La lógica de pensamiento. 15. Parte de la consolidación de la memoria

Esta serie de artículos describe el modelo de ondas del cerebro, es muy diferente de los modelos tradicionales. Recomendamos encarecidamente a los que acaba de unirse, para empezar a leer desde la primera parte de la .

Trate de imaginar la capacidad de información del cerebro. Desde las neuronas son la base de la memoria, para empezar, vamos a especificar el número de neuronas que nos ocupa. La estimación más precisa hasta la fecha, pertenece a Suzanne Herkulano-Huzel (Frederico AC Azevedo, Ludmila RB Carvalho, Lea T. Grinberg, José Marcelo Farfel, Renata EL Ferretti, Renata EP Leite, Wilson Jacob Filho, Roberto Lent, Suzana Herculano-Houzel de 2009 ). Para esta evaluación en la cuenta cortex el 82% del peso total del cerebro y 19% del número total de neuronas (mostrado a continuación). Por esta corteza de evaluación consta de cerca de 16 mil millones de neuronas (1,6x10 <sup>10 sup>).





El número de neuronas en diferentes partes del cerebro (en miles de millones) (Frederico AC Azevedo, Ludmila RB Carvalho, Lea T. Grinberg, José Marcelo Farfel, Renata EL Ferretti, Renata EP Leite, Wilson Jacob Filho, Roberto Lent, Suzana Herculano-Houzel 2009) i>

En los modelos que utilizan la plasticidad de las sinapsis para explicar la naturaleza de la memoria, la capacidad de memoria se considera que es bastante simple. Una característica de las sinapsis neuronales - 10 000 (10 4 sup>). Si asumimos que uno almacena sinapsis un bit de información, resulta 1,6x10 10 sup> x 10 4 sup> = 1,6x10 14 sup> trozos o aproximadamente 2x10 13 sup> bytes. Se trata de unos 20.000 gigabytes o 20 Terabytes. El volumen más bien modesto, incluso para los estándares de hoy en día.

Suponiendo que la vida activa de un hombre de unos 80 años, de la que posee un tercio de un sueño, será 80x365x (24-8) x60x60 = 1681920000 (1.7x10 9 sup>) segundos. Resulta que si usted no toma en cuenta la organización de la memoria, y justo lo llena en su vida, es posible hacer que la velocidad de grabación 2x10 13 sup> /1.7x10 9 sup> = 1.18x10 4 < / sup> bytes / segundo, o alrededor de 10 KB / seg.

En nuestra estimación modelo de la cantidad de memoria es algo diferente. Estimación de la memoria sináptica no cambia, los mismos 20 Terabytes. Pero esto es sólo un recuerdo, almacenar imágenes de neuronas de detectores. Los principales volúmenes caen en racimos extrasinápticos receptivos. Si una estimación teniendo en cuenta que una imagen extrasynaptic se forma a partir de las señales del orden de 100 sinapsis, podemos estimar la capacidad de información de un elemento es de 100 bits. Sobre la base de la evaluación de que la superficie de la neurona puede contener alrededor de 100.000 grupos receptivos obtener capacidad 1,6x10 10 sup> x10 5 sup> x100 = 1.6 x10 17 sup> bits o 2x10 16 sup> bytes. Eso hace 20 000 terabytes o petabytes 20.

Suponiendo que la mitad de esta memoria se gasta en la corteza de propagación de ondas identificaciones, el volumen de la memoria de eventos se puede estimar en 10 petabytes. Esto provoca una cierta cantidad de respeto. En base a ello, la velocidad de grabación de información en un memorización continua puede ser 10 16 sup> /1.7x10 9 sup> = 5.88x10 6 sup> bytes / segundo, o aproximadamente 6 megabytes / segundo. Suponiendo que los engramas fijación ocurren varias veces por segundo, es posible evaluar la capacidad de información de uno engramas alrededor de 1 megabyte.

