Дългосрочни типове памет, невронни бази и разстройства

на дългосрочна памет (MLP) е един много издръжлив магазин за памет с привидно неограничен капацитет. Дългосрочната памет може да продължи от няколко часа до няколко години.

Спомените, които достигат до краткосрочната памет, могат да станат дългосрочни спомени чрез процес, наречен "консолидация". Тя включва повторение, значителни асоциации и емоции.

Според тези фактори спомените могат да бъдат по-силни (датата на раждане) или по-слаба или по-трудна за възстановяване (концепция, която сте научили преди години в училище).

Като цяло, краткосрочната памет е по-акустична и визуална. Докато в дългосрочната памет информацията е кодирана, преди всичко визуално и семантично (по-свързана с асоциации и значения).

Що се отнася до физиологичната равнина, дългосрочната памет включва процес на физически промени в структурите и връзките на невроните, клетките на мозъка ни.

Процесът е известен като дългосрочно овластяване (PLP). И това предполага, че когато научим нещо, се създават, модифицират, укрепват или отслабват нови невронални вериги. Тоест, има невронална реорганизация, която ни позволява да съхраняваме нови знания в нашия мозък. По този начин мозъкът ни постоянно се променя.

Хипокампусът е мозъчната структура, където информацията временно се съхранява и служи за консолидиране на спомените от краткосрочното съхранение до дългосрочното съхранение. Смята се, че може да участва в модулацията на невроналните връзки за периоди от повече от 3 месеца след първото учене.

Хипокампусът има връзки с множество области на мозъка. Изглежда, че за да бъдат фиксирани спомените в нашия мозък, хипокампусът предава информацията на кортикалните области, където те се съхраняват по траен начин..

Очевидно, ако тези мозъчни структури бяха повредени по някакъв начин, някаква форма на дългосрочна памет би била нарушена. Това се случва при пациенти с амнезия.

Също така, в зависимост от зоната на увредения мозък, някои видове памет или спомени ще бъдат засегнати, но други няма. Видовете съществуваща памет са описани по-долу.

От друга страна, когато забравим нещо, се случва, че синаптичните връзки, отговорни за това знание, са отслабени. Въпреки че може да се случи и да се активира нова невронна мрежа, която да припокрива предишната, причинявайки смущения.

Ето защо има дебат за това дали ще можем да изтрием окончателно информацията в паметта си или не. Възможно е съхранените данни никога да не бъдат напълно премахнати от нашата дългосрочна памет, а да се възстанови по-трудно.

История на дългосрочната памет

Първите опити за изучаване на паметта се основават на философски методи. Те се състоят от наблюдение, логика, размисъл и т.н..

През деветнадесети век те започнаха да използват научния метод за експериментално изучаване на паметта. Така Ебингхаус се фокусира върху изучаването на човешката памет, докато Лашли за първи път анализира паметта на животните.

Още през 1894 г. Сантяго Рамон у Кахал, предполагаше чрез хистологични препарати, че ученето предизвиква структурни промени в нервната ни система..

Докато през 1949 г. друга основна фигура, Доналд Хеб, заяви, че ученето се основава на механизми на синаптична пластичност. Синаптичните връзки се променят с дългосрочната памет.

Успоредно с това известните бихейвиористи Павлов, Скинър, Торндайк и Уотсън създадоха основите на асоциативното учене: класическо и оперантно.

Моделът, който най-често се използва за обяснение на функционирането на паметта, е моделът на Аткинсън и Шифрин (1968).

Те посочиха, че информацията се получава чрез сетивата (зрение, мирис, слух, докосване ...), влизайки в сензорния магазин, след това пристига във втори магазин, известен като краткосрочна памет (MCP), който има ограничена продължителност и капацитет.

Част от информацията от краткосрочната памет може да премине към следващия магазин, дългосрочната памет. Той запазва и обработва предварително избрана информация. Капацитетът му е практически неограничен.

Невропсихологичните изследвания също са били фундаментални при пациенти с лезии в темпоралните лобове, намирайки възможното място на паметта в мозъка. Много известен случай е този на пациента Henry Molaison (H.M.). Този пациент е бил отстранен както медиалните темпорални дялове, част от хипокампуса, така и амигдалата за лечение на епилепсията. След операцията обаче те открили, че не може да съхранява нова информация в дългосрочната си памет.

Благодарение на животинските модели беше възможно да се демонстрират невронните вериги, включени в обучението. Както и различните молекулярни механизми, които съществуват в краткосрочна и дългосрочна памет.

