思维的逻辑。 15.部分记忆巩固






本系列文章描述了大脑的波动模型,与传统模式完全不同。我们强烈建议那些谁刚刚加入,开始从的 的第一部分阅读。

试着想象一下大脑的信息容量。由于神经元是记忆的基础上,首先让我们指定多少神经元,我们正在处理。最准确的估计到今天为止,属于苏珊Herkulano-Huzel(弗雷德里科·交流·阿泽维多,卢德米拉RB卡瓦略,LEA T.格林贝格,何塞·马塞洛法尔费尔,雷娜塔EL法拉帝,雷娜塔EP雷特,威尔逊雅各布·菲略,罗伯托封斋,苏珊娜Herculano-Houzel,2009年)。对于此评估对脑的总重量的82%和神经元的总数的19%的皮质帐户(如下所示)。对于这样的评价地壳是由约16十亿的神经元(1.6×10 10 SUP>)。






在大脑不同部位的神经元(单位:十亿)(弗雷德里科·交流·阿泽维多,卢德米拉RB卡瓦略,LEA T.格林贝格,何塞·马塞洛法尔费尔,雷娜塔EL法拉帝,雷娜塔EP雷特,威尔逊雅各菲略,数罗伯托斋,苏珊娜Herculano-Houzel 2009年) I>

在使用突触的可塑性来解释的存储器的性质的模型,存储器容量被认为是相当简单的。特性为神经元突触 - 10 000(10 4 SUP>)。如果我们假定一个信息突触存储一个位,它变成1.6×10 10 SUP>×10 4 SUP> = 1.6×10 14 SUP>位或约2×10 13 SUP>字节。这是约20000千兆字节或20太字节。成交量相当有限,即使按今天的标准。

假设一个80年代左右的男人,而他拥有的梦想第三的积极的生活,这将是80x365x(24-8)x60x60 = 1681920000(1.7×10 9 SUP>)秒。事实证明,如果不考虑内存的组织,只是填补它在​​有生之年,可以让刻录速度2×10 13 SUP> /1.7x10 9 SUP> = 1.18x10 4 < / SUP>字节/秒,或约10 KB /秒。

在我们的模型估计的内存量有一定的差别。突触存储器估算不改变,同样的20万亿字节。但是,这仅仅是一个记忆,存储的神经探测器的图像。主卷落在接受突触外集群。如果一个突触外图像从100突触的顺序的信号所形成的给定的估计,我们可以估算一个元素的信息容量为100位。根据评估结果,该神经元的表面可能含有约10万接受集群获取能力1.6×10 10 SUP> X10 5 SUP>×100 = 1.6×10 17 SUP>位或2×10 16 SUP>字节。这使得20 000千兆字节或20千兆字节。

假设该存储器中有一半是花在传播波ID的树皮,事件存储器的容积可估计为10千兆字节。这引起了一定的尊重。在此基础上,在一个连续的记忆记录信息的速度可能是10 16 SUP> /1.7x10 9 SUP> = 5.88x10 6 SUP>字节/秒,或约6兆字节/秒。假设该固定记忆痕迹发生每秒几次,很可能评估大约1兆字节1记忆痕迹的信息容量。

潜在地,我们的存储器是能够存储所发生的一切向我们生活的足够详细的描述。内存由在场的人,是真正的现象“记住一切”支持的总和。亚历山大·卢里亚作为长期观察的结果证明了这样一个无限怀念的一个例子:

“已发现的存储器先令没有明显的界限,不仅在量,而且在强度保留痕迹。实验表明,它是成功的 - 并且没有显著劳动 - 可以播放任何一长串按周,月,年,很多年前送给他的话。其中一些实验不约而同地结束了成功,进行了后15 - 16年的主要系列和没有任何警告的内存后(!)。在这种情况下,S坐下,闭上了眼睛,停顿了一下,然后说:“是的,是的...这是你的平...你坐在桌边,和我颤抖......你是一身灰色的西装,看着我......在这里......我看看你告诉我......“ - 而且应该继续发挥无差错阅读系列”(卢里亚,1968)