Potencialmente, nuestra memoria es capaz de almacenar una descripción suficientemente detallada de todo lo que nos sucede en la vida. La totalidad de memoria compatible con la presencia de personas, fenómenos que son realmente "recordar todo". Alexander Luria como resultado de observaciones a largo plazo documentado un ejemplo de una memoria tal infinita:

"Se encontró que la memoria Sh límites no claros, no sólo en volumen, sino también en trazas retención de la resistencia. Los experimentos han demostrado que es un éxito - y sin trabajo importante - pueden desempeñar cualquier larga serie de palabras dadas a él por semanas, meses, años, hace muchos años. Algunos de estos experimentos invariablemente terminaron en el éxito, se llevaron a cabo después de 15 - 16 años después de la serie primaria y la memoria sin ninguna advertencia (!). En tales casos, S. sentó, cerró los ojos, hizo una pausa, y luego dijo: "Sí, sí ... es que estaba en el piso ... estuviera sentado en la mesa, y yo estoy temblando ... estabas en un traje gris y me miró ... aquí ... veo lo que me dijiste ... "- y debe seguir desempeñando serie de lectura libre de errores." (Luria, 1968)

Pero no importa cómo nuestra memoria no tenía límites, muy consciente del hecho de que es mucho más fácil y más detalle, recordamos los acontecimientos recientes. Incluso en 1885, una curva de olvidar psicólogo Hermann Ebbinghaus se obtuvo (Ebbinghaus, 1885) (ver figura siguiente).



curva de olvidar i>

El olvido más aguda observada en el primer minuto, luego se ralentiza el proceso de olvidar. Después de 30 días, la memoria pasa a la fase estable cuando se produce más olvido. En sus experimentos, Ebbinghaus utiliza un conjunto de sentido las palabras de tres letras que están memorizados. Memorizar es algo diferente de la percepción simple, es decir, olvidando curva por una vez escuchado una frase o una imagen que se ve es algo diferente.

Recuerde que una repetición permitiendo más fuerte. Repitiendo el material, no nos limitamos a refrescar la memoria y comenzar un nuevo ciclo de olvido. Después de repetir, asíntota, que va olvidando curva se eleva significativamente superior a su nivel anterior (ver figura siguiente). Cada nueva iteración aumenta las posibilidades de que, después de mucho tiempo, somos capaces de recordar con precisión todo es relativo.



olvidando curva con la repetición i>

Es importante tener en cuenta que la repetición no está necesariamente confinada a otra presentación de memorizar la imagen. Recuerdo, que reproduce con precisión el evento almacenado como una repetición. Es decir, cuanto más a menudo recordamos algo, más fuerte se corta en nuestra memoria.

La interpretación tradicional de las propiedades de la memoria se basa en la idea de transferir recuerdos de memoria a corto plazo en memoria a largo plazo. Se basa a menudo en el almacenamiento analogías de computadora implica el movimiento de información de un rastro a otras partes del cerebro. Por lo tanto, se supone que el hipocampo, que trabaja como la memoria de un ordenador, almacena los recuerdos actuales, y luego se traslada a la corteza, similar a la forma en la preservación de los datos informáticos en soportes duraderos.

El proceso de la memoria de corto plazo de trasladarse a de larga duración llamado consolidación de la memoria. Este es un proceso suficientemente bien estudiado objetiva y. Además, podemos observar los cambios en la memoria de mi propia experiencia, hay una confirmación directa de la presencia de la consolidación. Puesto que se sabe que una lesión en la cabeza, choque eléctrico, convulsiones interfiere con la formación de la memoria normal. Lo llaman amnesia retrógrada, donde los recuerdos relacionados con un determinado período de tiempo anterior al accidente, se pierden.

Se obtiene un efecto similar cuando la pérdida de la memoria la introducción de sustancias en el cerebro, bloqueando la expresión de ciertos genes que producen las proteínas implicadas en la memoria de trabajo.

Además, el efecto de amnesia retrógrada es familiar para muchos de pérdida de memoria significativa después del consumo excesivo de alcohol. Determinación de la dosis crítica es tan bebido alcohol altera la consolidación de esa parte de los recuerdos completamente borrados, creando fracaso irreparable de memoria. Por lo tanto no hay pérdida de la capacidad de memorizar la corriente está en violación del hipocampo, a saber, la supresión de los recuerdos que ya recibió, o más bien no traducirlos en fase de almacenamiento a largo plazo. Un paciente con síndrome de Korsakoff pierde la memoria tan pronto como se conmuta su atención. El hombre que había estado bebiendo una dosis crítica, aún recuerda los acontecimientos recientes, y en muchos casos puede soportar conversación relacionada. Sin embargo, a la mañana siguiente todos los recuerdos de un cierto punto, se borran.

