ILGTERMIŅA ATMIŅA: VEIDI, NEIRONU BĀZES UN TRAUCĒJUMI - NEIROPSIHOLOĢIJA - 2025

Ilgi - termins atmiņa ir atmiņas veikalu ļoti izturīgs un šķietami neierobežotas spējas; ilgtermiņa atmiņa var ilgt no vairākām stundām līdz vairākiem gadiem. Runājot par fizioloģisko plakni, šāda veida atmiņā notiek fizisku izmaiņu process neironu, mūsu smadzeņu šūnu, struktūrās un savienojumos.

Atmiņas, kas nonāk īslaicīgā atmiņā, var pārvērst par ilgtermiņa atmiņām, izmantojot procesu, ko sauc par "konsolidāciju". Tajā iejaucas atkārtojums, jēgpilnas asociācijas un emocijas.

Atkarībā no šiem faktoriem atmiņas var būt spēcīgākas (jūsu dzimšanas datums) vai vājākas vai grūti uztveramas (jēdziens, kuru pirms gadiem mācījāties skolā).

Īstermiņa atmiņa parasti ir akustiskāka un vizuālāka. Atrodoties ilgtermiņa atmiņā, informācija galvenokārt tiek kodēta vizuāli un semantiski (vairāk saistīta ar asociācijām un nozīmēm).

Kā veidojas ilgtermiņa atmiņa?

Ilgtermiņa atmiņas process, kurā notiek izmaiņas neironu struktūrās un savienojumos, ir pazīstams kā ilgtermiņa potenciācija (PLP). Tas nozīmē, ka, kaut ko uzzinot, tiek izveidotas, pārveidotas, nostiprinātas vai novājinātas jaunas neironu shēmas.

Citiem vārdiem sakot, notiek neironu reorganizācija, kas ļauj mums smadzenēs uzglabāt jaunas zināšanas. Tādā veidā mūsu smadzenes pastāvīgi mainās.

Hipokampā

Hipokampuss ir smadzeņu struktūra, kurā informācija tiek īslaicīgi glabāta, un tā kalpo atmiņu apvienošanai no īslaicīgas līdz ilgstošai glabāšanai. Tiek uzskatīts, ka tas var piedalīties neironu savienojumu modulācijā ilgāk nekā 3 mēnešus pēc pirmās mācīšanās.

Hipokampā ir savienojumi ar vairākiem smadzeņu apgabaliem. Šķiet, ka, lai atmiņas tiktu fiksētas mūsu smadzenēs, šī smadzeņu daļa pārraida informāciju uz garozas zonām, kur tās ilgstoši tiek glabātas.

Acīmredzot, ja šīs smadzeņu struktūras tiktu kaut kādā veidā bojātas, tiktu traucēta kāda veida ilgtermiņa atmiņa. Tas notiek pacientiem ar amnēziju. Turklāt, atkarībā no bojāto smadzeņu laukuma, tiks ietekmēti daži atmiņas vai atmiņu veidi, bet ne citi.

No otras puses, kad mēs kaut ko aizmirstam, notiek tas, ka par šīm zināšanām atbildīgie sinaptiskie savienojumi vājina. Lai gan var arī gadīties, ka tiek aktivizēts jauns neironu tīkls, kas pārklājas ar iepriekšējo, izraisot traucējumus.

Tāpēc notiek debates par to, vai mēs neatgriezeniski izdzēšam atmiņā esošo informāciju vai nē. Iespējams, ka saglabātie dati nekad netiek pilnībā izdzēsti no mūsu ilgtermiņa atmiņas, bet tos kļūst grūtāk iegūt.

Neironu bāzes

Lai jebkura informācija sasniegtu ilgtermiņa atmiņu, smadzenēs ir jāveic virkne neiroķīmisku vai morfoloģisku izmaiņu. Tika konstatēts, ka atmiņa tiek glabāta vairākās sinapsēs (savienojumos starp neironiem). Kad kaut ko iemācāmies, noteiktas sinapses kļūst spēcīgākas.

No otras puses, kad mēs to aizmirstam, viņi kļūst vāji. Tādējādi mūsu smadzenes nepārtraukti mainās, iegūst jaunu informāciju un izmet to, kas nav noderīgs. Šie sinapses ieguvumi vai zaudējumi ietekmē mūsu uzvedību.

Šī savienojamība tiek pārveidota visā dzīves laikā, pateicoties sinaptisko veidošanās, stabilizācijas un izvadīšanas mehānismiem. Īsāk sakot, notiek strukturālas reorganizācijas neironu savienojumos.

Pētījumos ar pacientiem ar amnēziju tika parādīts, ka īstermiņa un ilgtermiņa atmiņa ir atrodama dažādos veikalos, kuriem ir atšķirīgi neironu substrāti.

Ilgtermiņa potenciācija

Kā tika noskaidrots, atrodoties mācību kontekstā, palielinās glutamāta izdalīšanās. Tādējādi tiek aktivizētas noteiktas receptoru grupas, kas savukārt izraisa kalcija iekļūšanu iesaistītajās nervu šūnās. Kalcijs galvenokārt iekļūst caur receptoru, ko sauc par NMDA.

