkaitan dengan ingatan. Tetapi tidak ada model yang entah bagaimana akan menerangkan bagaimana penampilan dan cara mereka bekerja.

Pada masa yang sama, pengetahuan yang besar telah dikumpulkan mengenai biologi neuron, mengenai manifestasi ingatan, tentang proses molekul yang menyertakan pembentukan kenangan, dan sejenisnya. Tetapi pendalaman pengetahuan tidak menyederhanakan keadaan, tetapi hanya merumitkannya. Setakat ini, tidak banyak yang diketahui tentang subjek penyelidikan; Penerbangan mewah tidak begitu terhad oleh pengetahuan. Namun begitu semakin banyak fakta-fakta baru diketahui, banyak hipotesis hilang sendiri. Untuk mencipta yang baru yang akan sesuai dengan fakta menjadi lebih sukar.

Apabila keadaan sedemikian berlaku dalam sains, ini adalah tanda yang pasti bahawa di suatu tempat di awal permulaan suatu kesilapan, kesilapan yang teruk telah merayap. Pada satu masa, Aristotle menggubal undang-undang gerakan. Dia meneruskan apa yang dilihatnya di hadapannya. Aristotle berkata bahawa terdapat dua jenis pergerakan: pergerakan semula jadi dan gerakan terpaksa. Pergerakan semulajadi, menurut Aristotle, hanya wujud dalam benda angkasa dan hanya benda angkasa yang dapat bergerak tanpa penerapan kekuatan. Semua badan "duniawi" yang lain memerlukan pergerakan daya untuk bergerak, jika tidak, pergerakan mesti berhenti sebentar atau lambat. Selama hampir dua ribu tahun ini dianggap kebenaran yang nyata, kerana semua orang melihat perkara yang sama di hadapan mereka. Tetapi pada masa yang sama, atas sebab tertentu, tiada siapa dalam semua dua millennia ini telah berjaya membina satu teori yang boleh dilaksanakan yang akan lebih jauh daripada kenyataan Aristotle. Dan hanya apabila Galileo dan Newton menegaskan kesilapan Aristotle yang menjengkelkan itu, dia berkata, dia lupa tentang kekuatan geseran, ternyata mungkin untuk merumuskan undang-undang mekanik yang diketahui. Walau bagaimanapun, adalah Einstein, tetapi itu cerita lain.

Nampaknya saya bahawa "pergerakan paksa", sekarang, adalah "neuron nenek" dalam neurosains. Sebenarnya, kesukaran utama dengan pembinaan teori ingatan adalah berkaitan dengan hakikat bahawa sangat sukar untuk menghubungkan neuron tertentu, jika kita memberikan kepadanya fungsi pengesan apa-apa harta, dan ingatan, yang, atas sebab-sebab banyak, tidak boleh diikat dengan ketat neuron tertentu.

Seterusnya, saya akan menunjukkan bagaimana engrams boleh mencari kes apabila neuron kehilangan kecenderungan "nenek" mereka.

Dalam bahagian-bahagian sebelumnya, sebuah automaton selular yang terdiri daripada unsur-unsur homogen digambarkan. Apabila sebarang corak aktiviti dibuat di mana-mana tempat automaton ini, depan gelombang akan menyimpang dari tempat ini. Di setiap tempat di hadapan ini, corak khusus yang unik timbul, hanya untuk corak gelombang ini.

Sekiranya anda mengingati gambar mana yang membuat gelombang, melalui mana-mana tempat, maka anda kemudian boleh menghasilkan semula gambar yang sama di tempat yang sama dan melancarkan gelombang baru dari tempat ini. Di setiap tempat yang gelombang baru ini dilalui, ia akan mengulang corak gelombang asal.

Jika anda menyusun kamus yang terdiri daripada beberapa konsep yang terbatas, maka setiap konsep boleh dikaitkan dengan gelombang uniknya sendiri. Kemudian, di mana-mana tempat automaton, adalah mungkin untuk menentukan konsep apa gelombang ini merambat dengan corak gelombang lulus. Dan dari mana-mana tempat, kemungkinan untuk memulakan gelombang apa-apa konsep jika kita menghasilkan semula di tempat ini serpihan corak gelombang yang kita perlukan.

Avomat rata boleh diberikan isipadu.

Laluan gelombang dalam silinder kecil akan kelihatan seperti ditunjukkan dalam gambar di bawah.

Jika anda mulakan dalam gelombang maklumat mesin, dan kemudian mulakan pengenal gelombang. Oleh itu, anda boleh mengingati gambar "gangguan" bersyarat gelombang ini. Untuk melakukan ini, di setiap tempat automaton oleh unsur-unsur di mana gelombang maklumat diluluskan, adalah perlu untuk mengingati corak gelombang pengecam yang mengelilinginya. Prosedur ini membolehkan anda mengingati sepasang "kunci - nilai". Sekiranya gelombang pengenal pengenal kemudiannya dilancarkan ke dalam automaton, elemen automaton akan menghasilkan corak gelombang maklumat memori itu sendiri.