Para explicar el efecto de la consolidación necesariamente cerca de la analogía del ordenador asociado con el movimiento físico de los datos. En nuestro modelo, la consolidación y su significado se pueden describir como sigue. Como dijimos antes, los grupos receptivos metabotrópicos extrasinápticos tienen el efecto de histéresis. Esto significa que si la neurona genera un pico, y luego corriendo potencial de membrana bajo ciertas condiciones, tal como se describe anteriormente, puede servir de pretexto para ir clúster receptivo a un estado estable. El estado estable - es un estado en el que las porciones de extremo del receptor de la membrana y empujó el receptor se vuelve sensible a una señal específica, o el estado de su ahogamiento en la que el receptor, por el contrario pierde sensibilidad. Este cambio se produce con grupos receptivos para que las condiciones de la interferencia de los mediadores de las sinapsis de los alrededores, es decir, que están sintonizados a una determinada imagen.

Luz del día racimos receptivos en tal estado se produce mientras que un gran número de neuronas están activas en el momento actual. Eso significa que la corriente recordado con redundancia extrema y detalle. Esto nos lleva al hecho de que en igualdad de circunstancias, los acontecimientos actuales son mucho más propensos a ser recordado que los eventos más distantes en el tiempo.

Esta memoria giperpodrobnuyu puede llamarse memoria operativa o de corto plazo, pero no hay que confundir con la actividad actual e inducida de onda de las neuronas corticales. La actividad de las neuronas forma la descripción de lo que está sucediendo, como tiendas de memoria a corto plazo la imagen de Estados relativamente recientes. Por otra parte, la memoria a corto plazo no se diferencia del resto de la memoria, excepto que los recuerdos frescos son más detalladas, ya que utilizan racimos significativamente más receptivas que otras engramas.

Duración de la memoria caché - segundos. Entonces, la mayoría de los receptores de restablecimiento extrasynaptic, encontrando nueva disposición a participar en actos de recordar. Sin embargo, una parte sustancial de la receptiva racimos una u otra razón es capaz de fijar la imagen. Ellos van a la siguiente fase estable, lo que les permite seguir existiendo y, por tanto, mantener un fragmento de sus recuerdos.

Podemos suponer que cada recuerdo se somete a varias etapas de consolidación, perdiendo en cada parte de etapa de sus grupos receptivos. El olvido simple algoritmo - probabilístico. Ajuste de la probabilidad de un grupo receptivo de la siguiente etapa de consolidación, se puede obtener la cantidad necesaria para cada recuerdos por el momento de su traslado a la memoria a largo plazo.

Acompañado por una síntesis en fase de consolidación asesoramiento proteínas que determinan el total de todos los procesos. El curso para la consolidación de los receptores metabotrópicos y ionotrópicos es diferente, pero muy similar ideológicamente. Inmediatamente después de la formación comienza en el núcleo de la neurona expresión de genes tempranos inmediatos "." Estos genes codifican factores de transcripción. Los factores de transcripción activan la transcripción de los genes "tardías". Calendario indicativo de este procedimiento se muestra en la siguiente figura.



La expresión "principios" y los genes "tardías" (EV Muravyova KV Anojin, 2006). i>

Hay diferentes proteínas para que demostraron su participación en la formación de la memoria. Arco, CPEB, Kibra - es sólo una pequeña parte de ellos, aunque los más mencionados. Hay que recordar que la información deja huellas de dos tipos de neuronas. Uno está relacionado con el cambio en la sensibilidad de sus sinapsis, con otros cambios en los receptores extrasinápticos de fijación. El primer efecto sobre las propiedades de la neurona como un detector. La segunda proporciona la capacidad de propagarse la onda de las neuronas identificadores almacenados forma asociativa evento de la memoria, y similares. ¿Cómo y en qué secuencia se produce la regulación de proteínas de estos procesos no es una cuestión simple y sin embargo no tener respuesta generalmente aceptada es porque no hay modelo universalmente aceptada y la memoria. Por lo tanto, en nuestro modelo, nos centraremos en un proceso ideología común, por desgracia, no es el nombre de la oportunidad de describir su regulación de proteínas demostrativo.

Consolidación de hecho establece un temporizador que cuenta hacia atrás la etapa de los elementos recuerdos de vidas y regula la probabilidad de transición a la siguiente fase. Podemos suponer que la repetición de la experiencia que es equivalente o el recuerdo de ella, cambie el curso de la consolidación, aumentando las posibilidades de grupos receptivos en la transición a una fase de la memoria a largo plazo. Es decir, los más repeticiones, o más a menudo los recuerdos, el más importante evento deja un rastro. Y cuanto mayor es la probabilidad de recuperación con la solicitud de información adecuada.

