Реферат на тему:
"Нейрохімічні особливості пам'яті"
Дисципліна: Фізіологія
Зміст:
1. Пам'ять
2. Сприйняття, збереження і запам'ятовування
3. Короткочасна пам'ять
4. Зберігання інформації
5. Довготривала пам'ять
6. Формування енграми пам'яті
7. Голографічна гіпотеза пам'яті
8. Послідовність процесу запам'ятовування
9. Відтворення слідів пам'яті
10. Процес спогаду
11. Забування
12. Література
1. Пам'ять
Пам'ять – здатність живих істот запам'ятовувати, зберігати і відтворювати інформацію про події, що раніше впливали на них. Пам'ять тісно пов'язана з навчанням. З точки зору системної організації фізіологічних функцій пам'ять властива всім компонентам системної архітектоніки поведінкового акту – стадії аферентного синтезу,прийняття рішення, акцептора результату дії і еферентного синтезу.
Найбільш простими формами пам'яті, що виявляються вже у тварин з примітивною нервовою системою, наприклад у молюсків, є звикання і сенситизація.
Звикання - лежить в основі простих форм навчання і пам'яті, при яких відносно нейтральний подразник багато разів діє на живий організм. Спочатку у відповідь на дію подразника виникає реакція. У міру подальшої дії подразника відповідь на нього стає все слабкіше і врешті-решт повністю зникає, не дивлячись на дію подразника, що продовжується: живий об'єкт звикає і як би ігнорує його.
Сенситизація – при тривалих діях подразника величина відповіді тварини зростає, особливо в тих випадках, коли подразник неодноразово зв'язується з суб'єктивно приємними (харчовими) або неприємними (оборонними) діями. У вищих тварин і людини пам'ять набуває специфічних форм. Процеси пам'яті у них пов'язані з функціями головного мозку.
Види пам'яті. Виділяють три види пам'яті: короткочасну, проміжну і довготривалу.
Короткочасна пам'ять визначає значущість інформації, що поступає, для організму. Якщо ця інформація важлива для організму, особливо для задоволення його провідних потреб, вона потім обробляється в проміжній пам'яті і переходить в довготривалу пам'ять. Інакше вона швидко забувається.
Проміжна пам'ять визначає збереження отриманої організмом інформації протягом декількох хвилин або годин. Така пам'ять визначає, наприклад, формування думок при розмові, запам'ятовування адрес (так звана робоча пам'ять).
Довготривала пам'ять зберігається все життя. Важливі для суб'єкта, особливо емоційно забарвлені події, відобразяться в довготривалій пам'яті досить яскраво.
Особливу форму представляє емоційна пам'ять – збереження яскравих позитивних і негативних емоційних переживань.
Процес пам'яті включає чотири стадії:
* сприйняття, збереження і запам'ятовування інформації
* зберігання інформації;
* відтворення необхідної інформації;
* забування.
2. Сприйняття, збереження і запам'ятовування
Сприйняття, збереження і запам'ятовування інформації, що поступає в мозок, визначаються механізмами короткочасної і проміжної пам'яті. У цих процесах бере участь і емоційна пам'ять. Початкову стадію цього процесу складає так звана сенсорна пам'ять.
Сенсорний образ, миттєвий відбиток картини зовнішнього світу, стримується в пам'яті в межах 50-500 мс. Так, зоровий образ зберігається під час мигання.
Безпосередній відбиток зовнішнього світу практично невідтворний. Він є початковим етапом переробки інформації від дій зовнішнього світу.
Механізм збереження. У процесах збереження сенсорної інформації провідну роль грає взаємодія сенсорних збуджень з механізмами початкової домінуючої мотивації.
На структурах мозку, залучених в домінуючу мотивацію, зовнішні дії в кожному випадку формують специфічний візерунок – енграму, об'єднуючу синаптичні і гліальні утворення кори і підкіркових структур. У системній організації поведінкових актів процеси збереження потрібної інформації переважно здійснюються на сформованою домінуючою мотивацією архітектоніці акцептора результату дії. Процес збереження інформації найбільш активний на ранніх стадіях онтогенетичного розвитку. Ці процеси у новонароджених тварин отримали назву "імпринтинг".
Механізми імпринтингу пов'язані з експресією в нейронах мозку специфічних ранніх протоонкогенов – с-fos і c-jun функцією яких є перебудова роботи генетичного апарату нервових клітин під впливом дії, що відображається. У дорослих тварин по механізму імпринтінга відображається дія життєво необхідних підкріплюючих чинників. У міру індивідуального розвитку тварин механізм імпринтінгу все більше поступається місцем іншим механізмам пам'яті.
3.Короткочасна пам'ять
Короткочасна пам'ять формується на основі безпосереднього сенсорного відбитку зовнішнього світу. При цьому в пам'яті вже є обмежена інформація про зовнішній світ,яка сприяє задоволенню провідної потреби організму. Короткочасна пам'ять дозволяє протягом декількох секунд або хвилин утримувати і відтворювати відібрану частину інформації.