Anda boleh mengingati pasangan kunci maklumat maklumat, baik secara selektif di mana-mana kawasan kecil mesin dan secara global di seluruh ruang mesin. Dengan maklumat hafalan global berulang kali diduplikasi ke seluruh kawasan mesin.

Apabila penerangan maklumat tidak terdiri daripada satu konsep, tetapi beberapa, maka deskripsi seperti itu dapat dihantar melalui automaton dengan menyebarkan gelombang maklumat konsep ini secara berturut-turut.

Dalam setiap volum tetap automaton, laluan siri gelombang akan menyebabkan perubahan pola, masing-masing yang boleh ditulis dengan vektor binari. Sekiranya dalam penjelasan urutan konsep tidak penting, maka untuk satu tempat vektor binari automatik yang dihasilkan oleh gelombang yang berlainan boleh secara logiknya agak bijak dan mendapatkan vektor penjelasan keseluruhan. Ini vektor total dengan lebar bit yang mencukupi menyimpan semua maklumat mengenai konsep yang termasuk di dalamnya.

Jumlah vektor mempunyai kedalaman bit tinggi dan mengandungi sebilangan besar unit. Anda boleh mengurangkan bilangan unit dan menurunkan lebar vektor total dengan mengira fungsi hash untuknya.

Pengenal memori, seperti perihalan itu sendiri, boleh terdiri daripada beberapa konsep. Kemudian baginya, anda boleh mengira hash yang sepadan. Apabila menghafal boleh digunakan bukan kod sumber, dan hash yang dihasilkan.

Ia sebelum ini menunjukkan bahawa untuk otak yang sebenar, kemungkinan calon untuk peranan unsur-unsur automaton selular mungkin ranting pokok neuron dendritik.

Pengiraan neuron fungsi hash isyarat dendritik

Ranting dendritik membentuk pokok dendritik (gambar di bawah). Cawangan-cawangan ini hanya mempunyai pasangan yang dipasangkan dan tidak membentuk kitaran tertutup.

Model Neuron Nyata (Projek EyeWire)

Spike neuron berlaku apabila depolarisasi membran pada tubuhnya di rantau bukit akson mencapai nilai kritikal. Depolarization of the soma, iaitu, badan neuron, berlaku terutamanya disebabkan oleh isyarat dari cawangan dendritik. Berpotensi, isyarat tersebut boleh menjadi arus yang timbul dalam cabang dendritik dan pancang dendritik.

Disebabkan fakta bahawa dalam perjalanan ke ikan keli, isyarat cawangan yang berbeza di cawangan mata berinteraksi antara satu sama lain, isyarat yang mencapai badan-badan neuron berubah menjadi fungsi tertentu isyarat cawangan dendritik. Potensi membran dari badan neuron itu sendiri adalah fungsi isyarat semua cawangan pokok dendritiknya. Secara kebetulan, ini tidak bertentangan dengan konsep klasik neuron formal. Dengan proviso bahawa neuron formal klasik adalah penambahan ambang isyarat mudah pada sinapsinya, dan kita bercakap mengenai fungsi yang agak bijak dari isyarat dari ranting dendritik.

Dalam tafsiran yang diterangkan itu, lonjakan satu neuron boleh dipanggil dengan selamat biner hasil hash bertukar daripada isyarat cawangan dendritiknya. Oleh itu, kita boleh mengatakan bahawa gambaran keseluruhan aktiviti neuron dapat ditafsirkan sebagai hasil dari hash transformasi aktiviti segmen dendritik.

Untuk mengaktifkan neuron, semua aktiviti yang berlaku pada pokok dendritik mesti dibungkus dalam selang masa yang kecil beberapa milisaat. Sekiranya kita mengandaikan bahawa jumlah corak aktiviti dendritik dibentuk semasa selang ini, yang berlaku selepas melewati semua gelombang penerangan rumit, maka paku neuron sangat sesuai untuk peranan hash yang berkaitan dengan corak yang timbul pada segmen dendritik.

Untuk menghafal pola melalui gangguan, dua gelombang diperlukan: gelombang pengenal dan gelombang nilai, iaitu, maklumat yang disimpan. Dalam kerak sebenar, gelombang ini boleh menyebarkan secara serentak. Pada masa yang sama, pengecam itu sendiri boleh menjadi penerangan yang agak rumit. Ia boleh diandaikan bahawa dalam korteks, hash untuk maklumat dan hash untuk pengenal boleh dibentuk secara serentak, tetapi oleh neuron yang berbeza. Pada dasarnya, neuron ini boleh menjadi jenis neuron yang berlainan. Neuron yang paling biasa dalam korteks adalah neuron piramid dan stellate. Sebagai contohnya, aktiviti neuron piramida menguraikan fungsi hash untuk maklumat, dan fungsi fungsi hash berbentuk bintang untuk pengenal kenangan.

