Оглавление

Заметки к проблеме памяти с позиций теории безмасштабных информационных сетей

Скворцов И.А.

Память – специфическая форма психического отражения действительности, способность запечатлевать, накопливать, сохранять, узнавать при повторении и воспроизводить различную информацию от фиксации молекулярного события, до всесторонней обработки мультимодальной информации в анализаторах, гностических и праксических центрах. В этом смысле память или ее эквиваленты присуща всем живым организмам, как многоклеточным, так и одноклеточным, микробам. Своеобразная «память» – молекулярная – имеется и у «бесклеточных» вирусов и у ряда молекулярных образований. Так, хорошо известно, что в ходе рецепции перед контактом противостоящих нейраминовых кислот, как терминалей рецепторов, между ними должен «пройти» ион кальция, что является своеобразным сигналом, определяющим возможность контакта. По видимому, с феноменом молекулярной памяти связана и трансформация нормального прионового белка в патологический, что происходит при их контакте (Элиот В., Элиот Д.,1999).

В процессе нейроонтогенеза генетической молекулярной памятью молодого нейрона определяется его миграция к месту своего долженствующего размещения в мозге с синхронизированной ориентацией на специфические хемо- и хапотаксические молекулярные факторы, предусмотрительно размещенные генетической программой по ходу его следования. Аналогично этому происходит «целенаправленный» рост аксона к предназначенной ему клетке-мишени.

У многоклеточных организмов функция памяти обеспечивается центральными регулирующими образованиями (ганглием или мозгом). В процессе филогенеза происходит структурное и функциональное совершенствование центральной нервной системы и, прежде всего, головного мозга. количество нейронов увеличивается от нескольких десятков или сотен до десятков миллиардов, хотя, следует признать, что гармоничная работа нервной системы не прямо определяется количеством нейронов. Деятельность муравья не менее успешно управляется его сотнями гангиозных клеток, чем деятельность млекопитающих – миллионами и миллиардами более тонко дифференцированных нейронов мозга. Поэтому и функция памяти на ранних стадиях филогенеза не хуже и не лучше, чем у высокоорганизованных представителей животного мира и человека. Она просто другая, но не менее эффективная.

***

Филогенез памяти.Считается, что у дочеловеческих организмов есть два основных вида памяти: генетическая и механическая. Первая генетически передает из поколения в поколение жизненно необходимые биологические и поведенческие особенности. Механическая обеспечивает способность к приобретению жизненного опыта, обучению, но в основном может сохраняться только в самом организме, исчезая вместе со смертью. Предполагают, что животные запоминают и воспроизводят лишь закрепленное условно-рефлекторно,  в процессе оперативного обучения. У человека имеются произвольный, логический и опосредствованный виды памяти, которые связаны с волевым контролем запоминания, употреблением логики, с использованием вспомогательных средств запоминания.

В развитии памяти человека, как вида, можно выделить две генетические линии: ее совершенствование в филогенезе человечества в целом – по мере общественного прогресса и улучшение в онтогенезе отдельно взятого человека – в процессе его обогащения культурными и социальными достижениями человечества. Развитие видов памяти в филогенезе и онтогенезе человечества проходит ряд этапов: от двигательной, аффективной до образной и логической. непроизвольное запоминание, доминирующее в детстве, у взрослого человека превращается в произвольное.

Онтогенез памяти. Для процесса эволюции памяти характерно использование механизмов, выработанных на предыдущих стадиях развития. По А.Н.Леонтьеву (1983), развитие ребенка идет от ассоциативно-механической к логической памяти, от непосредственного запоминания – к опосредствованному. Для задержек психического развития, напротив, характерно преобладание ассоциативно-механической памяти над логической, непроизвольных форм запоминания над произвольными.