Процеси проміжної пам'яті зазвичай розігруються протягом декількох годин після навчання. У цей період часу екстремальні механічні і хімічні дії здатні стерти пам'ять, але після закінчення 4 год. сліди короткочасної пам'яті стають стійкими. Відбувається консолідація пам'яті.
Встановлено, що об'єм короткочасної пам'яті людини складає 7+2 одиниці, тобто безглузді слова після однократного їх вживання відтворюються піддослідними лише в еквівалентній кількості.
У основі сучасних уявлень про механізми короткочасної пам'яті лежить декілька гіпотез.
Корково-підкоркова реверберація збуджень: Згідно цієї теорії, нервовим субстратом короткочасної пам'яті є нейронні пастки, описані Лоренте де Но: у кільцевому ланцюзі взаємозв'язаних своїми аксонами нейронів збудження одного з них приводить до збудження інших нейронів ланцюга. Після цього збудження по колатералях одного з аксонів нейронів ланцюга знову передається на першу клітину, що визначає тривалу циркуляцію збудження по замкнутих циклічних нейрональних утвореннях. Лише гальмівний процес, що виникає на якому-небудь нейроні ланцюга може перервати реверберацію збуджень. Розірвати реверберуючий в мозку ланцюг збуджень можуть електрошок і інші дії, що порушують короткочасну пам'ять.
Механізм реверберації збуджень може зачіпати значні області мозку. Показано, що великі пірамідні нейрони кори великих півкуль дають колатералі своїх аксонів до асоціативних нейронів інших шарів сенсомоторної і префронтальної кори. Ці нейрони у свою чергу по своїх аксонах знову адресують збудження до дендритів пірамідних клітин. Крім того, зворотні колатералі нейронів кори великих півкуль поширюються до інших проекційних і асоціативних відділів кори. Значна частина колатералей пірамідного тракту поширюється також до нейронів таламуса і ретикулярної формації стовбура мозку, аксони яких у свою чергу закінчуються на нейронах 4-го шару кори і які через свої аксони знову впливають на пірамідні клітини.
Іншим прикладом кірково-підкіркової реверберації збуджень, яка лежить в основі емоційної пам'яті, є замкнуте морфофункциональне "велике лімбічне коло", описане американським нейроморфологом Пейпцем. Круг Пейпца починається в гипокампі, аксони нейронів якого закінчуються на нейронах мамілярних тіл гіпоталамуса. Нейрони мамілярних тіл своїми аксонами проектуються в передні відділи таламуса. Аксони нейронів переднього таламуса у свою чергу контактують з нейронами поясної звивини, аксони яких знову адресуються до нейронів гипокампа. Крім того, аксони нейронів поясної звивини проектуються в префронтальну ділянку кори і звідси – у базальну частину переднього мозку. З цих відділів мозку, особливо з базальних ядер переднього мозку (ядра Мейнерта) поширюються дифузні холінергічні проекції до всієї кори великого мозку і гипокампу. При хворобі Альцгеймера спостерігаються ураження цих холінергічних волокон і порушення функцій пам'яті.
До процесу пам'яті залучається амігдалоїдна ділянка. Руйнування мигдалини у мавп само по собі не порушує процесів запам'ятовування, проте, якщо воно поєднується з пошкодженням гипокампа, то порушення короткочасної пам'яті більш виражені, ніж при руйнуванні лише гипокампа. Оскільки мигдалина тісно пов'язана з емоциогеннимі центрами гіпоталамуса, вважають, що ця структура визначає емоційний компонент пам'яті.
У процесах запам'ятовування і зберігання пам'яті значна роль належить асоціативним ділянкам нової кори. "Робочу пам'ять" пов'язують з функціями медіальної префронтальної кори.
Синаптична теорія пояснює короткочасну пам'ять специфічними конформаційними перебудовами макромолекул, зміною швидкості переміщення іонів через синаптичну мембрану, а також метаболічними зрушеннями, що розвиваються в синапсах при проходженні через них повторних нервових імпульсів. Це перш за все – явище полегшення проходження збуджень через синапси.
Показано, що введення тварині в бічні шлуночки мозку інгібіторів Na+ - K+ -АТФази блокує ранні етапи формування пам'яті у тварин в процесі навчання. Це вказує на участь натрієвого насоса в механізмах короткочасної пам'яті.
У процесах короткочасної пам'яті істотна роль належить звільненню іонів кальцію в пресинаптичних закінченнях. Встановлено, що звикання пов'язане зі зниженням вмісту іонів кальцію в сенсорних синаптичних закінченнях. Сенситизація, навпаки, визначається збільшенням внутріклітинного кальцію, який полегшує звільнення в синапсах нейромедіаторів шляхом екзоцитозу.
Вплив на механізми виділення і зв'язування ацетілхоліну в синапсах при введенні атропіну або скополаміну, які порушують його рецепцію на постсинаптичній мембрані або отрут ацетілхолінестерази, істотно впливає на короткочасну пам'ять.