Desde los eventos emocionalmente significativos nos hacen más propensos a recordar que, en comparación con los eventos neutrales, esto podría ser una razón por eventos emotivos forman unas huellas fuertes y estables en nuestra memoria.

Pero el recuerdo de la experiencia vivida no es tan simple como parece. Los psicólogos saben desde hace tiempo fenómeno de la transformación de los recuerdos. Su primera muestra en 1932 Frederic Bartlett (Bartlett, 1932). Él encontró que si una persona está recordando un evento específico, añadir cualquier detalle, la memoria de la original es reemplazado por el nuevo y cambió artículos son parte de estos nuevos recuerdos. Y la gente no es consciente de estos cambios y dijo que todo era exactamente como él recuerda hoy. Este cambio se llama la reconsolidación de la memoria memorias.

Reconsolidación de la memoria encaja en nuestro modelo. La memoria de cualquier evento está acompañada por la restauración de su identificador único. Si por alguna razón, la distorsión de la memoria original, la información de imagen almacenado actual con el mismo identificador que la memoria principal, ya que este identificador está presente en el espacio de la corteza. Por lo tanto, se produce inevitablemente Bartlett describe el fenómeno de la transformación.

Hay experiencias muy interesantes que muestran que la reconsolidación puede estar acompañado por una transformación no sólo, sino también el borrado de la memoria. Pero debido a que estas experiencias son más relevantes para el comportamiento que a la memoria del evento vamos a ver más adelante en la sección correspondiente.

La ideología general de memoria de sucesos puede describirse de la siguiente manera. La información de entrada la creación de recuerdos frescos con gran redundancia y detalle. Esto los hace muy asequible para el acceso en línea. Esta memoria no vive mucho tiempo. Ella memoria se somete a fase de consolidación, cada uno de lo que reduce la cantidad de grupos que forman receptivas engramas. Como resultado de la fase de consolidación en marcha, al parecer, alrededor de un mes engramas convierten volumen estable y se mueven en una fase de almacenamiento a largo plazo.

Anteriormente, se estimó la cantidad de la orden del suceso de memoria del cerebro de 10 petabytes. Ubicación Roma trajo por la estimación engramas del tamaño de 1 megabyte. Esta evaluación puede ser cierto para los viejos, pasados ​​de todas las etapas de la consolidación de los recuerdos. La mayor parte de la información con la que operamos, se refiere a la fecha actual. Para obtener esta información detallada es proporcionada por almacenamiento redundante. Se puede suponer que tal memoria actual tiene una cantidad significativa de la memoria total del cerebro. Si yo fuera el diseñador del cerebro humano, tendría empíricamente tomé en los recuerdos frescos de la mitad de la memoria disponible, y el restante medio coloqué bajo los viejos recuerdos.

En este supuesto empírica de que la velocidad de grabación de información del cerebro se puede estimar como 5x10 15 sup> / (16x60x60), que está a unos 10 11 sup> bytes o 100 gigabytes por segundo. Por supuesto, esto es mucho más que toda la cantidad de información procedente de todos los sentidos juntos. Pero la conversación no se trata de la cantidad de entrada y en la descripción detallada, que consiste en un conjunto de descripciones que aparecen en cada una de las áreas de la corteza.

En esta estimaciones iniciales del tamaño de uno engramas ser de aproximadamente 10 gigabytes. En realidad, el proceso de consolidación de la memoria - es la reducción gradual de esta extremadamente excesivo volumen a un nivel de aproximadamente 1 megabyte
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Sin embargo, sin embargo no es realmente sido la relación de volumen de la vieja y la nueva naturaleza de la memoria debe optimizarlo lo que para evitar los volúmenes de copia de seguridad de inactividad innecesarios. Esto significa que, dada la grabación de velocidad extremadamente alta de la información actual, puede llegar un momento invadido toda la memoria disponible. Podemos suponer que la somnolencia - esta es una condición en la que se requiere a los recursos de información del cerebro adecuados para su llenado y limpieza de la memoria
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En principio, la consolidación de la memoria operativa sucede todo el tiempo, comprimiendo continuamente volúmenes de engramas, el cerebro proporciona espacio para nuevos recuerdos. Pero podemos suponer que la consolidación operativa de una serie de desventajas. Así que en nuestras neuronas modelo detectores forman patrones conceptos correspondientes. Cada concepto define una pluralidad de patrones en diferentes lugares de la corteza. Para el patrón lanzó una ola, una parte sustancial se debe activar el patrón neuronal.</sup>