但不管我们的记忆是如何无边,深知的事实,这是更容易和更详细​​的,我们回顾最近发生的事件。即使是在1885年,心理学家赫尔曼·艾宾浩斯遗忘曲线获得(艾宾浩斯,1885年)(见下图)。




遗忘曲线 I>

在第一分钟所观察到的最清晰的遗忘,则减慢遗忘的过程。 30天之后,内存进入稳定期时,进一步遗忘发生。在他们的实验中,使用艾宾一组被存储无意义三字母单词。记忆是从简单的看法有些不同,那就是遗忘曲线曾经听到一个短语或看到的图像略有不同。

请记住,一个更强大,允许重复。重复的材料,我们不只是刷新记忆和遗忘开始一个新的周期。重复的,渐近线,肚里遗忘曲线上升后比以前的水平显著差异(见下图)。每一个新的迭代增加了,时间长了以后,我们能够准确地回忆起所有相关的机会。




遗忘曲线与重复 I>

需要注意的是重复不一定限于其他演示记忆所述图像是重要的。回忆,准确地再现存储的事件的再次发生。也就是说,更多的时候,我们想起了什么,越强它切入我们的记忆中。

内存的性能的传统解释是基于传输的回忆从短期记忆转化为长期记忆的想法。它通常是基于计算机的类比存储从一个跟踪到大脑的其它部分暗示的信息的移动。所以,假定海马,像一个计算机的存储器工作,存储当前的存储器,然后将它们移动到树皮,类似于如何对耐久媒体计算机数据的保存。

正从短期记忆到长期形成的过程被称为记忆的巩固。这是一个客观和足够充分研究的过程。此外,我们可以观察到的变化在内存中,我自己的经验,有整合的存在的直接确认。因为众所周知,头部受伤,电击发作干扰了正常的存储器形成。他们叫逆行性遗忘,其中涉及到的一定时间内坠毁前的回忆,都将丢失。

当记忆丧失引入物质进入大脑,阻断产生参与工作存储器中的蛋白的某些基因的表达,获得了类似的效果。

此外,逆行性遗忘的作用是熟知的许多显著记忆丧失后过量饮酒。临界剂量的确定是喝醉了酒扰乱完全抹去的回忆部分的整合,开创了内存无法弥补的破坏。因此,没有任何损失的记忆当前的能力,违反了海马,已经获得的记忆,即擦除,或者说并没有转化成长期储存阶段。病人与科尔萨科夫综合征尽快转换其注意力失去了记忆。谁当时已喝了关键剂量的人,至今还记得最近发生的事件,在很多情况下可以支持相关对话。但是,第二天早晨都是从某一个点的记忆,将被删除。

为了解释合并不一定接近与数据的物理运动相关联的计算机类比的效果。在我们的模型中,合并和其意义可作如下说明。正如我们前面所说,突触外代谢接受集群具有滞后效应。这意味着,如果神经元产生一个尖峰,然后赛车在一定条件下膜电位,如前面所述,可以作为一个借口去接受群集到稳定状态。稳态 - 它是一种状态,其中从膜受体的端部和推压该受体成为一个特定的信号,或者他们的溺水的状态,其中该受体,相反失去灵敏度敏感。这种变化发生的量介质的干扰的来自周围突触的条件,也就是,它们被调谐到一定图像接收集群。

日光接受簇在这样的状态时发生了巨大的神经元的数目是活动在当前时间。这意味着,在当前想起极端冗余和细节。这导致了一个事实,即在其他条件相同,目前的事件更可能比事件的时间更遥远的被人记住。

这giperpodrobnuyu内存可以称为业务或短期记忆,但不与皮层神经元的电流和波浪引起的活动混淆。神经元的活动形成的正在发生的事情的说明中,相对最近状态的短期存储器存储的图像。此外,短期记忆不从存储器的其余部分不同,所不同的是新鲜的记忆是更详细的,因为它们使用显著更容易接受簇比其他记忆痕迹。

缓存时间 - 秒钟。然后,大多数受体突触外复位,寻找新的愿意从事记忆行为。但是,在接受群的原因之一或其中相当一部分又是能够解决的图像。他们去到下一个稳定的阶段,这使得他们能够继续存在,因此让他的记忆片段。

