Пам’ять. Частина третя.

У процесі навчання інформація спочатку фіксується в замкнутих нейронних колах у вигляді циркулюючого збудження. Це функціонує короткочасна, оперативна пам’ять. Після закінчення якогось часу інформація з оперативної пам’яті повинна бути передана довготривалій, стабільній пам’яті і закріплена, мабуть, в білкових молекулах. Для підтвердження деяких положень подібної схеми можна залучити такі експериментальні дані.

Щоб визначити, чи дійсно для переходу інформації з блоків оперативної пам’яті в довготривалу необхідний певний час циркуляції збудження по ланцюгах нейронів, були поставлені досліди з навчанням. Було виявлено, що електросудомний шок здатний погіршити результати навчання. Якщо цю процедуру виконати відразу ж після завершення навчання, вивчені навички в значній мірі втрачаються. (При цьому ймовірність того, що тварина може сприйняти електрошок як покарання за свої вчинки, відпадає, оскільки те ж саме електричне роздратування, прикладене в тих же самих умовах до лап щурів, не викликало дискредитації навчання.) Якщо ж електрошок застосувати через одну годину після закінчення навчання щурів, то шок не дає ніякого ефекту: тварини, які отримують електричне роздратування після такої перерви, не відрізнялися від контрольних, яких електрикою не дратували.

Отже, можна припустити, що процес фіксування інформації в блоках довготривалої пам’яті щурів відбувається за цілком певний час. Подібні дані були отримані і при застосуванні депрессуючих ліків. Було також виявлено, що наркотичний стан, що викликається у золотих рибок нагріванням, яке проводилося з різними інтервалами після навчання, також викликає втрату придбаних навичок, і тим більшу, чим ближче за часом процедура наркозу до навчання.

Але, як з’ясувалося, вдається не тільки погіршувати запам’ятовування, але також і покращувати його, чого, загалом, слід було б очікувати, виходячи з висловленої раніше гіпотези. Було з’ясовано, що застосування як до, так і після навчання різних стимулюючих речовин, таких, як стрихнін і піротоксін, збільшує швидкість запам’ятовування. Важливо не тільки те, що запам’ятовування може бути покращено введенням стимулянтів вже після навчання.

При розгляді механізму фіксації інформації в довготривалій пам’яті найбільший інтерес, мабуть, викликає наступна гіпотеза. Будь-яка інформація, що сприймається нашими органами чуття, спочатку кодується у вигляді серії імпульсів різної частоти (подібно до того, як ми кодуємо свою промову з допомогою букв алфавіту). Потім ці імпульси надходять в нервову клітину, порушуючи стійкість підстав, існуючих в молекулі РНК.

В результаті на ділянці, що сприймає модульовану частоту імпульсів, в молекулі РНК замінюється одна або декілька з чотирьох підстав. Таким чином, підсумком першої серії збуджень буде видозміна РНК в нервовій клітині, пов’язана зі зміною послідовності підстав. Передбачається, що в подальшому новий розподіл підстав РНК зберігається. Оскільки послідовність підстав в РНК тепер змінена, то і білок, що утворюється за участю цієї РНК, теж стає трохи іншим – специфічним.

Якщо в подальшому органи чуття передадуть в мозок ту ж інформацію, закодовану у вигляді тієї ж серії імпульсів, то ці імпульси, вступивши до нейрону, активують раніше утворений специфічний білок. Він звільняє речовину-передавач, пропускає цю інформацію через певний ланцюг нейронів. Причина того, що реагує саме даний нейрон і всі інші нейрони, що належать до даного ланцюга, полягає в тому, що білок, видозмінився одного разу під дією модульованої частоти, відповідає тепер на електричні імпульси тільки одного певного типу і при кожному їх повторенні. Інакше кажучи, мозок згадує.

Число можливих перестановок в молекулах РНК при зміні послідовності підстав дуже велике. Воно легко може забезпечити збереження 1015 одиниць інформації – можливу кількість інформації для людини протягом сімдесяти років активної діяльності. З плином часу статистично більш ймовірні перестановки в молекулі РНК поступово вичерпуються, і для нових поєднань запам’ятовувати інформацію залишаються лише менш ймовірні перестановки.

Якби даний ланцюг міркувань був абсолютно достовірний, то можна було б, виходячи з цієї гіпотези, пояснити характерні зміни здатності до заучування і запам’ятовування у літніх людей. Було помічено, що розлад пам’яті у літніх людей найчастіше полягає в тому, що вони майже не запам’ятовують і не пам’ятають нового, в той час як давно минулі події, старі факти пам’ятають добре.