По Л.С.Выготскому (1982, 1983) память по мере своего развития все более сближалась с мышлением, которое в самом раннем возрасте во многом определяется его памятью. На ранних стадиях мышление ребенка определяется памятью, вспоминанием. С возрастом у ребенка само запоминание сводится к мышлению – «запомнить или вспомнить – значит понять, осмыслить, сообразить». Функция памяти трансформируется в онтогенезе: самая первая по времени – это моторная, или двигательная, память;  в возрасте 6 мес. начинает проявляться аффективная память; начало образной памяти связывается со вторым годом жизни; логическая память начинает появляться у ребенка в 3–4 года и окончательно формируется в подростковом и юношеском возрасте. В школе происходит одновременное развитие непосредственного и опосредованного запоминания.

Физиологические и биохимические механизмы памяти. Отдельные элементы информации запоминаются, хранятся и воспроизводятся не изолированно, а в определенных логических, структурно-функциональных и смысловых ассоциациях с другими. процессы памяти связываются со «следовыми» процессами – способностью нервной системы сохранять длительное время «следы» различных воздействий. По D.O.Hebb (1966) механизм кратковременной памяти заключается в циркуляции импульсов в замкнутых цепях нейронов с постепенным угасанием (реверберация). Переход «следа» памяти из кратковременной формы в долговременную осуществляется при многократном прохождении нервных импульсов через одни и те же синапсы (консолидация). Переход от кратковременной памяти к долговременной связан со структурными изменениями в мозге: с изменениями в клеточных мембранах, ростом нервных отростков, синаптогенезом, образованием новых нервных связей.

Синапс является важнейшим субстратом памяти, хранения информации. Формирование синапсов в процессе обучения увеличивает объем индивидуальной памяти. У экспериментальных животных, содержащихся в усложненных условиях окружающей обстановки, активизируется процесс синаптогенеза, увеличивается диаметр синаптической бляшки, меняются свойства постсинаптической мембраны нейрона в клетках коры больших полушарий, протяженность пре- и постсинаптической зон, преобразуется шипиковый аппарат мембран нервных клеток. Увеличение числа нервных клеток расширяет возможности индивидуальной памяти.

Указывают структуры, избирательно вовлеченные в функцию памяти, хранения и воспроизведения следов опыта. При обучении отмечается пластичность нейронов гиппокампа, ретикулярной формации, двигательной коры и др. Так, двусторонняя резекция гиппокампа делает невозможным переход кратковременной памяти в долговременную. При поражении лобных долей сохраняется бесконтрольное, пассивное запечатлевание и воспроизведение, но нарушается произвольное управление памятью. Повреждение височных областей коры сопровождается нарушениями последовательности воспроизведения памятных следов.

Индивидуальная память определяется влияниями окружающей среды, видовая память – генетическим аппаратом клеток. Объем и содержание индивидуальной памяти также определяются генетически детерминированной структурно-функциональной спецификой ЦНС данного вида. Индивидуальная память реализуется через биохимический аппарат нервных клеток и структурно-функциональную организацию мозга.

Показана роль РНК в процессах формирования и хранения следов индивидуальной памяти. В мозге животных в процессе их обучения происходит усиление синтеза РНК. фенамин, повышающий синтез РНК, ускоряет процесс обучения, закрепляя выработанный навык. Низкомолекулярные белки (S100 и др.), нейромедиаторы, полипептидные гормоны и циклические мононуклеотиды влияют на ионную проницаемость постсинаптических мембран, стимулируя процессы памяти за счет улучшения синаптической проводимости, активности синапсов и нейронов.

Имеются предположения, что в процессе обучения формируются структурно-функциональные объединения нейронов различных структур мозга (так называемая, энграмма памяти). Энграмма (от греч.:  все написанное, запись) представляет ансамбль синаптически связанных нейрональных и глиальных элементов, который строится за счет экспрессии геномом в определенных нейронах белковых молекул  (адгезинов, или коннектинов). Последние встраиваются в специальные области мембран нейронов, увеличивая их чувствительность к повторному приему той или иной информации, первоначально вызывавшей экспрессию этих белков, таким образом, стимулы или раздражители оставляют следы (энграммы). Когда действие раздражителя повторяется, создается «след-память», который остаётся после прекращения действия раздражителя. Различают энграммы образа (структуры объекта) и модели действий (программы), по уровням сложности – первичные энграммы, ассоциации энграмм (взаимосвязанные энграммы) и ассоциативные сети энграмм. 