Dendrite Selected Points

Kami sampai pada kesimpulan bahawa di setiap tempat maklumat terkini korteks boleh dikodkan dengan gabungan aktiviti neuron yang terletak di tempat ini. Dalam kes ini, gambaran seketika kumulatif pancang mereka boleh dianggap sebagai fungsi hash aktiviti dendrit yang sepadan dengan neuron ini.

Dalam automaton selular, diperlukan untuk menghafal bahawa setiap elemen automaton melihat dan dapat menghafal serpihan kod hash panjang yang mencukupi. Gelombang pengenal menunjukkan unsur-unsur yang harus diingat, dan satu siri gelombang maklumat membentuk gambaran keseluruhan aktiviti unsur-unsur dari mana kod hash yang sama diperolehi, yang seharusnya mereka hafal.

Dalam analogi dengan otak, ini bermakna setiap cawangan dendritik mesti melihat aktiviti neuron di sekelilingnya dan mesti dapat mengingatnya secara selektif.

Jika kita menganggap bahawa kita mahu satu cawangan mengingati bukan satu dan bukan dua, tetapi beribu-ribu atau jutaan kombinasi yang berbeza dari aktiviti neuron, tugas itu menjadi sangat menarik.

Sehingga kini, kami bercakap mengenai pokok neuron dendritik, sekarang mari kita lihat axons mereka. Oleh itu, peratusan utama neuron kortikal adalah neuron piramid dan stellate. Akson neuron ini dicirikan oleh cagaran kuat bercabang. Kebanyakan hubungan sinaptik akson adalah dalam jumlah, dimensi yang boleh dibandingkan dengan saiz pokok dendrit (angka di bawah). Geometri akson ini memastikan isyarat mengenai aktiviti neuron menjadi tersedia untuk hampir semua cawangan dendritik ini dan neuron lain yang terdapat di kawasan kejiranan tertentu (radius kira-kira 50-70 mikron) dari neuron ini.

Struktur neuron bintang, penguasa - 0.1 mm (Braitenberg, 1978)

Ketersediaan isyarat harus difahami dalam erti kata bahawa untuk setiap cawangan dendritik berdekatan ia akan menjadi neuron di mana akson neuron ini melewatinya. Oleh itu, pada masa ini aktiviti neuron, spread spike sepanjang axon dan neurotransmitter dikeluarkan dari semua sinaps yang terbentuk oleh akson. Sesetengah neurotransmitter ini disebabkan oleh spilover, iaitu, melepaskan sinaps, boleh mencapai cawangan dendrit yang diingini.

Secara umum, akson boleh menyebar jauh di sepanjang korteks atau di luar. Tetapi cabang utama akson pada kebanyakan kes jatuh ke ruang sekitar neuron itu sendiri. Jarak purata antara sinaps pada dendrite ialah 0.5 mikron. Jarak purata antara sinapsis pada akson adalah 5 mikron. Bilangan kenalan pada dendrit adalah sama dengan bilangan kenalan pada sinapsis. Oleh itu, panjang axon ialah 10 kali panjang dendrite. Di sekitar ruang neuron yang berdekatan kira-kira 6000 sinapsinya. Ini sepadan dengan panjang paksi 3 sentimeter. Sekarang, bayangkan bahawa 3 sentimeter ini diletakkan dalam lingkungan dengan radius kurang dari satu sepersepuluh milimeter dan anda mendapat gambaran mengenai ciri akson yang bercabang. Di sebelah mana-mana segmen dendrite, terdapat pelbagai paksi neuron tetangga, yang sebahagian daripadanya mendekatinya lebih dari sekali.

Sinapsis yang secara langsung mengelilingi cawangan dendritik, baik mereka sendiri dan hanya berdekatan, adalah sumber neurotransmiter tambahan sinaptik untuk cawangan ini. Kami menggambarkan lokasi sumber-sumber ini di sepanjang segmen dendrite bersyarat (gambar di bawah). Untuk tujuan ini, sumbernya serasi dengan dendrite, kira-kira mengekalkan kedudukannya sepanjang panjang dendrite. Enumerate dendrit yang mengelilingi neuron. Kemudian bagi setiap sumber di cawangan ini, anda boleh menentukan bilangan neuron dari ruang sekeliling yang mengawal sumber ini. Setiap neuron alam sekitar boleh mempunyai beberapa sumber yang dikendalikan olehnya, secara rawak diedarkan melalui dendrit. Nyatakan korelasi neuron dan sumber pada cawangan dendritik vektor D dengan elemen di, di mana setiap elemen adalah bilangan neuron yang mengawal sumbernya.

Korelasi neuron sekitar dan hubungan mereka pada dendrite

Nyatakan Nneuron - bilangan neuron alam sekitar dan Nsumber - bilangan sumber bagi satu segmen dendrite.

Jika kita menentukan jarak ke mana neurotransmitter menyebar selepas spilover, kita dapat menentukan sinapsinya mana yang dapat mempengaruhi tempat yang dipilih dendrit itu. Nyatakan oleh Ntangkapan bilangan sumber yang mampu mempengaruhi lokasi terpilih dendrite tersebut. Untuk sumber-sumber ini, tempat sedemikian boleh dipanggil "perangkap".

