Сколько дней из прошлого года вы помните? До 10, я думаю. Вы вспомните из фильма вчера хоть бы один диалог? Я тоже не очень. Большинство людей завтра забудут, что с ними было сегодня, а значит, мы не помним большую часть нашей жизни. Мы слишком быстро все забываем. Но почему и как с этим бороться?
Сегодня моя статья, а точнее, первая ее часть, о том, как работает наша память. Поскольку тема достаточно обширная и интересная, я разделю ее на 2 части. И так, начнем.
- Что такое память, какие ее виды бывают и как мы вообще что-то запоминаем.
- Какие части нашего мозга принимают участие в формировании памяти.
- Почему мы забываем.
- Методы улучшения памяти и ее фиксации.
- Как модель нашей памяти может быть использована в искусственном интеллекте.
Что же такое память?
Брайан Беккер, доцент кафедры нейропсихологии Университета Лесли, определяет память как «процесс, в котором разум интерпретирует, хранит и извлекает информацию». Когда вы получаете информацию из окружающего вас мира, объясняет Беккер, этот материал сохраняется в мозгу в виде мысленного представления и может быть извлечен для использования в будущем. В сохраненном же виде память — активация сформировавшейся нейронной цепи в нашем мозге. При этом память не видеокамера, мы не запоминаем всё, что попадает в зону охвата наших глаз. Извлечение же памяти — это также не видеозапись, а реконструкция, возможны ошибки и пропуски. Мы запоминаем по принципу входные сигналы + внимание, т. е. на чем мы сознательно концентрируемся. В процессе запоминания событие или информация может подвергнуться также редактированию из-за новой информации или эмоций. Извлекая из памяти и переписывая эпизод, мы сохраняем уже его, а не оригинал, и так может быть многократно. Часто мы помним общую картину, но не помним детали.
Вы знаете, что на купюре в 1000 руб. изображен Ярославль, но попробуйте вспомнить все элементы картинки. Получилось? А какой фон у логотипа Apple? Тоже никак? Вот у меня так же.
Мозг не запоминает рутину и повторения, он их сливает в одну картину. Т. е. если вы изо дня в день ходите на работу, перед этим завтракаете, потом заводите машину, едите по одинаковому маршруту, выполняете на работе что-то однотипное изо дня в день, то вы никогда не сможете вспомнить отдельный день из этой череды одинаковых событий. Но как все-таки проходит процесс запоминания и какие виды памяти бывают?
Мозг имеет три этапа процесса запоминания информации:
- сенсорный этап — это восприятие информации нашими органами чувств, кратковременную память и долговременную память. В процессе сенсорного восприятия мозг получает информацию из окружающей среды. Это действие короткое, длится максимум несколько секунд. Во время сенсорной регистрации мозг пассивно собирает информацию с помощью визуальных и слуховых сигналов, известных соответственно как «иконическая» и «эхоическая» память.
В процессе формирования памяти внимание считается стадией между сенсорным этапом и кратковременной памятью.
- Формирование кратковременной памяти можно начать с концентрации внимания на информации, получаемой через сенсорное восприятие. По мнению Беккера, кратковременная память состоит из двух частей: традиционно называемой «краткосрочной памятью» и «рабочей памятью». Краткосрочная память — это когда мозг временно сохраняет информацию, чтобы ее можно было повторить, например, запоминание номера телефона, который вы видите по телевизору.
- Рабочая память относится к мозгу, который хранит информацию с целью манипулирования ею, например, запоминания набора чисел во время работы над математической задачей. Многие думают о долговременной памяти как о постоянном «банке» внутри мозга. Как только воспоминание попадает туда, разум сохраняет его полностью и на неопределенный срок.
На самом деле это не так. Хотя процесс долговременной памяти позволяет информации оставаться в мозгу в течение длительного периода времени, ничто в мозге не позволяет избежать риска. Информация, хранящаяся в долговременной памяти, может оставаться в мозгу на короткое время (день, неделю) или сохраняться на всю жизнь. Когда формируются долговременные воспоминания, извлекается информация из рабочей памяти и начинает изменяться физическая нейронная связь мозга. Эти новые связи между нейронами и синапсами сохраняются до тех пор, пока они используются.