***

следует различать действующее (текущее) запечатлевание (память), сопровождающее события, происходящие в настоящий момент, сцепляющее их по ассоциации с предыдущими событиями и с предвидением возможных будущих – запись текущего. Это – не последовательная (аналоговая) запись, а фиксация большей или меньшей информации в различных по величине и укрупняющихся блоках памяти – нулевого порядка, а затем первого, второго и т.д. до бесконечности (с памятью внутри каждого блока и с памятью связи между ними). По-видимому, имеется своеобразное поле (информационная сеть) памяти – связующая матрица общей панорамы событий и каждого компонента, обеспечивающая возможность развертывания памяти каждого элемента с помощью ключевых пусковых сигнальных триггеров возвращения в прошлое.

сеть ассоциативных связей, с позиции теории безмасштабных информационных сетей, содержит простые элементы, имеющие небольшое число связей, и элементы-концентраторы, имеющие многочисленные связи с другими элементами и замыкающие на себя свою отдельную часть сети. Вокруг элемента-концентратора формируется своеобразная  минисеть, которая является носительницей информационно завершенного отрезка памяти. Количество элементов-концентраторов в сети ограничено (по-видимому, несколько единиц или десятков?), но они имеют многочисленные взаимные связи. В процессе функционирования такого элемента его связи и собственная часть сети постоянно обогащаются, увеличиваются и включают все новые рядовые элементы. По-видимому, при этом образуются новые элементы-концентраторы по сигнальной значимости  – второго, третьего и т.д. порядка.

Матричная сеть объемна – многомерна и многоэтажна. Элементы-концентраторы имеют внешние внематричные и внутриматричные внеплоскостные связи (трех– и четырехмерные – с участием  показателя времени), которые могут включать или блокировать минисеть и, соответственно, включать или выключать определенные элементы-концентраторы – память на конкретные события или их протяженную по времени цепочку. Память – это путь, информационное движение. Это повторение прохождения сигнала по цепочке в матрице – продвижение по одной и той же последовательности элементов двумерной плоскостной или трехмерной матричной сети.

Связи элементов-концентраторов постоянно «патрулируются» непрерывными потоками циркулирующих импульсов, что и поддерживает «живость» памяти, готовой воспроизвестись в любой момент произвольно, случайно или по ассоциации. Поражение элемента-концентратора  сопровождается выпадением его части сети и, соответственно, сегмента памяти на те или иные события или образы. Выпадение рядового элемента не нарушает сеть и компенсируется обходными последовательностями в матрице минисети отдельного элемента-концентратора.

Для возврата к ранее пережитым событиям нужно сначала перед запуском воспоминаний «вспомнить», когда были  эти события и где их триггеры, «назвать», обозначить, что именно нужно вспомнить, то есть должна быть память общей схемы, общей последовательности событий – что было вначале, что затем.  Это своеобразная схематичная списочная, реестровая  память на блоки памяти, содержащие конкретные прошлые события – «память памяти». Поиск конкретной информации, по-видимому, осуществляется методом «патрулирования», обзора ключевых элементов-концентраторов. Но в самом задании самому себе на поиск содержится информация о том, что именно нужно вспомнить, то есть память о наличии в реестре ранее запечатленного, в собственном информационном поле конкретно этого предмета памяти – явления, события, предмета или персоналии.

Память связана с анализаторами и системами гнозиса различной модальности, в соответствии с чем различают: зрительную, слуховую, обонятельную, вкусовую, осязательную, проприоцептивную, соматосенсорную, пространственную, музыкальную, речевую и др. память. Следует упомянуть также двигательную, позную, стереогностическую память, память способов реализации автоматизмов гнозиса и праксиса, а также память на лица, пространственную память и идентификацию, распознавание себя в окружающей среде. Для функционирования памяти необходимы чувство времени, ориентация в настоящем моменте, его пространственных и временных характеристиках, в последовательности периодов жизни, соотношениях с различными периодами прошлого, ощущение реальности нахождения в определенном месте панорамы времени.

