Головна
Реферати » Реферати з біології » Діяльність мозку

Діяльність мозку

МГАТУ ім. К. Е. Ціолковського

1МТсв-30/95

ДІЯЛЬНІСТЬ МОЗКУ.

Яким чином дані про те, що відбувається в клітинах морського молюска, або про синтез білків у мозку можуть про-лити світло на природу навчання іпамяті у людини? Основні біохімічні механізми передачі нервових імпульсів дуже подібні у всіх нейронах у всіх жівотних.Еслі вони були сох-поранені еволюцією, то здається логічним припустити, що і клітинні механізми навчання і пам'яті, які використовуються у нижчих тварин, теж сохранілісь.В декількох експери-ментів , виконаних останнім часом, вчені вводили фосфо-рілірующій фермент, відповідальний за процес навчання у молюсків, в нейрони головного мозку багатьох ссавців.

Фермент підвищував збудливість, тобто чинив дію сход-ве з тим, яке спостерігалося в мембранах нейронів у молюсків. Чи відіграє ця клітинна реакція одну і ту ж роль у кішки і у молюска, поки невідомо, але знання біохімічес-ких механізмів навчання у нижчих тварин може служити ос-новою для вивчення більш складно влаштованих нервових систем.

Однак експерименти, проведені тільки на клітинному рівні, навряд чи розкриють секрет, як наш мозок запам'ятовує партитуру симфонії Бетховена або навіть прості відомості, що не-обхідні для розгадки кросворду. Потрібно переходити на уро-вень мозкових систем, де в людини десятки мільярдів нейтронів з'єднані між собою заплутаним, але впорядкований-ним чином. На вищих тварин проводяться експерименти з навчанням і різними впливами на мозок. Психологичес-кі дослідження на здорових людях дозволяють з'ясувати дещо про процеси переробки та зберігання інформації. Ізу-чення хворих з різними видами амнезії, хіба після пошкодження мозку, доставляє особливо цінні відомостей-ня про організацію функцій пам'яті.

Майже сорок років тому психолог Карл Лешлі-піонер в об-ласті експериментального дослідження мозку і поведінки-по-намагався дати відповідь на питання про просторову організацію пам'яті в мозку. Він навчав тварин вирішення певної за-дачі, а потім видаляв один за одним різні ділянки кори головного мозку в пошуках місць збереження слідів пам'яті. Од-нако незалежно від того, яке у корковою тканини було видалено, знайти те специфічне місце, де зберігаються сліди пам'яті-енграми, - не вдалося.

Подальші дослідження показали, в чому полягала причина невдачі Лешлі: Для навчання й пам'яті важливими багато областей і структури мозку крім кори. Виявилося також, що сліди пам'яті в корі широко розкидані і багаторазово дублі-руются.

Один з учнів Лешлі, Дональд Хебб, продовжив справу свого вчителя і запропонував теорію відбуваються в пам'яті, яка визначила хід подальших досліджень більше ніж на три десятиліття вперед. Хебб ввів поняття короткочасної і довготривалої пам'яті. Він вважав, що короткочасна пам'ять - це активний процес обмеженої тривалості, що не залишає ніяких слідів, а долговремен-ная пам'ять обумовлена ??структурними змінами в нервовій системі.

Як вважав Хебб, ці структурні зміни могли бути викликані повторною активацією замкнутих нейтронних ланцюгів, наприклад шляхів від кори до таламуса або гиппокампу і назад до кори. Повторне порушення утворюють такий ланцюг нейтро-нів призводить до того, що зв'язують їх синапси стають функціонально ефективними. Після встановлення таких зв'язків ці нейтрони утворюють клітинний ансамбль, і будь-яке збуджений-ня відносяться до нього нейтронів буде активувати весь ансамбль. Так може здійснюватися зберігання інформації та її повторне вилучення під впливом будь-яких відчуттів, мис-лей або емоцій, возбуждаюшіх окремі нейтрони клітинного ансамблю. Структурні зміни, як вважав Хебб, ймовірно, відбуваються в синапсах в результаті яких-небудь процесів росту або метаболічних змін, що підсилюють вплив кожного нейтрона на наступний нейтрон.

У теорії клітинних ансамблів особливе значення Придава-лось того, що слід пам'яті - це статична "запис", не просто продукт змін в структурі однієї нервової клітини або молекули мозку. Розуміння пам'яті як процесу, включаю-ного взаємодія багатьох нейтронів, - ось, мабуть, найкращий шлях неврологічного пояснення того, що дізналися психологи про нормальну переробки інформації у людини.

