Виды памяти

Различают три вида биологической памяти, появление которых связано с разными этапами эволюционного процесса: генетическую, иммунологическую и нейрологическую (нервную) память.

Чтобы жить, органическая система должна постоянно себя воспроизводить, то есть помнить свое строение и функции. Память об организации живой системы как представителя определенного биологического вида получила название генетической. Носителями генетической памяти являются нуклеиновые кислоты (ДНК, РНК).

Иммунологическая память возникла следующей. Она проявляется в способности иммунной системы усиливать защитную реакцию организма на повторное проникновение в него генетически инородных тел (вирусов, бактерий и др.).

Неврологическая, или нервная память появляется у животных, обладающих нервной системой. В неврологической памяти выделяют генотипическую, или врожденную, память, которая обеспечивает становление безусловных рефлексов, импринтинга, инстинктов. Фенотипическая память составляет основу индивидуального поведения, формируемого в результате научения.

Существует множество классификаций памяти: кратковременная и долговременная, произвольная и непроизвольная, моторная, эмоциональная, образная и так далее. Для обычных людей интересны только некоторые из этих классификаций.

Канадский ученый Д. Хебб, основываясь на работах, проведенных до него, опубликовал в 1949 г. гипотезу о двойственности следов памяти и выделил память кратковременную и долговременную.

Кратковременная память – первый этап формирования энграммы (следа памяти). Информация хранится от долей секунды до десятков минут и разрушается воздействиями, влияющими на согласованную работу нейронов. Объем информации здесь ограничен, поэтому более поздние следы вытесняют более ранние. Сведения в кратковременной памяти хранятся не более 10 минут.

В результате исследований выделили еще промежуточную (лабильную) память, в которой информация сохраняется до получаса. В этой памяти избирательно сохраняется информация на время, необходимое для выполнения текущей деятельности.

Долговременная память – следующий этап формирования следа памяти, который переводит его в устойчивое состояние. Процесс перехода из кратковременной в долговременную память называют процессом консолидации памяти. След памяти, попавший на хранение в долговременную память, не стирается. Время ее хранения не ограничено, так же как и объем информации, сохраняемой в долговременной памяти.

По типу психической активности выделяют память четырех видов: двигательная (мышечная, моторная); словесно-логическая; образная; эмоциональная.

Благодаря двигательной памяти человек способен запоминать движения, именно благодаря ей он учится танцевать, писать быстро и не задумываясь. Благодаря мышечной памяти спортсмены оттачивают свои навыки. Все движения, которым человек учится, а потом делает автоматически, хранятся в этой памяти.

Словесно-логическая память помогает запоминать тексты и речи. Если человек понимает смысл текста, то он достаточно легко может его запомнить. Если же смысл текста непонятен, то приходится зубрить, причем он потом может бесследно из памяти испариться. Именно поэтому данный тип также носит название «смысловая память». Поэтому учить лучше не зубрежкой, а составляя смысловые цепочки.

Благодаря образной памяти человек способен запечатлеть изучаемый предмет на основе первых впечатлений с помощью зрительных, слуховых или осязательных рецепторов. Это важно для творчества.

Эмоциональная память позволяет запоминать какие-либо эмоциональные состояния, которые приходилось испытывать в прошлом. Именно она срабатывает при просмотре старых фотографий или видеозаписей.

С учетом целей, для которых производится запоминание той или иной информации, память разделяют на произвольную и непроизвольную.

Произвольная память начинает работать, когда стоит цель что-то запомнить. Для нее необходимо активное участие внимания и некоторые усилия. То есть когда человек запоминает что-либо сознательно.

Непроизвольная память срабатывает без участия внимания человека, когда цель запомнить, как правило, отсутствует. Так запоминается услышанная фоном песня или случайно прочитанное объявление.

Считается, что инстинктивные поступки, когда человек делает нечто такое, чего никогда не делал и даже не знал, как это делается, – и есть проявление непроизвольной памяти. То есть он это слышал или видел, сработала непроизвольная память, а много времени спустя это пригодилось.