Ретроградная память на события-блоки разной удаленности по времени («то, что было со мной») –  это общая панорама прошедшего, ключевая карта прошлых событий, сознательно, осознанно запомненных (прослеженных сознанием) или незафиксированных вниманием, но зафиксированных памятью.

Выделяют следующие процессы памяти: запоминание, сохранение, забывание, восстановление. При запоминании осуществляется ввод информации в виде вновь поступающих элементов в существующие системы ассоциативных связей. Вероятно, каждый запечатленный субъект памяти имеет некое ближайшее пространство («ареал») околосубъектных «намеков»,которые и позволяют держать в фиксированном внимании то, что хотим вспомнить, пока поиск по элементам-концентраторам не увенчается успехом. при повторном прохождении по привычным проторенным «дорожкам» вспоминаний происходит постепенная автоматизация памяти. С этим связано непроизвольное условное  вспоминание, связанное с неосознаваемыми условными факторами: условное закрепление в памяти событий или картин по числам, числовым закономерностям или по привычным знакомым образам, по ранее уже автоматизированному пути памяти: по домам на одной или обеих сторонах улицы, по простой последовательности чисел или арифметической и геометрической прогрессии (Лурия А.Р., 1968, 1975).

Более эффективно не насильственное запоминание, при котором включаются генетически детерминированные блоки, а как бы свободное, почти непроизвольное, возможности которого значительно выше (специальные способы непроизвольного, бесконтрольного запоминания). Любое вспомогательное средство запоминания, например, запись на бумаге, введение в компьютер, «завязывание» узелков на память – снижает собственное запоминание, как кратковременное, так и долговременное, что связано с уменьшением и как бы переносом, разделением внимания. При использовании стимулов-средств для запоминания сначала они выступают как внешние (например, завязывание узелков на память, использование для запоминания различных предметов, зарубок, пальцев рук и т.п.), а затем становятся внутренними (чувство, ассоциация, представление, образ, мысль).

Чем более автоматизированы моторные и сенсорные действия, тем меньше фиксация внимания на них и хуже сознательная память. Неосознанные вспоминания и непроизвольная память при этом могут быть сохранными. Возможно также вспоминание того, что не помнишь, игнорировал вниманием, но все же сохранил в памяти, «запомнил».

Считается, что сохранение и забывание – это две взаимосвязанных стороны единого процесса: сохранение тесно связано с забыванием; при неполном сохранении говорят о частичном забывании, и наоборот. Однако забывание – это самостоятельный процесс, не просто неполное сохранение, выцветание или отсутствие памяти. З.Фрейд отмечал, что забывание не пассивный, а активный процесс; один из распространенных механизмов забывания состоит в мотиве нежелания помнить.

память – это система действий, ориентированных на запоминание, переработку и хранение материала. Определенная установка на запоминание или воспроизведение оживляет в сознании индивида некоторые целостные структуры, на базе которых в свою очередь запоминается или воспроизводится материал. При смысловом запоминании подлежащий заучиванию или воспроизведению материал включается в контекст определенных смысловых связей.

забывание может быть самостоятельным активным процессом, эндогенно мотивированным блокированием памяти на конкретные слова или событие. Говорят: «забываю то, что мне не нужно». Хорошо известно неосознанное трансформированное забывание, ассоциативно связанное с неблагоприятными психо-эмоциональными ассоциациями (описанный З.Фрейдом случай истерического синдрома у Анны О. – в результате психотравмы она «забыла» родной немецкий язык, перейдя на английский, и у нее возник истерический парез руки и слабость в ноге).