Kini mengandaikan bahawa beberapa neuron dari persekitaran dendrite memberikan pancang. Ini boleh ditafsirkan sebagai isyarat yang tersedia untuk memerhatikan segmen dendritik kami. Nyatakan Nsig - bilangan neuron aktif yang mencipta isyarat maklumat. Tulis isyarat ini dengan vektor binari S dimensi Nsumber.

Untuk semua kedudukan pada dendrite, kecuali yang paling melampau, anda boleh menentukan bilangan sumber aktif (ketumpatan isyarat) yang jatuh ke dalam perangkap menggunakan formula

Sebagai contoh, untuk isyarat yang ditunjukkan dalam gambar di bawah, ketumpatan isyarat dalam perangkap sinaptik yang ditandakan adalah 2 (jumlah isyarat dari neuron 1 dan 4).

Memaparkan aktiviti dua neuron alam sekitar pada segmen dendritik (hanya sebahagian daripada sambungan dan penombaan ditunjukkan)

Untuk sebarang isyarat sewenang-wenangnya, ada kemungkinan untuk mengira ketumpatan ketumpatan yang akan dibuat pada dendrit tersebut. Ketumpatan ini akan berkisar dari 0 hingga Ntangkapan. Nilai maksimum akan dicapai apabila semua sumber yang membentuk perangkap yang sama akan aktif.

Kami menggunakan ciri-ciri nilai kulit tikus sebenar (Braitenberg V., Schuz A., 1998) dan berdasarkan kepada mereka, kami memilih parameter anggaran model:

Bahagian panjang = 150 mikron (300 sinaps, purata 0.5 mikron antara sinaps)

Dendrite radius bercabang padat = 70 μm

Ketumpatan neuron dalam korteks = 9x10 4 / mm 3

Bilangan neuron dikelilingi oleh dendrite (Nneuron) = 100

Bilangan sumber bagi segmen dendritik (Nsumber) = 3000

Dimensi perangkap (Ntangkapan) = 15

Kami akan menganggap bahawa isyarat dikodkan oleh aktiviti, sebagai contoh, 10% daripada neuron, maka Nsig = 10

Anda boleh mengira kebarangkalian bahawa untuk isyarat sewenang-wenang yang terdiri daripada Nsig unit, terdapat sekurang-kurangnya satu tempat di segmen dendritik, di mana ketumpatan isyarat akan betul-betul unit K. Untuk parameter yang diberikan, kebarangkalian mengambil nilai berikut:

Jadual kebarangkalian mencari sekurang-kurangnya satu perangkap dengan ketumpatan yang diberikan. Lajur pertama adalah bilangan sumber yang diperlukan dalam perangkap. Yang kedua adalah kebarangkalian untuk mencari sekurang-kurangnya satu tempat di dendrite, di mana terdapat beberapa sumber aktif.

Jadual menunjukkan bahawa dengan kebarangkalian hampir 1 pada mana-mana segmen dendritik untuk setiap isyarat kelantangan yang dipilih akan ada tempat di mana sekurang-kurangnya 5 aksons neuron aktif akan berkumpul. Tempat dendrite ini boleh dianggap dipilih berhubung dengan isyarat yang dipilih. Sekiranya di tempat ini ingat bahawa akson (sinaps) aktif, maka ini akan membolehkan ketepatan yang tinggi untuk mengesan pengulangan isyarat yang sama.

Ketepatan pengesanan ditentukan oleh kemungkinan perlanggaran, iaitu kebarangkalian bahawa neuron yang sama akan aktif dalam beberapa isyarat volumetrik yang lain, akson yang berkumpul di lokasi yang dipilih. Iaitu, jika, sebagai contoh, isyarat ditentukan oleh aktiviti 10 neuron daripada 100 dan gabungan 5 daripada 10 neuron ini direkodkan di lokasi terpilih, maka untuk perlanggaran ia cukup bahawa dalam isyarat lain, 5 neuron ini juga aktif.

Kami menunjukkan jumlah neuron yang "tertangkap" dalam perangkap, iaitu aktiviti yang bertepatan di lokasi yang dipilih, melalui K. Untuk isyarat lain yang terdiri daripada Nsig neuron aktif, menyebabkan pengiktirafan yang salah tentang keperluan untuk neuronnya bersamaan dengan neuron perangkap.

Bilangan isyarat padanan sedemikian adalah.

Jumlah kemungkinan isyarat - kebarangkalian kesilapan


Untuk model kami, dengan K = 5, kebarangkalian ralat pengesanan ialah 3.34x10-6, dengan K = 6, kebarangkalian lebih rendah - 1.76x10 -7.

