Как работает память

Память помогает человеку запоминать, сохранять и воспроизводить информацию, поступающую в мозг из окружающего мира

Ученые разных веков исследовали человеческую память, но единой теории, которая объясняла бы связь психических процессов при запоминании и воспроизведении  до сих пор не существует.  

Теории памяти

В разные эпохи различные ученые —  психологи, психоаналитики и бихевиористы, предлагали свои объяснения механизмов работы памяти. Так появилось множество теорий, каждую из которых отличают свои особенности. Так как объяснить феномен памяти пытались еще древнегреческие философы, то и теорий памяти со времен Древней Греции появилось немало. Назовем их и попытаемся дать краткое описание:

Ассоциативная теория

Как следует из названия, предполагает, что процесс запоминания связан с ассоциациями, эмоциями, переживаниями, образами, которые человек получает в течение всей жизни.

Гештальт-теория

В основе этой теории лежат не ассоциативные элементы, а их изначальная, целостная организация — гештальт. Следовательно, согласно это теории процессы памяти — запоминание, сохранение и воспроизведение определяются формированием этого гештальта. Основным постулатом этой теории является совокупность механизмов, систем и функций памяти, образующих в итоге представление и восприятие.

Теория бихевиоризма

Эта теория близка к ассоциативной. Но, в отличие от ассоциативной теории, она делает акцент на роли стимула в запоминании. 

Теория психоанализа

Сторонники этой теории выяснили, что негативная информация запоминается быстрее, чем позитивная. Зигмунд Фрейд особое внимание уделял роли эмоций и бессознательному уровню психики в процессе запоминания и сохранения информации.

Смысловая теория

Возникла в начале XX века. Основная мысль теории заключается в том, что все процессы памяти связаны с наличием смысловых связей. Иными словами — чем выше осмысленность запоминаемого материала, тем лучше он усваивается.

 Теория Аткинсона и Шиффрина

Эта теория возникла в середине XX века. Она дала определение сенсорной, краткосрочной и долгосрочной памяти. Исследователи полагали, что информация переходит от одной стадии запоминания, к следующей. Например, при постоянном повторении материала информация из краткосрочной памяти передается в долгосрочную память. Так же они полагали, что возможен обратный процесс в отношении информации, которая не используется.

Теория Крейка и Локхарта

Ученые предположили, что память имеет не плоскую, а объемную структуру, в которой существует три слоя памяти. Следовательно, существуют поверхностные и глубокие уровни обработки воспоминаний. Если информация запоминается «поверхностно», то так же быстро и забывается, а то, о чем человек думал постоянно долгое время, опускается в более глубокие слои памяти и остается в них надолго. Эта теория была подтверждена экспериментом, поставленным в 1975 году, когда участники лучше запомнили ту информацию, которую смогли глубоко обдумать.

Физико-химическая теория памяти

Согласно этой теории — память, это не свойство только мозга, а свойство или функция вообще всей материи, органической и даже неорганической. Приверженцы этой теории считали, что информация запоминается в результате химических изменений под влиянием определенных раздражителей, а именно — нервного импульса, проходящего через нейроны.

Новая, механическая теория памяти

Похоже, XXI век добавит в копилку еще одну теорию памяти. Она была предложена совсем недавно, в конце февраля 2021 года, Бенджамином Гультом, профессором университета Кента в Великобритани. Механическая теория памяти Гульта объясняет — в какой форме находятся воспоминания в мозге, почему они исчезают и где физически находится память. Теория основана на изучении реакций организма на клеточном уровне. 

Теория Гульта

Для того, чтобы разобраться в  теории Гульта нужно вспомнить, что клетки состоят из различных составляющих и, объединяясь в ткани, держатся друг за друга, а также за внеклеточный матрикс. Это такая специальная структура, в которой «плавают» клетки. Один из составляющих клетки, белок талин, помогает клетке цепляться за матрикс, участвуя в образовании своеобразного «якоря». Этот якорь удерживает клетку в стабильном состоянии.

Двоичная система Гульта

Профессор Гульт с 2006 года занимался изучением белка талина. Этот белок Гульт называет «белком памяти» и свою теорию связывает именно с его функциональностью. В клетке белок талин выполняет роль своеобразного «якоря», который удерживает клетку в устойчивом состоянии.

Двоичная система

Ученый выяснил, что белок талин может существовать в двух возможных видах. В свернутом и в развернутом. Проводя параллель с двоичной системой, он называет свернутое состояние белка — 0, а развернутое — 1.

Последовательно изменяя свое положение, пучок талина как бы записывает некую информацию в виде двоичной последовательности. Например, 0110 1111 0000 1. Это последовательность при помощи другого белка закрепляется и сохраняется длительное время.

Белок памяти

Эти «записи» позволяют клетке, которую, как якорь, удерживает белок талин, сохранять равновесие во внешней среде. Когда среда изменяется, талин «чувствует» механическое напряжение и реагирует. В результате этой реакции вычисляется новая формула стабильности клетки. И клетка снова возвращается в стабильное состояние.

То есть любая такая двоичная последовательность является реакцией белка талина на изменения внешней среды. Учитывая, что нейроны — это тоже клетки, все вышеописанное относится и к ним. Каждый нейрон имеет несколько таких «якорей», в каждом из которых есть своя двоичная последовательность.

Код памяти

Эти числа можно объединить в одно длинное число, которое зафиксирует в мозгу код текущего состояния организма. При изменении внешней среды изменится состояние, и также изменится последовательность.  Ученый полагает, что именно эта двоичная последовательность, фиксирующая реакцию организма на внешние изменения, и позволяет сохранять информацию.

Человеческий мозг как компьютер 

Таким образом воспоминания — это множество записей мгновенного состояния человека. Отвечая на вопрос — а как же хранится такая уйма информации в мозгу и как человек может извлекать нужные сведения? Профессор сравнивает организацию памяти с ячейками на жестком диске компьютера.

Роль этого жесткого диска играют клетки коры головного мозга. Кроме того существует некая «карта» воспоминаний». Она помогает мозгу ориентироваться в огромном объеме информации. Эту карту создает гиппокамп, который принимает новую информацию. А также распределяет ее по свободным модулям и индексирует, чтобы при случае быстро извлечь.

Почему возникают проблемы с памятью читайте в статье «Проблемы с памятью у молодых»

Проблемы памяти ученый объясняет нарушением координации двоичного кодирования. Например, потому что, в силу пожилого возраста человека, нарушается целостность нейронных соединений. И талин некорректно реагирует на изменения внешней среды. 

Не все вопросы нашли ответы

Теория Гульта сейчас вызывает ожесточенные споры. Она не может пока ответить на все вопросы, связанные с памятью. Но она дает новый интересный взгляд на работу человеческого мозга в процессе запоминания. И, возможно, при дальнейших исследованиях сможет исчерпывающе объяснить — как же работает человеческая память.