Известен запрет, блокирование памяти на конкретные  неприятные или травмирующие события – непроизвольное, чаще неосознанное запечатлевание, закрепление связи событий с их эмоциональной окраской (поэтому сама психо-эмоциональная причина забывания может быть неосознаваемой и непонятной человеку). Вспоминание может быть произвольным «назначенным», непроизвольным ассоциативным, случайным или навязчивым. Выпадение произвольного вспоминания может наблюдаться при сохранении случайного ассоциативного. выпадение цепочки блоков памяти на прошлые события в периоде « с ... – по ...» нередко сочетается с сохранением памяти на все события «до», на текущие события и на события «после» провала.

Забывание вербальное (невозможность вспомнить нужное слово) – также процесс, а не отдельный случайный инцидент. Случайное забывание слова, названия может затем становиться привычным – повторное «спотыкание» на этом предмете или слове, невозможность вспомнить. Повторное забывание может превращаться в автоматизированное «упроченное» забывание. Забывание вербальное может быть связано с блокированием определенной ассоциации при сохранении других путей памяти к конкретному слову, инициированных другими ассоциациями, может также быть результатом общих нарушений самого процесса поиска адекватных ассоциаций.

У пожилых людей при нарушении кратковременной памяти и сохранении долговременной – происходит  стирание памяти, как только текущие события становятся прошедшими, поскольку наступают новые. Блок записи на матрице памяти может быть связан с невключением информации в ассоциативную сеть или неудержанием ее в результате возрастной «усталости» сети или от избыточной заполненности матрицы памяти. Возможно, что в условиях патологии с дистрофией и выпадением элементов нейрональной сети и при недостаточности ассоциативных связей в мозге кратковременная память на новую информацию не просто выпадает, а активно блокируется какими-либо механизмами (по типу реакций игнорирования-отвержения) или является следствием конкурентной борьбы различных информационных потоков за место на матрице памяти.

В связи с изложенным, нарушение памяти может быть связано с блокированием матричной сети памяти, разрывом связей между блоками,  выпадением элементов-концентраторов с множеством их сетевых связей. При выпадении рядовых элементов, имеющих ограниченное число связей, общая схема памяти может не нарушаться. При выпадении элементов-концентраторов выпадает как произвольная память, так и ассоциативная. Вспоминание становится невозможным, теряется ориентация в сегодняшних происходящих событиях, поскольку нет их сопоставления с прошедшими событиями и ассоциативными ориентирами.

Различные варианты блокирования памяти, в том числе, ретроградная амнезия, могут быть обусловлены различными причинами:

• дефектом реестра, ближайшего ареала предмета памяти,
• дефицитом внимания при текущем (автоматизированном) запоминании и дефицитом  фиксации, удержания внимания в процессе вспоминания конкретного предмета памяти,
• выпадением из общей сети одной или более матричных плоскостей многомерной сети,
• дефектом сети в целом, элементов-концентраторов, выпадением их микросетей, системной патологией внутрисетевых связей,
• потерей представления реальности происходящего,  последовательности событий в пространстве и времени,
• потерей способности к ассоциативному вспоминанию, нарушением триггеров инициации вспоминания по желанию или по ассоциации, отсутствием активности памяти, мотивации к вспоминанию.

Литература

1. Величковский Б.М. Современная когнитивная психология. – М., 1982. (Функциональная структура памяти: 66–113).
2. Выготский Л.С. Собрание сочинений: В 6 т. – Т. 2. – М., 1982. (Память и ее развитие в детском возрасте: 381–395.)
3. Выготский Л.С. Собрание сочинений: В 6 т. – Т. 3. – М., 1983. (Развитие мнемических и мнемотехнических функций: 239–254.)
4. Леонтьев А.Н. Избранные психологические произведения: В 2 т. – М., 1983. – Т. I. (Развитие высших форм запоминания: 31-64.)
5. Лурия А.Р. Внимание и память. – М., 1975. (Память: 42– 103.)
6. Лурия А.Р. Маленькая книжка о большой памяти. Ум мнемониста. – М., 1968.
7. Блонский П.П. Избранные педагогические и психологические сочинения. – Т. II. – М., 1979. (Память и мышление: 118– 341. Память. Припоминание: 341–366.)

Оглавление