Tiklīdz šūnā uzkrājas tik liels kalcija daudzums, ka tas pārsniedz slieksni, tiek iedarbināta tā sauktā "ilgtermiņa potenciācija". Kas nozīmē, ka notiek ilgstošākas mācības.

Šie kalcija līmeņi izraisa dažādu kināžu aktivizēšanu: olbaltumvielu kināze C (PKC), kalmodulīna kināze (CaMKII), mitogēna aktivētas kināzes (MAPK) un Fin tirozīnkināze.

Katrai no tām ir atšķirīgas funkcijas, kas iedarbina fosforilēšanas mehānismus. Piemēram, kalmodulīna kināze (CaMKII) veicina jaunu AMPA receptoru ievietošanu postsinaptiskajā membrānā. Tas rada lielāku sinapses spēku un stabilitāti, saglabājot mācīšanos.

CaMKII izraisa arī izmaiņas neironu citoskeletonā, ietekmējot aktīvo. Tā rezultātā palielinās mugurkaula dendrītiskais lielums, kas ir saistīts ar stabilāku un izturīgāku sinapsi.

No otras puses, olbaltumvielu kināze C (PKC) izveido tiltus starp presinaptiskajām un postsinaptiskajām šūnām (Cadherin-N), veidojot stabilāku savienojumu.

Turklāt piedalīsies agrīnās ekspresijas gēni, kas iesaistīti olbaltumvielu sintēzē. Gēnu transkripciju regulē MAPK (mitogēnu aktivēto kināžu) ceļš. Tas novestu pie jauniem neironu savienojumiem.

Tādējādi, kaut arī īstermiņa atmiņa ietver esošo olbaltumvielu modifikāciju un jau pastāvošo sinapses stipruma izmaiņas, ilgtermiņa atmiņai ir nepieciešama jaunu olbaltumvielu sintēze un jaunu savienojumu augšana.

Pateicoties PKA, MAPK, CREB-1 un CREB-2 ceļiem, īstermiņa atmiņa kļūst par ilgtermiņa atmiņu. Rezultātā tas atspoguļojas dendrītisko muguriņu lieluma un formas izmaiņās. Kā arī neirona gala pogas palielinājums.

Tradicionāli tika uzskatīts, ka šie mācību mehānismi notiek tikai hipokampā. Tomēr zīdītājiem ir pierādīts, ka ilgtermiņa potenciācija var notikt daudzos reģionos, piemēram, smadzenītēs, talamā vai neokorteksā.

Ir arī konstatēts, ka ir vietas, kur gandrīz nav NMDA receptoru, un pat tādā gadījumā parādās ilgtermiņa potenciācija.

Ilgstoša depresija

Tāpat kā var izveidot atmiņas, var aizmirst arī citu informāciju, kas netiek apstrādāta. Šo procesu sauc par "ilgstošu depresiju" (DLP).

Tas kalpo, lai izvairītos no piesātinājuma, un rodas, ja notiek aktivitātes presinaptiskajā neironā, bet ne postsinaptiskajā vai otrādi. Vai arī tad, kad aktivizēšana ir ļoti zema. Tādā veidā iepriekš minētās strukturālās izmaiņas tiek pakāpeniski mainītas.

Ilgtermiņa atmiņas veidi

Pastāv divu veidu ilgtermiņa atmiņa: tiešā vai deklaratīvā un netiešā vai nedeklarētā.

Deklarējoša vai skaidra atmiņa

Deklaratīvā atmiņa ietver visas zināšanas, kuras var apzināti izraisīt; to var viegli verbalizēt vai pārsūtīt citam indivīdam. Mūsu smadzenēs veikals, šķiet, atrodas vidējā temporālajā daivā.

Šajā atmiņas apakštipā ir semantiskā atmiņa un epizodiskā atmiņa. Semantiskā atmiņa attiecas uz vārdu nozīmi, objektu funkcijām un citām zināšanām par vidi.

No otras puses, epizodiskā atmiņa glabā pieredzi, pieredzi un svarīgus vai emocionāli nozīmīgus mūsu dzīves notikumus. Tāpēc to sauc arī par autobiogrāfisko atmiņu.

Nedeklarējoša vai netieša atmiņa

Kā jūs varat secināt, šāda veida atmiņas tiek izsauktas neapzināti un bez garīgas piepūles. Tajā ir informācija, kuru nevar viegli verbalizēt, un to var iemācīties neapzināti un pat neapzināti.

Šajā kategorijā ietilpst procesuālā vai instrumentālā atmiņa, kas ietver spēju un ieradumu atmiņu. Daži piemēri varētu būt instrumenta spēlēšana, braukšana ar velosipēdu, braukšana vai kaut kā ēdiena gatavošana. Tās ir aktivitātes, kuras ir daudz praktizētas un tāpēc ir automatizētas.