Pengekodan isyarat di lokasi yang dipilih dengan menggunakan gabungan neurotransmitter

Setiap tempat dendrite dikelilingi oleh sinaps, kedua-dendrite sendiri dan tetangga. Sintetik ini adalah sumber neurotransmiter extrasynaptic. Mereka dari sinapsis yang dapat mempengaruhi tempat yang dipilih dari dendrite membentuk perangkap. Bilangan purata sinapsinya untuk tapak dendrite sewenang-wenang adalah Ntangkapan. Marilah kita menetapkan nilai K, yang menentukan berapa banyak sinapsis perlu aktif untuk mempertimbangkan tempat yang dipilih berkenaan dengan isyarat sekeliling. Ia dapat dilihat bahawa untuk setiap tapak dendrit terdapat banyak isyarat yang membuat sekurang-kurangnya persimpangan K di tempat ini. Supaya kita dapat mengesan dengan tepat pengulangan adalah perlu bukan sahaja isyarat yang dikehendaki untuk menetapkan hakikat bahawa pilihan mereka di dalam berhubung dengan isyarat ini ke tapak web sumber bekerja, dan kami juga perlu memastikan bahawa ini adalah sumber yang sepadan dengan isyarat. Iaitu, perlu difahami bukan sahaja berapa banyak sinaps yang diaktifkan oleh pelepasan neurotransmiter, tetapi untuk menentukan sinapsinya yang mana pada masa ini.

Seperti yang telah kita berkata, bagi majoriti sinaps dalam "teras" aktiviti neurotransmitter masa menonjol dan sebagai tambahan kepada satu atau lebih daripada neuropeptida yang (Lundberg, JM 1996. Pharmacol Wahyu 48 :. 113-178.) (Bondy, CA, et al., 1989. Sel. Mol Neurobiol 9: 427-446). Hakikat neuron di dalam otak sebilangan besar neurotransmitter dan neuromodulators menunjukkan bahawa fungsi utama kepelbagaian itu - adalah untuk mewujudkan pada masa aktiviti neuron segerak dalam setiap bidang kombinasi unik ruang neurotransmitter dan modular. Ia boleh diandaikan bahawa bahan tambahan dalam vesikel sinaptik diedarkan melalui sinapsinya untuk memastikan kepelbagaian maksimum di setiap lokasi ruang. Jika ini berlaku, maka mengesan kombinasi tertentu aktiviti sinaps dikurangkan untuk menentukan set unik bahan yang dipancarkan sepadan dengan sinapsinya.

Oleh itu, jika seorang kegemaran berkenaan dengan lokasi isyarat tempat dendrite tertentu pengesan sensitif dengan gabungan bahan-bahan, ciri-ciri isyarat ini, operasi pengesan ini akan dengan kebarangkalian yang sangat tinggi bercakap tentang pengulangan isyarat asal.

Kini kita tahu bahawa di setiap cawangan dendritik akan sentiasa menjadi tempat yang akan dipilih berhubung dengan sebarang isyarat neuron di sekitarnya. Ia kekal bagi kita untuk memahami bagaimana cawangan dendritis dapat mengingati bahawa tempat yang dipilihnya itu harus bertindak balas terhadap gabungan tertentu neurotransmiter.

Reseptor neuron seperti unsur ingatan

Menggambarkan kerja neuron, kami mengatakan bahawa bahan-bahan sekitarnya mempengaruhi kerja neuron melalui reseptornya. Reseptor adalah ionotropik dan metabotropik. Reseptor Ionotropik mengikat kepada neurotransmitter yang dikeluarkan pada sinaps, yang menyebabkan perubahan dalam pengesahan mereka. Penggabungan molekul adalah perubahan dalam struktur spasialnya tanpa mengubah komposisi molekul itu sendiri.

Reseptor Ionotropik adalah saluran ion serentak. Perubahan dalam pengesahan membuka saluran ion reseptor, yang membawa kepada pergerakan ion dan, dengan itu, perubahan dalam potensi membran.

Reseptor metabotropic tidak mempunyai saluran ion dan bertindak berbeza. Bahagian yang ada di dalam neuron, mereka dikaitkan dengan protein G yang dipanggil. Apabila reseptor ini berinteraksi dengan bahan isyarat mereka, perubahannya berubah dan protein G dikeluarkan. Ini membawa kepada pelbagai akibat yang mungkin. Salah satu akibat yang mungkin adalah penemuan oleh protein G-ion saluran jiran, yang dengan cepat mengubah potensi membran tempatan neuron. Itu, seterusnya, menyebabkan arus dalam dendrit dan boleh menyebabkan spek dendritik.

Reseptor metabotropik, membran neuron dan protein G

Reseptor metabotropik terletak di luar sinapsis dan merupakan sasaran khusus untuk neurotransmitter ekstrasynaptik. Reseptor terutama berkumpul dan bertindak bersama. Kelompok reseptor metabotropik, pada hakikatnya, adalah pengesan beragam yang disesuaikan dengan gabungan tertentu neurotransmitter.