Для того щоб успішно скористатись своєю пам'яттю, людина повинна проробити три вещ: засвоїти якусь інформа-цію, зберегти її і в разі потреби воспроізвесті.Ес-ли вам не вдається що-небудь згадати, причиною може бути порушення будь-якого з цих трьох процесів.

Але пам'ять зовсім не так проста. Ми засвоюємо і запоми-наймання не просто окремі елементи інформації); ми конструи-руем систему знань, яка допомагає нам здобувати, хра-нитку і використовувати великий запас відомостей. Крім того, пам'ять-це активний процес; накопичені знання безперервно змінюються, перевіряються і переформуліруются нашим мислячим мозком; тому виявити властивості пам'яті не так легко.

Пам'ять, мабуть, представлена ??декількома фазами.

Одна з них, вкрай нетривала, - це безпосередній-ная пам'ять, при якій інформація зберігається всього ніс-колько секунд. Коли ви їсте на машині і дивіться на проп-закладають краєвид, вам вдається утримувати в пам'яті предмети, які ви тільки що бачили, протягом одного-двох секунд, не більше. Однак деякі об'єкти, до яких ви поставилися з особливою увагою, з безпосередньої пам'яті можуть бути переведені в короткочасну пам'ять.

У короткочасної пам'яті інформація може зберігатися протягом декількох хвилин. Уявіть собі, що відбувалося дит, коли хто-небудь назвав вам номер телефону, а у вас немає під рукою олівця. Ймовірно, ви запам'ятаєте цей номер, якщо будете подумки повторювати його, поки не доберетеся до телефонного апарату. Але якщо щось відверне вашу увагу

- з вами заговорять або ви упустите монетку, яку намере-валися покласти в щілину автомата, - ви, мабуть, забудете номер або переплутаєте цифри. Ми, очевидно, можемо утримати в короткочасної пам'яті від 5 до 9 окремих одиниць запам'ятовуючи-емого матеріалу. Іноді можливе групування таких одиниць, і тоді вам здається, що ми здатні запам'ятати більше.

Деякі об'єкти з короткочасної пам'яті переводять-ся в довготривалу, де вони можуть зберігатися годинами або навіть протягом усього життя. Ми знаємо, що однією з сис-тем мозку, необхідних для здійснення такого перенесення, є гіпокамп. Ця функція гіпокампу виявилася, коли один хворий переніс операцію на мозку. У літературі, пос-вященной опису його післяопераційного стану, цього хворого іменують ініціалами Н.М. У кожній з скроневих часток мозку є по одному гіппокамп. Намагаючись полегшити важки-круглі епілептичні припадки, лікарі видалили у Н.М. обидва гіп-покампа. (Після того, як стали ясні несприятливі пос-ледствия такого методу лікування, він більше ніколи не примі-нялся.)

Після операції Н.М. став жити тільки в сьогоденні вре-мени. Він міг пам'ятати події, предмети або людей рівно стільки, скільки вони утримувалися в його пам'яті. Якщо ви, побалакавши з ним, виходили з кімнати і через кілька хвилин поверталися, він не пам'ятав, що бачив вас коли-небудь раніше.

Н.М. добре ті події у своєму житті, які відбува-дили до операції. Інформація, що зберігалася в його долговре-менной пам'яті,-у всякому разі та, яка вже перебувала там за один-три роки до операції,-ні була втрачена. Той факт, що амнезія у Н.М. поширювалася на події, про-що вийшли за 1-2 роки до операції, але не на більш ранні, вказує на те, що сліди пам'яті, мабуть, можуть пре-терпевать зміни через якийсь час після їх образо-вання.

Гіпокамп знаходиться в скроневій частці мозку. Судячи по які-яким даними, гіпокамп і медіальна частина скроневої частки, відіграють роль у процесі закріплення, або консолідації, сле-дов пам'яті. Під цим подразумеваюется ті зміни, фізкабінет-етичні і психологічні, які повинні відбутися в моз-гу, для того щоб отримана ним інформація могла перейти в постійну пам'ять. Навіть після того, як інформація вже пос-тупіла в довгострокову пам'ять, деякі її частини можуть зазнавати перетворення і навіть забуватися, і тільки після цього реорганізований матеріал відправляється на пос-тоянное зберігання. Наш мозок зберігає набагато більше інформації, ніж ми того хочемо або в тому потребуємо. Доступ до цієї інформації та її вилучення з пам'яті-ось в чому головна трудність.

Звичні читачі ніколи не читають по буквах або так-же окремими словами; вони охоплюють одночасно групи слів.

Мабуть, гіпокамп і медіальна скронева область беруть участь у формуванні та організації слідів пам'яті, а не служать місцями постійного зберігання

Сторінки: 1 2