На закінчення хотілося б зупинитися ще на одному боці справи. Питання про пам’ять тісно пов’язане з проблемою захисту від зайвої інформації. Нервові клітини, мабуть, здатні запам’ятовувати відомості з першого разу. Явища, які ми зазвичай характеризуємо словами «погана пам’ять», «хороша пам’ять», тісно пов’язані з роботою спеціальних механізмів, що захищають мозок від непотрібних, випадкових відомостей. У одних людей ці механізми відрізняються більшою пильністю, у інших вони більш «ліберальні». З цих позицій можна легко пояснити випадки з так званою феноменальною пам’яттю або приклади надзвичайного загострення пам’яті після деяких хвороб. Цим же пояснюються також цікаві досліди, що проводяться останнім часом: навчання уві сні (при неглибокому сні матеріал запам’ятовується значно швидше, ніж в звичайному, бадьорому стані), в стані напівгіпнотичного сну деякі механізми, що захищають мозок від надлишкової інформації, виявляються виключеними, і тому навчання проходить швидше.

По всій видимості, всі люди володіли б чудовою пам’яттю, якби їм не «заважали» особливі захисні пристрої мозку. Але механізми захисту від інформації мають для нас величезне значення. Чим більше ми запам’ятовуємо інформації, тим важче відшукати в пам’яті потрібні відомості, складніше перекомбінувати і переробити її. Звичайно, людина, яка витрачає на навчання багато і багато років, має право сказати, що вона не задоволена роботою механізмів, даних їй природою. Вона сама, могла би розумніше регулювати процес запам’ятовування. На жаль, не так-то легко позбутися того, що «нав’язала» нам природа, навіть якщо нам це і не подобається. У всякому разі, дослідження фізіологів і кібернетиків показують, що можливості спрямованого регулювання процесу запам’ятовування необмежені і в майбутньому наука вирішить цю проблему.

Мозок володіє певними правилами переробки інформації, які забезпечують відбір інформації, що надходить. Проводиться багато робіт з вивчення правил, що визначають найкращий процес запам’ятовування. Перші спроби вивчення пам’яті в цьому напрямку були зроблені Ебінгаузом. Він використовував методику заучування людиною безглуздих складів. Аналогічний метод і зараз ще використовується в психіатричній клініці для виявлення тих чи інших розладів пам’яті – це метод завдань на запам’ятовування слів або цифр. Хворому прочитується 10 слів або називається 10 цифр, після чого відзначається, скільки і які слова або цифри він запам’ятав після того, як його увага була відвернена на 1-2 хвилини. Цим способом, виявляється, можливо вивчити не тільки особливості пам’яті даної людини, а й перевірити виснаженість уваги.

Ебінгауз, розглядаючи відсоток заощадженого матеріалу як функцію часу, отримав наступну залежність: величина заощадженого матеріалу обернено пропорційна logt. Але неясно, що ж вимірює крива Ебінгауза: фіксацію, зчитування або збереження слідів?

Ебінгауз на експериментальному матеріалі зумів також показати, що початок і кінець завченого матеріалу запам’ятовуються краще, ніж середина. Отже, в процесі навчання поряд з позитивними зв’язками утворюються також і гальмівні, що впливають на заучування.

Після Ебінгауза над проблемою пам’яті працювали і працюють багато дослідників. Були розкриті цікаві закономірності. Наприклад, був отриманий цікавий факт: перше відтворення матеріалу відразу після його заучування, як правило, менш повно, ніж відстрочене. Особливо гостро це знають школярі, що заучують вірші напам’ять: на наступний день вірш пам’ятається зазвичай краще.

Цікаві правила навчання виявив останнім часом в дослідах на голубах американський вчений Скінер. Він виявив, що для швидкого навчання необхідно розбивати заучуваний матеріал за певним принципом, вводячи підкріплення після закінчення кожного з етапів. Ці принципи виявилися вельми ефективними і в школі. Виник новий напрям – програмоване навчання. Підручники, написані за цим методом, найбільш ефективні. За формою вони розбиті на певні шматки, і той, якого навчають відсилається від одного шматка до іншого в залежності від його успіхів. Клас, що займається по програмованому навчанню, не відповідає нашому звичайному уявленню про школу. Всі учні займаються по книгам або з навчальним автоматом. Вчитель же тільки спостерігає за роботою класу.

Зрозуміло, проблема пам’яті знаходиться ще в процесі вивчення. Зараз існує велика кількість гіпотез, фактів, які, безсумнівно, найближчим часом допоможуть просунутися у вивченні процесів навчання, збереження і відтворення інформації.

Автори: А. Напалков, А. Туров.