Kelompok reseptor metabotropik sangat sesuai untuk peranan elemen engram untuk model kami. Berhampiran setiap sinaps boleh beratus-ratus kluster sedemikian. Mereka pendahuluan dipilih secara rawak reseptor gabungan yang mungkin sensitif kepada banyak kemungkinan kombinasi di lokasi ini neurotransmitter extrasynaptic iaitu neurotransmitter ini, yang boleh berdiri di persekitaran sinaps jiran.

Iaitu, reseptor metabotropik yang terdapat dalam jumlah yang besar di setiap tempat dendrite boleh "kosong" untuk pencapaian masa depan. Peralihan "kosong" ke dalam engrams boleh diterangkan seperti berikut. Katakan bahawa cluster reseptor yang dimiliki oleh mana-mana cawangan dendritik pada mulanya tidak aktif dan tidak mempunyai kesan ke atas kerjanya. Apabila cawangan ini perlu dikhafal, ia membolehkan semua reseptor metabotropic mengetahui mengenainya. Isyarat sedemikian, sebagai contoh, boleh menjadi jumlah kecil depolarisasi membran cawangan ini. Seperti yang kita katakan di atas, di suatu tempat di thread ini pasti akan menjadi tempat kegemaran. Iaitu, tempat di mana beberapa sinaps aktif akan berada di sebelah cawangan ini. Jika pada ketika ini terdapat satu kelompok cawangan dengan reseptor, yang akan bertepatan dengan sensitiviti koktel neurotransmitter, kelompok ini dijangka bergerak ke keadaan aktif dan seterusnya sentiasa bertindak balas kepada kemunculan koktel beliau. Sekiranya sebelum cluster ini tidak menjejaskan operasi dendrite sprig, kini ia perlu mewujudkan potensi postsynaptic yang menarik apabila koktel muncul.

Ternyata reseptor metabotropik benar-benar melakukan tindakan seperti ini. Sesetengah keadaan boleh menenggelamkan bahagian luar dan bahagian dalaman kaunter reseptor ke membran, merosakkan reseptor kepekaan. Atau, sebaliknya, bahagian sensitif reseptor boleh ditolak daripada membran. Dalam keadaan sensitif sedemikian, reseptor boleh tinggal selama beberapa waktu, maka ia boleh kembali ke keadaan semula jadi - ini sepadan dengan ingatan jangka pendek. Reseptor boleh menetapkan keadaan sensitif sedemikian secara kekal. Jika keadaan yang sesuai dibentuk, maka proses adhesi dan pempolimeran bermula, yang boleh meninggalkan reseptor dalam keadaan sensitif selama beberapa hari dan minggu. Jika proses penetapan, yang berlangsung, mungkin, tidak akan terganggu selama sebulan, maka keadaan reseptor itu tetap selama-lamanya atau lebih tepat untuk dikatakan untuk kehidupan. Semua ini sepadan dengan tahap penyatuan memori jangka panjang yang berlainan.

Mekanisme yang mengawal kelakuan reseptor metabotropik ini telah dikaji dan diterangkan dengan teliti oleh A.N. Radchenko (mekanisme maklumat otak, 2007). Dengan cara ini, Radchenko mula-mula mencadangkan bahawa ia adalah kumpulan reseptor metabotropik dengan peralihan konformasi mereka yang merupakan unsur engram.

Untuk ingatan berdasarkan keplastikan sinaptik, kapasitansi dianggap agak mudah. Satu contoh pengiraan sedemikian diberikan dalam gambar tajuk. Perhatikan bahawa dalam model kami, keupayaan memori pada dendrit adalah lebih kurang 1000 kali lebih besar. Dan itu bukan semua.

Dalam struktur spatial yang dicipta oleh penyebaran akson dan dendrit, ideologi "tempat pilihan" berfungsi. Iaitu, agar reseptor untuk "bertindak" mereka tidak perlu dikaitkan dengan dendrite yang mana sinaps itu dimiliki, di mana isyarat dihantar. Oleh kerana hakikat bahawa neurotransmitter diedarkan di ruang antara, "sebenarnya" ada apa-apa reseptor yang terletak hanya berdekatan dengan geometri. Dan ini, secara umum, tidak semestinya perlu menjadi reseptor kepunyaan neuron.

Oleh itu, sel-sel glial pada korteks, astrocytes plasma (gambar di bawah), mempunyai set reseptor yang sama seperti neuron, dan oleh itu boleh menjadi peserta mekanisme memori.

Dalam korteks, bilangan astrocytes melebihi bilangan neuron. Astrocytes korteks mempunyai proses cawangan yang pendek. Tumbuh ini melindungi sinapsim berdekatan (gambar di bawah).

Sinaps tripartit (R. D. Fields, B. Stevens-Graham, 2002)

Astrocytes kedua-duanya boleh meningkatkan tindak balas sinaptik disebabkan oleh pelemparan pengantara yang berkaitan, dan melemahkan oleh penyerapan atau pelepasan neurotransmitter protein mengikat itu. Di samping itu, astrocytes dapat merembeskan molekul isyarat yang mengatur pelepasan neurotransmitter oleh akson. Konsep isyarat antara neuron, astrocytes mempertimbangkan pengaruh dipanggil juzuk sinaps (R. D. Fields, B. Stevens-Graham, 2002). Kemungkinan sinaps trilateral adalah unsur utama yang mengimplementasikan mekanisme kerja bersama dalam pelbagai sistem memori.