Всъщност, Ерик Кандел получи Нобелова награда през 2000 г. за обучението си с Aplysia Californica. Този морски охлюв разкри много за невронните вериги и структурните промени в паметта. Това определено потвърждава хипотезите на Каджал.

Понастоящем изследователите използват техники на невроизображение при здрави и болни пациенти, за да научат повече за механизмите на паметта (Carrillo Mora, 2010).

Видове дългосрочна памет

Има два вида дългосрочна памет, експлицитен или декларативен и имплицитен или недекларативен.

Декларативна или изрична памет

Декларативната памет обхваща всички знания, които могат да бъдат съзнателно извикани. Това може да бъде вербализирано или предадено по прост начин на друго лице.

В нашия мозък магазинът изглежда е разположен в медиалния темпорален лоб.

В този подтип на паметта е семантичната памет и епизодичната памет.

Семантичната памет се отнася до значението на думите, функциите на обектите и други познания за околната среда.

Епизодичната памет, от друга страна, е тази, която съхранява важните или емоционално значими преживявания, преживявания и събития от нашия живот. Ето защо се нарича и автобиографична памет.

Недекларативна или имплицитна памет

Този вид памет, както можете да заключите, се предизвиква несъзнателно и без умствено усилие. Той съдържа информация, която не може лесно да бъде формулирана и може да бъде научена несъзнателно и дори неволно.

В тази категория е процедурната или инструменталната памет, която предполага паметта на способностите и навиците. Някои примери биха били свирене на инструмент, каране на велосипед, шофиране или готвене. Това са дейности, които се практикуват много и следователно са автоматизирани.

Частта от нашия мозък, която е отговорна за съхраняването на тези умения, е набразденото ядро. В допълнение към базалните ганглии и малкия мозък.

Недекларативната памет обхваща и ученето чрез асоцииране (например свързване на определена мелодия към място или свързване на болница с неприятни усещания)..

Това са класически кондициониращи и оперантни условия. Първият причинява две събития, които са се появили няколко пъти заедно или контингент да бъдат свързани.

Докато втората включва изучаването на това, че дадено поведение има положителни последствия (и следователно то ще се повтори), и че други поведения водят до отрицателни последици (и тяхната реализация ще бъде избегната).

Отговорите, които имат емоционални компоненти, се съхраняват в област на мозъка, наречена амигдалоидно ядро. Обратно, отговорите, които включват скелетните мускули, се намират в малкия мозък.

Имплицитно неасоциативно учене, като привикване и осъзнаване, също се съхранява в неявната памет в рефлексите..

Невронни бази

За да може всяка информация да достигне дългосрочната памет, е необходимо да се произведат редица неврохимични или морфологични промени в мозъка.

Доказано е, че паметта се съхранява чрез множество синапси (връзки между невроните). Когато научим нещо, някои синапси се подсилват.

От друга страна, когато го забравим, те стават слаби. По този начин нашият мозък е в непрекъсната промяна, придобивайки нова информация и отхвърляйки тази, която не е полезна. Тези загуби или печалби от синапси влияят на нашето поведение.

Тази свързаност се преоформя през целия живот благодарение на механизмите на обучение, стабилизация и синаптична елиминация. Накратко, съществуват структурни реорганизации в невроналните връзки.

При проучвания с пациенти с амнезия е доказано, че краткосрочната и дългосрочната памет са в различни магазини, имащи различни невронални субстрати..

Дългосрочно овластяване

Както е било открито, когато сме в контекст на обучение, има по-голямо освобождаване на глутамат.

Това предизвиква активиране на определени рецепторни семейства, което от своя страна причинява навлизането на калций в участващите нервни клетки. Калцият прониква главно чрез рецептор, наречен NMDA.

След като такова голямо количество калций се натрупа в клетката, която превишава прага, се активира това, което е известно като "дългосрочно потенциране". Което означава, че се осъществява по-трайно учене.

Тези нива на калций предизвикват активиране на различни кинази: протеин киназа С (РКС), калмодулин киназа (CaMKII), митоген-активирани кинази (MAPK) и тирозин киназа..

Всяка от тях има различни функции, задействащи механизми за фосфорилиране. Например, кальмодулин киназата (CaMKII) допринася за вкарването на нови АМРА рецептори в постсинаптичната мембрана. Това води до по-голяма сила и стабилност на синапсите, поддържайки ученето.

CaMKII също предизвиква промени в цитоскелета на невроните, влияещи на активния. Това води до увеличаване на размера на дендритната гръбнака, която е свързана с по-стабилен и траен синапс.