Когда психологи говорят об улучшении памяти, они чаще всего сосредотачиваются на рабочей памяти, потому что вы имеете наибольший контроль над ней и можете активно ее улучшать. Память также делится на семантическую, эпизодическую и процедурную.
Семантическая – это конкретная информация, которую мы с вами запоминаем, например марка машины друга, номер дома подруги, название последней книжки, которую вы прочитали.
Эпизодическая – это события, которые были с нами. Игра в теннис вчера, поездка на море неделю назад, завтрак утром и так далее.
Процедурная – это наш с вами физический опыт. Опыт хождения, бега, отжиманий, зевания и так далее. Мы помним себя, а это эпизодическая или автобиографическая память, с того возраста, когда достаточно владеем языком, так как для запоминания мозгу нужна структура описания события – язык.
Чем раньше ребенок овладеет языком, тем он будет себя помнить с более ранних лет. Пик наших воспоминаний – это 15–30 лет, первый поцелуй, учёба, машина, свадьба, работа, рождение ребенка. Мы запоминаем события более чётко, если они сопровождаются какими-либо эмоциональными реакциями, так в дело вступают две части мозга для формирования следа памяти или, говоря проще, перехода памяти в долговременную область. Вот так мы плавно подходим ко второй части нашей статьи.
Какие части нашего мозга принимают участие в формировании памяти.
Воспоминания не хранятся только в одной части мозга. Различные типы хранятся в разных взаимосвязанных областях мозга.
Для явных воспоминаний – о событиях, произошедших с вами, это эпизодические воспоминания, а также общих фактов и информации, это семантические воспоминания – существуют три важные области мозга:
- гиппокамп, неокортекс и миндалевидное тело.
Неявные воспоминания, такие как двигательные, зависят от базальных ганглиев и мозжечка. Кратковременная рабочая память в большей степени зависит от префронтальной коры.
Давайте с ними по-быстрому разберемся.
Гиппокамп.
В гиппокампе, расположенном в височной доле мозга, формируются эпизодические воспоминания для последующего доступа. Эпизодические воспоминания — это автобиографические воспоминания об определенных событиях в нашей жизни, например о кофе, который мы выпили с другом на прошлой неделе. Травма гиппокампа во время обработки — отсутствие этого фрагмента памяти. Откуда мы это знаем?
В 1953 году пациенту по имени Генри Молейсон хирургически удалили гиппокамп во время операции в США по лечению эпилепсии. Его эпилепсия была вылечена, и Молейсон прожил еще 55 здоровых лет. Однако после операции он смог формировать лишь эпизодические воспоминания, длившиеся несколько минут; он был совершенно неспособен постоянно хранить новую информацию. В результате память Молейсона стала в основном ограничиваться событиями, произошедшими за годы до операции, в далеком прошлом.
Неокортекс.
Неокортекс — это самая большая часть коры головного мозга, отличающийся своим морщинистым внешним видом. У людей неокортекс участвует в более высоких функциях, таких как пространственное мышление и речь. Со временем информация из определенных воспоминаний, временно хранящихся в гиппокампе, может быть передана в неокортекс как общие знания — например, знание того, что кофе поднимает настроение. Исследователи полагают, что этот переход от гиппокампа к неокортексу происходит во время сна.
Миндалевидное тело.
Миндалевидное тело в височной доле мозга придает воспоминаниям эмоциональную значимость. Это особенно важно, поскольку сильные эмоциональные воспоминания, например связанные со стыдом, радостью, любовью или горем или посттравматическим синдромом, трудно забыть. Постоянство этих воспоминаний предполагает, что взаимодействие между миндалевидным телом, гиппокампом и неокортексом имеет решающее значение в определении «стабильности» воспоминаний, то есть того, насколько эффективно они сохраняются с течением времени.
Миндалевидное тело не просто изменяет силу и эмоциональное содержание воспоминаний; оно также играет ключевую роль в формировании новых воспоминаний, конкретно связанных со страхом.
Страшные воспоминания способны сформироваться уже после нескольких повторений. Это делает «обучение через страх» популярным способом исследования механизмов формирования памяти.
Исследователи Queensland Brain Institute, в том числе профессор Панкадж Сах и доктор Тимоти Бреди, полагают, что понимание того, как воспоминания о страхе формируются в миндалевидном теле, может помочь в лечении таких состояний, как посттравматическое стрессовое расстройство.