Peranan hippocampus. Maklumat dalam pengenal. Pengenal Cincin

Dalam model ingatan yang disebutkan, agar mana-mana kawasan korteks membentuk kenangan, selain gambar maklumat itu sendiri, isyarat pengenal pasti mesti dihantar kepadanya. Oleh kerana zon-zon korteks menjalankan fungsi yang berbeza, adalah wajar untuk menganggap bahawa pengenal kenangan berbeza untuk zon atau kumpulan zon yang berlainan.

Sesetengah bahagian otak yang terkenal, berdasarkan kekhususannya, sangat sesuai dengan peranan pengecam sumber. Oleh itu, hillocks atas quadrilaterals boleh menjadi sumber pengecam bagi zon visual. Hillocks bawah quadrilateralia sesuai untuk peranan pengenal penjenisi untuk kawasan pendengaran korteks. Organ yang paling penting yang berkaitan dengan ingatan ialah hippocampus, yang sesuai dengan peranan penjana utama kenangan untuk bidang korteks prefrontal.

Pada tahun 1953, pesakit, yang dipanggil H.M. (Henry Molaison), apabila anda cuba untuk menyembuhkan epilepsi dibuat penyingkiran dua hala hippocampus (W. Scoviille, B. Milner, 1957) itu. Akibatnya, H.M. keupayaan untuk menghafal sesuatu hilang sepenuhnya. Dia teringat semua yang ada bersama dia sebelum operasi itu, tetapi sesuatu yang baru terbang dari kepalanya sebaik sahaja perhatiannya berubah. Mereka yang menonton filem "Remember" ("Memento") oleh Christopher Nolan akan memahami apa perbualan itu.

Kes H.M. agak unik. Dalam kes-kes lain, berkaitan dengan penghapusan hippocampus, di mana tidak ada pemusnahan dua hala yang lengkap, seperti dalam H.M, kerosakan memori sama ada tidak begitu ketara atau tidak sama sekali (W. Scoviille, B. Milner, 1957).

Penghapusan lengkap hippocampus menjadikannya mustahil untuk membentuk kenangan baru. Pelanggaran hippocampus boleh membawa kepada sindrom Korsakov, yang juga merendahkan ketidakmampuan untuk merakam peristiwa semasa, sambil mengekalkan ingatan lama.

Idea yang cukup umum tentang peranan hippocampus adalah bahawa hippocampus adalah tempat untuk memegang kenangan semasa yang kemudiannya diulangi di atas ruang korteks. Dalam model yang dijelaskan, peranan hippocampus berbeza, ia mewujudkan kunci kenangan unik.

Kunci yang dibuat oleh hippocampus melalui sistem unjuran akan dilanjutkan ke zon yang bersesuaian dengan korteks. Gangguan pengenal hippocampus dan deskripsi maklumat mencipta ingatan. Dalam kes ini, ingatan segera terbentuk "di tempatnya" dan tidak bergerak di antara hippocampus dan korteks. Perwakilan sedemikian adalah dengan persetujuan yang baik dengan data eksperimen. Sesungguhnya penghapusan hippocampus menjadikannya mustahil untuk hafalan baru, kerana penjana utama kenangan hilang. Kenangan lama tetap utuh, kerana mereka tidak lagi bergantung pada hippocampus. Pengenalpastian mereka boleh diekstrak dan digunakan tanpa menggunakan hippocampus.

Tetapi argumen utama yang memihak kepada peranan hippocampus yang dicadangkan dikaitkan dengan fungsi yang terdapat di hippocampus dan pada pandangan pertama tidak mempunyai hubungan langsung dengan mekanisme memori.

Pada tahun 1971, John O'Keefe membuka sel-sel tempat di hippocampus (O'Keefe J., Dostrovsky J., 1971). Sel-sel ini bertindak balas seperti navigator dalaman. Sekiranya tikus diletakkan di dalam koridor panjang, maka dengan aktiviti sel-sel tertentu ia akan dapat dikatakan tepat di mana tempatnya terletak. Selain itu, tindak balas sel-sel ini tidak akan bergantung kepada bagaimana dia masuk ke tempat ini.

Pada tahun 2005, neuron yang menyandarkan kedudukan dalam ruang, membentuk sesuatu seperti grid koordinat, ditemui di hippocampus (Hafting T., Fyhn M., Molden S., Moser M..B., Moser E.I., 2005).

Pada tahun 2011, ternyata di hippocampus ada sel-sel yang dalam cara tertentu menyandikan selang masa. Kegiatan mereka membentuk corak irama, walaupun tiada hal lain yang terjadi (Christopher J. MacDonald, Kyle Q. Lepage, Uri T. Eden, Howard Eichenbaum, 2011).