Первым исследователем памяти человека считается Герман Эббингауз. Именно он выяснил, что обычный человек может запомнить 7 пунктов какого-либо списка после первого прочтения (обычно список элементов, которые можно запомнить сразу, называют объемом кратковременной памяти). Другой закон, установленный Эббингаузом: количество сохраняющегося материала зависит от промежутка времени с момента заучивания до проверки (так называемая «кривая Эббингауза»). Также он выяснил, что легче запоминаются первые и последние элементы списка.

Установлено, что запахи препятствуют ослаблению памяти. Ученые объясняют это соседством «запоминающей» зоны мозга с центром обоняния. Острая реакция человеческой памяти на запахи, вероятно, запрограммирована природой: в выживании древнего человека роль запахов была невероятно велика.

Общеизвестна стойкость памяти чувств и эмоций. Лучше всего запоминается то, что вызывает неподдельный интерес. Иногда спустя много лет человек с трудом припоминает подробности события, но помнит свои эмоции на этот счет.

Очень важна мотивация. Человек может всю жизнь считать, что у него нет способностей к языкам, но, попав в чужую страну, в экстремальную ситуацию, быстро и легко выучивает чужой язык.

Также установлено, что старая информация бесследно не исчезает, она просто перемещается из активной в пассивную память. При необходимости мозгу удается ее оттуда извлечь.

Ученые выяснили, что в долговременной памяти человека остается 10–24 % того, что ему хотел передать другой человек. В среднем человек запоминает 20 % услышанного и 60 % увиденного. При объяснении увиденной информации человек способен запомнить около 80 %. Лучше всего человек запоминает новое в промежутке времени от 10 до 12 и после 20 часов. Именно в это время организм человека проявляет максимальную устойчивость к кислородному голоданию.

Японские ученые в 2005 году выяснили, что во время обучения и во сне головной мозг излучает электромагнитные импульсы в частотном диапазоне 4–8 Гц – так называемые тета-волны. Оказалось, что эти волны оказывают стимулирующее действие на гиппокамп, отвечающий за обработку и размещение в памяти поступающей информации. При этом под воздействием тета-волн нейроны мозга начинают выделять гамма-аминомасляную кислоту (ГАМК), которая активизирует процесс образования новых нейронов. Так же действует и лекарственный заменитель ГАМК.

Гамма-аминомасляная кислота (ГАМК)

Гамма-аминомасляная кислота в организме образуется из другой аминокислоты – глутаминовой с помощью фермента глутаматдекарбоксилазы.

Глутаминовая кислота относится к условно незаменимым аминокислотам и обычно в достаточных количествах синтезируется организмом. Присутствие в пище свободного глутамата придает ей так называемый «мясной» вкус, поэтому сейчас глутамат активно используют как усилитель вкуса.

Химические соединения на основе ГАМК рассматриваются как потенциальные средства для лечения различных расстройств психики и центральной нервной системы, к которым относятся болезни Паркинсона и Альцгеймера, расстройства сна (бессонница, нарколепсия), эпилепсия.

Под влиянием ГАМК активируются энергетические процессы мозга, повышается дыхательная активность тканей, улучшается утилизация мозгом глюкозы, улучшается кровоснабжение. ГАМК снимает возбуждение и оказывает успокаивающее действие, при этом человек к ней не привыкает, как к некоторым другим препаратам.

В желудочно-кишечном тракте есть множество рецепторов ГАМК, она важна для кишечной перистальтики. При недостатке ГАМК начинаются боли в животе, запоры и нарушения стула. ГАМК, кроме того, поддерживает адекватные уровни имунноглобулина А, что важно для работы иммунной системы.