От друга страна, протеин киназа С (РКС) установява свързващи мостове между пресинаптичните и постсинаптичните клетки (Cadherin-N), произвеждайки по-стабилна връзка.

Освен това ще участват гени на ранна експресия, участващи в синтеза на протеини. Пътят на MAPK (митоген-активирани кинази) регулира генетичната транскрипция. Това би довело до нови невронални връзки.

Така, докато краткосрочната памет включва модификация на съществуващи протеини и промени в силата на съществуващите синапси, дългосрочната памет изисква синтез на нови протеини и растеж на нови връзки..

Благодарение на PKA, MAPK, CREB-1 и CREB-2 пътищата, краткосрочната памет става дългосрочна памет. Това се отразява в промени в размера и формата на дендритните бодли. Както и разширяването на терминалния бутон на неврона.

Традиционно се смяташе, че тези обучителни механизми се случват само в хипокампуса. Въпреки това, при бозайници е доказано, че дългосрочното потенциране може да се появи в много области, като малкия мозък, таламус или неокортекс.

Установено е също така, че има места, където почти няма NMDA рецептори и дори така да се появи дългосрочно овластяване..

Дългосрочна депресия

Точно както можете да настроите памети, можете също да "забравите" друга информация, която не се обработва. Този процес се нарича "дългосрочна депресия" (DLP).

Той служи за избягване на насищането и възниква, когато има активност в пресинаптичния неврон, но не и в постсинаптичния или обратното. Или, когато активирането има много ниска интензивност. По този начин споменатите по-горе структурни промени постепенно се обръщат.

Дългосрочна памет и сън

В различни проучвания е показано, че адекватната почивка е от съществено значение за съхранението на спомените по стабилен начин.

Изглежда, че нашето тяло използва периода на сън, за да постави нови спомени, тъй като няма намеса от външната среда, което прави процеса труден.

По този начин, в бдението, ние кодифицираме и възстановяваме вече съхранената информация, докато по време на сън консолидираме това, което сме научили през деня.

За да е възможно това, е наблюдавано, че по време на съня реактивирането се осъществява в същата невронална мрежа, която е била активирана, докато ние учехме. Това означава, че дълготрайно усилване (или дългосрочна депресия) може да бъде предизвикано, докато спим.

Интересно е, че проучванията показват, че сънят след учене има благоприятен ефект върху паметта. Или по време на 8-часовия сън, 1 или 2 часа дрямка и дори 6-минутен сън.

В допълнение, колкото по-малко време минава между периода на обучение и съня, толкова повече ползи ще има при съхранението на дългосрочната памет.

Дългосрочни нарушения на паметта

Има условия, при които дългосрочната памет може да бъде засегната. Например, в ситуации, когато сме уморени, когато не спим правилно или имаме стресиращи моменти.

Дългосрочната памет има тенденция да се влошава постепенно с напредването на възрастта.

От друга страна, патологичните състояния, които са най-свързани с проблемите с паметта, са придобито мозъчно увреждане и невродегенеративни заболявания като болестта на Алцхаймер..

Очевидно е, че всяко увреждане, което се случва в структури, които поддържат или участват в формирането на паметта (като темпоралните лобове, хипокампа, амигдалата и т.н.), би предизвикало последствия в нашия дългосрочен памет.

Проблеми могат да възникнат както за запомняне на вече съхранена информация (ретроградна амнезия), така и за съхраняване на нови спомени (антероградна амнезия).

препратки

1. Caroni, P., Donato, F., & Muller, D. (2012). Структурна пластичност при учене: регулиране и функции. Nature Reviews Neuroscience, 13 (7), 478-490.
2. Каррило-Мора, Пол. (2010 г.). Паметни системи: исторически преглед, класификация и текущи концепции. Първа част: История, таксономия на паметта, системи за дългосрочна памет: семантична памет. Психично здраве, 33 (1), 85-93.
3. Diekelmann, S., & Born, J. (2010). Функцията на паметта на съня. Nature Reviews Neuroscience, 11 (2), 114-126.
4. Дългосрочна памет. (Н.О.). Възстановено на 11 януари 2017 г. от BrainHQ: brainhq.com.
5. Дългосрочна памет. (2010 г.). Взето от човешката памет: human-memory.net.
6. Mayford, M., Siegelbaum, S.A., & Kandel, Е. R. (2012). Синапси и памет. Перспективите на Студената Спринг Харбор в биологията, 4 (6), a005751.
7. McLeod, S. (2010). Дългосрочна памет. Извлечено от Просто психология: simplypsychology.org.