Menyimpan data dalam bentuk pasangan nilai penting mewujudkan pelbagai bersekutu. Dalam array bersekutu, kunci mempunyai fungsi berganda. Dalam satu tangan, ia adalah pengenal unik yang membolehkan anda membezakan satu pasangan dari yang lain, di sisi lain, kunci itu sendiri boleh membawa maklumat yang sangat memudahkan pencarian. Contohnya, sistem fail komputer boleh dianggap sebagai rangkaian bersekutu. Nilai adalah maklumat yang disimpan dalam fail, kunci adalah maklumat mengenai fail tersebut. Maklumat fail ialah laluan ke lokasi storan, nama fail, tarikh penciptaan. Untuk foto, maklumat tambahan - geotag, koordinat tempat gambar diambil. Untuk fail muzik - nama album dan nama artis. Semua data mengenai fail ini membentuk kunci komposit kompleks yang bukan sahaja mengenal pasti fail secara unik, tetapi juga membolehkan anda mencari oleh mana-mana medan kunci atau gabungan apa pun. Lebih terperinci kunci, lebih fleksibel keupayaan carian.

Oleh kerana otak melaksanakan tugas maklumat yang sama seperti sistem komputer, adalah logik untuk mengandaikan bahawa menyimpan data dalam bentuk pasangan nilai utama oleh otak akan disertai dengan penciptaan kunci yang paling mudah dicari. Bagi kenangan yang dikendalikan oleh seseorang, satu set deskriptor utama yang sepatutnya termasuk:

Petunjuk tempat tindakan;

Petunjuk kedudukan dalam ruang;

Tentukan masa kejadian;

Satu set konsep yang menasihati makna asas apa yang sedang berlaku. Beberapa analog kata kunci yang menerangkan kandungan artikel tersebut.


Nampaknya hippocampus tidak hanya berfungsi dengan tempat, kedudukan dalam ruang dan waktu, tetapi menggunakan data ini untuk menyusun kunci-kunci maklumat kenangan kompleks. Sekurang-kurangnya, ini menjelaskan dengan jelas mengapa fungsi-fungsi yang beragam itu bersama-sama di satu tempat. Dan tempat itu bertanggungjawab secara langsung untuk pembentukan memori.

Kepentingan khusus ialah pengekalan temporal. Memori manusia tidak hanya membolehkan seseorang mengingat gambar-gambar statik, ia mampu menghasilkan urutan adegan yang mengekalkan kronologi mereka. Oleh itu, kemungkinan itu harus dimasukkan ke dalam sistem pengekodan ingatan. Telah ditunjukkan bahawa dalam hippocampus terdapat sel-sel masa yang mencipta corak irama (Christopher J. MacDonald, Kyle Q. Lepage, Uri T. Eden, Howard Eichenbaum, 2011). Siklus motif pola tersebut menunjukkan bahawa hippocampus boleh menggunakan teknik yang sama yang digunakan seseorang untuk mengukur masa untuk membuat medan pengenal peristiwa sementara.

Untuk menerangkan masa, kita menggunakan jam dan kalendar. Kedua-duanya didasarkan pada pengenal cincin. Satu minit terdiri daripada 60 saat. Ini bermakna 60 pengecam akan menggantikan satu sama lain, dan selepas 60 saat, yang pertama akan datang lagi. Begitu juga, dengan minit dalam jam, jam dalam hari, hari dalam bulan, hari dalam minggu, bulan dalam tahun, tahun dalam berabad-abad. Iaitu, beberapa pengenal cincin yang mempunyai tempoh berkala yang berbeza membolehkan anda mengenal pasti sebarang titik dalam masa.

Nampaknya hippocampus menggunakan sistem pengecam cincin sementara, yang sebenarnya diperhatikan dalam eksperimen. Tetapi apa yang menarik ialah sistem sedemikian membolehkan bukan sahaja mengenal pasti kenangan, tetapi juga untuk menghasilkan semula urutan mereka. Sekiranya kita mengetahui peraturan untuk mengenal pasti identiti berikut, maka dengan pengenal pasti satu peristiwa, kita dapat dengan mudah mendapatkan pengenal acara berikut secara kronologi dan sebagainya.

Perlu diperhatikan bahawa pengenal cincin mudah bukan hanya untuk menggambarkan masa, tetapi juga untuk banyak situasi lain.

Apa yang kita telah jelaskan dalam bahagian ini adalah sangat penting untuk memahami kerja otak, tetapi tidak mengandungi, sejauh mana, "sihir". Ya, ia menunjukkan di mana memori boleh dan dalam bentuk apa ia boleh disimpan, tetapi ia tidak mengatakan apa-apa tentang bagaimana otak mudah menyelesaikan masalah yang melebihi kapasiti komputer. Komputer tentu saja boleh dianggap lebih cepat daripada seseorang, tetapi seseorang mampu memahami maksud apa yang sedang berlaku. Published by econet.ru

Jika anda mempunyai sebarang soalan mengenai topik ini, mintalah kepada pakar dan pembaca projek kami di sini.