При недостатке гамма-аминомасляной кислоты возникают депрессия, тревога и судороги в мышцах. Однако не только они. Поскольку ГАМК нужна для обеспечения мозга энергией и контроля за процессами, происходящими в нем, то при ее недостатке могут проявиться гипертония, атеросклероз и даже инсульты и инфаркты. Более «щадящие» проявления: головные боли, слабость, головокружение, нарушение сна, памяти, внимания, приступы паники, синдром хронической боли и др.

Эту аминокислоту используют в комплексном лечении эпилепсии и артериальной гипертензии. Сейчас ее начали назначать при синдроме дефицита внимания. Однако избыток гамма-аминомасляной кислоты может усилить беспокойство, одышку, дрожание конечностей, так что дозу превышать смысла нет.

При недостатке ГАМК в организме ее можно получать не только в качестве лекарственного препарата, но и с пищей. Она присутствует в листьях чая и в кофе, в нитевидных грибах (плесени), а также в растениях семейства крестоцветных.

Основные лекарственные препараты, содержащие ГАМК, «Аминалон», «Пикамилон», «Фенибут», «Нейробутал», «GABA». Их можно принимать только по назначению врача, чтобы не навредить себе передозировкой ГАМК. Лекарства, содержащие ГАМК, противопоказаны детям до 1 года, беременным женщинам (в первом триместре), при повышенной чувствительности к основному или вспомогательным веществам и при острой почечной недостаточности.

При назначении ГАМК или ее аналогов у человека значительно повышается работоспособность, регулируется сон, отмечается улучшение памяти и снижение депрессивных состояний, проходят судороги. Среди побочных эффектов отмечаются диспепсические расстройства, повышение либидо, сонливость.

Глутаминовую кислоту, из которой образуется ГАМК, еще называют «глутамат».

Она может быть синтезирована организмом человека. Ее синтез проходит в почках, печени, легких и мозге. Для того чтобы была сформирована молекула глютамина, необходимо наличие двух других аминокислот: изолейцина и валина, о которых будет сказано чуть ниже.

Глутаминовая кислота стимулирует все окислительно-восстановительные процессы и обмен белков мозга, нормализует процесс обмена веществ.

Поскольку она непосредственно влияет на работу мозга, то в качестве лекарственного препарата ее применяют в комплексном лечении эпилепсии, психозов, шизофрении, психическом истощении, реактивном депрессивном состоянии, последствиях энцефалита и менингита, бессоннице, прогрессирующей миопатии и депрессии.

Свободная глутаминовая кислота содержится не только в таблетках, но и в некоторых продуктах: зеленый горошек, кукуруза, зеленый перец, шпинат, лук, томаты, морковь, свекла, яйца, говядина, жирная рыба (скумбрия, макрель, треска, форель), сыр, молоко.

Глутамин в организме синтезируется в присутствии валина и изолейцина. Эти две аминокислоты относятся к незаменимым, то есть в организме человека не синтезируются. Их можно получить только с пищей.

Всего незаменимых аминокислот восемь: валин, лизин, лейцин, изолейцин, метиокин, триптофан, треонин, фенилаланин. Причем недостаток любой аминокислоты нарушает синтез белка.

Валин содержится в зерновых, мясе, грибах, молочных продуктах, арахисе, сое.

Изолейцин – в миндале, кешью, турецком горохе (нут), чечевице, ржи, большинстве семян, сое, печени, мясе, курятине, яйцах, рыбе.

При этом следует иметь в виду, что глутаминовая кислота очень нужна мозгу, но при это она существует в очень малых концентрациях. Если ее концентрация растет, то нейроны перевозбуждаются, и их работа перестает быть нормальной. Таким образом, избыток глутаминовой кислоты может стать токсином.

Чрезмерный уровень глутаминовой кислоты – основной действующий фактор для целого ряда неврологических расстройств, таких как аутизм, боковой амиотрофический склероз, болезнь Паркинсона, мигрени, синдром беспокойных ног, синдром Туретта, фибромиалгия, рассеянный склероз, болезнь Хантингтона и эпилепсия. Ее избыток также повышает вероятность инсульта и служит причиной бессонницы, энуреза, гиперактивности, тревожности и стереотипий у детей с аутизмом. (Стереотипии – это повторяющееся поведение, направленное на самостимуляцию, которое проявляется в виде раскачиваний, хождений из стороны в сторону, кружений на месте, взмахов руками, раскручивания или выстраивания в линию игрушек, эхолалии, повторения одних и тех же слов).