Mūsu smadzeņu daļa, kas ir atbildīga par šo spēju glabāšanu, ir sagriezts kodols. Papildus bazālajām ganglijām un smadzenītēm.

Nedeklarējošā atmiņa ietver arī mācīšanos asociācijas ceļā (piemēram, noteiktas melodijas saistīšana ar vietu vai slimnīcas saistīšana ar nepatīkamām sajūtām).

Tās ir klasiskās kondicionēšanas un operatīvās kondicionēšanas procedūras. Pirmais izraisa divu notikumu, kas vairākas reizes parādījušies kopīgi vai ar nosacījumu, saistību.

Lai gan otrais ir saistīts ar mācīšanos, ka noteiktai uzvedībai ir pozitīvas sekas (un tāpēc tā tiks atkārtota) un ka cita uzvedība rada negatīvas sekas (un no tās izvairīšanās tiks izvairīts).

Atbildes, kurām ir emocionāli komponenti, tiek glabātas smadzeņu apgabalā, ko sauc par mandeles kodolu. Tā vietā atbildes, kurās iesaistīta skeleta muskulatūra, atrodas smadzenītēs.

Nesociālas mācības, piemēram, pieradināšana un sensibilizācija, tiek saglabātas arī netiešajā atmiņā, refleksu ceļos.

Ilgtermiņa atmiņa un miegs

Vairākos pētījumos ir pierādīts, ka adekvāta atpūta ir būtiska, lai stabili saglabātu atmiņas.

Liekas, ka mūsu ķermenis izmanto miega perioda priekšrocības, lai piefiksētu jaunas atmiņas, jo ārējā vide nerada traucējumus, kas kavē šo procesu. Tādējādi nomodā mēs kodējam un izgūstam jau saglabāto informāciju, bet miega laikā mēs konsolidējam dienas laikā apgūto.

Lai to padarītu iespējamu, tika novērots, ka miega laikā atkārtota aktivizēšana notiek tajā pašā neironu tīklā, kas tika aktivizēts, kamēr mēs mācījāmies. Tas ir, ilgstošu potenciāciju (vai ilgstošu depresiju) var izraisīt, kamēr mēs guļam.

Interesanti, ka pētījumi liecina, ka gulēšana pēc mācekļa prakses labvēlīgi ietekmē atmiņu. Neatkarīgi no tā, vai tas ir 8 stundu miega, 1 vai 2 stundu miega un pat 6 minūšu miega laikā.

Turklāt, jo īsāks laiks starp mācību periodu un miegu, jo vairāk ieguvumu tas dos ilgtermiņa atmiņas saglabāšanai.

Ilgtermiņa atmiņas traucējumi

Pastāv apstākļi, kādos var tikt ietekmēta ilgtermiņa atmiņa. Piemēram, situācijās, kad mēs esam noguruši, kad mēs neguļam pareizi vai mēs pārdzīvojam stresa periodus.

Arī ilgtermiņa atmiņai ir tendence pakāpeniski pasliktināties, novecojot.

No otras puses, patoloģiskie stāvokļi, kas visvairāk saistīti ar atmiņas problēmām, ir iegūti smadzeņu bojājumi un neirodeģeneratīvi traucējumi, piemēram, Alcheimera slimība.

Acīmredzami jebkurš bojājums, kas rodas struktūrās, kuras atbalsta vai piedalās atmiņas veidošanā (piemēram, īslaicīgās daivas, hipokamps, amigdala utt.), Radītu sekas mūsu ilgtermiņa atmiņas krātuvē.

Var rasties problēmas gan atcerēties jau saglabāto informāciju (retrogrāda amnēzija), gan arī saglabāt jaunas atmiņas (anterogrāda amnēzija).

Atsauces

1. Caroni, P., Donato, F., & Muller, D. (2012). Mācīšanās strukturālā plastika: regulēšana un funkcijas. Daba apskats Neuroscience, 13 (7), 478-490.
2. Carrillo-Mora, Paul. (2010). Atmiņas sistēmas: vēsturisks pārskats, klasifikācija un pašreizējās koncepcijas. Pirmā daļa: Vēsture, atmiņas taksonomija, ilgtermiņa atmiņas sistēmas: semantiskā atmiņa. Garīgā veselība, 33 (1), 85-93.
3. Diekelmann, S., & Born, J. (2010). Miega atmiņas funkcija. Daba apskats Neuroscience, 11 (2), 114-126.
4. Ilgtermiņa atmiņa. (sf). Saņemts 2017. gada 11. janvārī no vietnes BrainHQ: brainhq.com.
5. Ilgtermiņa atmiņa. (2010). Izgūts no cilvēka atmiņas: human-memory.net.
6. Mayford, M., Siegelbaum, SA, & Kandel, ER (2012). Sinapses un atmiņas glabāšana. Cold Spring Harbor perspektīvas bioloģijā, 4 (6), a005751.
7. McLeod, S. (2010). Ilgtermiņa atmiņa. Iegūts no Vienkārši psiholoģijas: simplepsychology.org.