Базальные ганглии — это структуры, лежащие глубоко в мозгу и участвующие в широком спектре процессов, таких как эмоции, обработка вознаграждений, формирование привычек, движение и обучение. Они особенно участвуют в координации последовательностей двигательной активности, что необходимо при игре на музыкальном инструменте, танцах или игре в баскетбол. Базальные ганглии — это области, наиболее поражаемые болезнью Паркинсона. Это проявляется в нарушении движений пациентов с болезнью Паркинсона.
Мозжечок, отдельная структура, расположенная в задней части основания мозга, наиболее важен для контроля мелкой моторики, того типа, который позволяет нам использовать палочки для еды или нажимать клавиши пианино немного мягче. Хорошо изученным примером обучения моторике мозжечка является вестибулярный рефлекс, который позволяет нам удерживать взгляд на определенном месте при вращении головы.
Префронтальная кора (ПФК) — это часть неокортекса, расположенная в самой передней части мозга. Это самое последнее дополнение к мозгу человека, которое участвует во многих сложных когнитивных функциях. Исследования человека с использованием аппаратов магнитно-резонансной томографии (МРТ) показывают, что, когда люди выполняют задачи, требующие от них хранения информации в кратковременной памяти, например местонахождение вспышки света, ПФК становится активной. Также, по-видимому, существует функциональное разделение между левой и правой сторонами ПФК: левая больше задействована в вербальной рабочей памяти, т. е. форме, размере, яркости вспышки света, тогда как правая более активна в пространственной рабочей памяти, например при запоминании места, где произошла вспышка света.
Почему мы что-то забываем?
Ну а теперь третья часть и очень важный вопрос, почему мы забываем что-то. У нас что, есть какая-то определенная емкость или объем хранения информации? Кратко: нет, предела, видимо, не существует, а забываем мы совсем по другим причинам. Исследования предлагают две основные теории относительно того, почему воспоминания забываются.
- Теория разложения предполагает, что если определенное воспоминание не повторяется, оно со временем ухудшится.
- Теория интерференции предполагает, что новая информация, полученная мозгом, заменяет старую информацию. Например, невозможность запомнить старый пароль после того, как вы создали новый.
Психолог Дэниел Шактер также подробно описывает уязвимости памяти в своей книге «Семь грехов памяти». Эти конкретные неудачи, которые Шактер называет «грехами», включают в себя следующее:
- Доступ к воспоминаниям становится все труднее из-за естественного процесса старения или повреждения гиппокампа и височной доли.
- Снижение внимания при запоминании, что приводит к забыванию.
- Блокировка. Когда воспоминания временно недоступны. Также известный как «синдром кончика языка». Я думаю, все знакомы с ним, когда вы говорите: «Ну вот вроде вертится на кончике языка, а не могу сказать». Это чаще всего возникает из-за наличия слов-«сводных сестер». Это очень близкие по смыслу слова или которые были вместе в тексте или событии, вы недостаточно сконцентрировались на распознавании и запоминании, поэтому мозг запомнил их как бы вместе, по семейному принципу нахождения рядом или в один момент времени.
Когда дезинформация включена в воспоминания. Вам задают наводящий вопрос о части события, которого не было в контексте всего события, которое было. И мозг отказывается уже вспоминать все событие.
Например, вы были летом на море, в один из дней была пенная вечеринка, вы познакомились с кем-то, чуть пофлиртовали, встретились через год, а этот человек говорит: «А помнишь, мы еще и целовались с тобой?»
Так вот, если этого не было, то мозг в принципе может поместить воспоминание этого дня или вечера в разряд ложных и отказаться вообще вспоминать его детали.
Когда нежелательные воспоминания невозможно забыть, например, при посттравматическом стрессовом расстройстве.
Трудно что-то вспомнить, когда воспоминания приписывают неверному источнику или когда вы считаете, что видели или слышали то, чего никогда не испытывали, т.е. ложные воспоминания.
В следующей части статьи разберем подробно способы улучшения и фиксации нашей памяти, а так же то, как модель нашей памяти может продвинуть нас в создании и использовании ИИ.
*Подпишись на канал, чтобы не пропустить!