А если учесть, что глутамин используется как усилитель вкуса во многих продуктах, то его передозировка не так уж невероятна.

Избыток глутаминовой кислоты в организме человека может вызвать рост числа эозинофилов, что приводит к воспалению, вызывающему повреждение стенок кровеносных сосудов и мигрени и скачки давления, а также вредящему гипоталамусу и клеткам Пуринье, важным для речи и понимания языка.

Но и это еще не все: повышенный уровень глутаминовой кислоты приводит к тому, что мозг начинает вырабатывать естественные опиоиды (эндорфины и энкефалины), чтобы защитить себя от возможного вреда. Это вызывает сложности с ориентацией и вниманием, приводит к истощению как собственных запасов опиоидов, так и уровня глутатиона, важного для детоксикации, борьбы с воспалениями и здоровья кишечника.

Глутатион защищает клетки мозга, его нехватка приводит к тому, что клетки гибнут быстрее и в больших количествах. Глутаминовая кислота также приводит к выживанию в кишечнике болезнетворных микробов и может вызвать избыточную кислотность и изжогу.

Высокий уровень глутаминовой кислоты может вызвать повышение уровня ацетилхолина, а его избыток приводит к утомлению, проблемам с памятью, невозможности выспаться, раздражительности, головным болям и многим другим неприятным симптомам.

Хронический стресс также может приводить к истощению запасов ГАМК и других успокаивающих нейротрансмиттеров. Для преодоления стресса организм должен выделить достаточные количества ГАМК и серотонина. Если стресс присутствует постоянно, организм просто теряет способность вырабатывать достаточные количества необходимых нейротрансмиттеров.

Когда уровень ГАМК низкий, глутаминовой кислоты слишком много, и наоборот. Чтобы поднять уровень ГАМК, нужно уменьшить количество глутаминовой кислоты. В нормальных условиях избыток глутаминовой кислоты автоматически превращается организмом в ГАМК. Однако иногда этого не происходит.

Например, синтез ГАМК имеет связь с циклом Кребса (в данном случае не важно, что это), а цикл Кребса может быть нарушен разрастанием кандидозных грибов, нехваткой витаминов группы B или наличием в организме тяжелых металлов и токсинов (при вредных условиях работы).

Глутаматдекарбоксилаза (фермент, способствующий превращению глутаминовой кислоты в ГАМК) вырабатывается поджелудочной железой, поэтому проблемы с ней (например, диабет первого типа) могут приводить к нехватке ГАМК. А низкий уровень витамина В₆ приводит к нарушениям в выработке глутаматдекарбоксилазы.

Избыток кальция в организме нарушает баланс ГАМК и глутаминовой кислоты.

Аминокислота таурин повышает выработку глутаматдекарбоксилазы и, следом за ней, ГАМК. Таурина особенно много в морепродуктах и животном белке.

Грибки рода кандида не только вызывают кандидоз (она же молочница), но и вырабатывают токсин бета-аланин, который способствует выведению таурина с мочой. В некоторых случаях выводится не только сам таурин, но и его соединение с магнием, что вызывает избыток кальция, что приводит к избытку глутаминовой кислоты.

Или если в организме недостаток серотонина («гормона радости»), то даже достаточные количества ГАМК не смогут выполнять свою роль должным образом.

Диета с отсутствием жиров или низким содержанием белка может привести к дисбалансу ГАМК и глутаминовой кислоты. Кроме того, такие продукты, как сахар, цельнозерновые злаки, богатая крахмалом пища, шоколад, кофеин, искусственные подсластители и ароматизаторы, пищевые добавки и красители могут привести к нехватке ГАМК.