我们可以假设,每个内存出现调整的几个阶段,失去了在其接受群的每一个阶段的一部分。最简单的算法遗忘 - 概率。调整群集接受整合的下一阶段的概率,就可以得到所需金额为每个记忆由他转会到长期记忆的时间。

通过巩固阶段综合建议的全部进程是决定蛋白质的陪同下。该课程的代谢和离子型受体的整合是不同的,但相当类似的意识形态。紧接着在眼前的神经元表达的核心的训练开始“早期基因。”这些基因编码转录因子。转录因子引发的“晚期基因”转录。此过程的指示性时间表显示如下图。




表达“早”和“晚”基因(EV Muravyova KV Anokhin,2006)。 I>

有不同的蛋白质为这证明了他们的记忆形成中的作用。弧,CPEB,Kibra - 只是其中的一小部分,但最经常被提及的。必须记住的信息留下两种神经元的痕迹。一个是与在其突触的灵敏度的变化,与在固定突触外受体其他变化。对神经元作为检测器的性能的第一效果。第二个方式来传播事件内存联想形式的神经元标识符存储在波的能力,等等​​。如何和以什么顺序发生这些过程的蛋白质调节的是不是一个简单的问题,但不具有普遍接受的答案是因为没有普遍接受的模型和存储器。因此,在我们的模型中,我们将专注于一个共同的意识形态的过程中,不幸的是,是不是机会来形容他们的示范蛋白质调控的名称。

合并实际上是设置一个倒计时的生活元素存储器的阶段和调节过渡到下一阶段的概率的定时器。我们可以假设的经验的重复,它等效于它或回味,更改合并的过程中,增加了接纳簇的机会就过渡到长期存储器的一个阶段。也就是说,更多的重复,或者更经常的回忆,更显著事件留下痕迹。和恢复使用适当的信息请求的概率越高。

由于情绪显著的事件使我们更容易记住他们,中性事件相比,这可能是原因之一感性活动形成我们的记忆中一个强大和稳定的痕迹。

但生活经验的记忆并不像看上去那么简单。心理学家早就知道回忆的转型现象。他在1932年弗雷德里克·巴特利特(巴特利特,1932年)第一次出现。他发现,如果一个人记住一个特定的事件中,添加任何细节,原来的内存被替换为新的和改变的项目是这个新的记忆的一部分。而人们并没有意识到这些变化,并说一切都完全一样,他今天的回忆。这种变化被称为记忆记忆再巩固。

记忆再巩固符合我们的模型。任何情况下的存储器是伴随其唯一标识的恢复。如果出于任何原因,原存储器的失真,当前存储的图像信息具有相同标识符作为主存储器的,因为该标识符存在于皮质的空间。因此,不可避免地会出现巴特利特描述转型的现象。

有迹象表明,表明再固结可以伴随不仅改造,也存储器的擦除非常有趣的经历。但由于这些经验更相关,而不是事件的记忆行为,我们将看看他们在后面的相关章节。

事件存储器的一般思想可作如下说明。传入的​​信息创建记忆犹新以极大的冗余性和细节。这使得它们非常实惠的在线访问。此内存也活不长。她经历存储器整合阶段,每一种都会降低接受簇形成记忆痕迹的量。作为巩固阶段的结果正在进行,显然,约一个月记忆痕迹变得稳定体积和迁入的长期储存的相位。

先前,我们估计事件脑存储器10千兆兆字节的量级的量。罗马的位置所带来的1兆字节大小的记忆痕迹估计。这种评估可以为老,过去所有的记忆的巩固阶段是真实的。大部分的信息与我们的业务,是指当前的一天。有关这方面的详细信息由冗余存储提供。可以假设,这种电流存储器需要显著量大脑的总存储器的。如果我是人类大脑的设计师,我会凭经验承担了一半的可用内存记忆犹新,并根据老人回忆剩下的一半放置。

在这种经验假设是记录信息的速度大脑可以估算为5×10 15 SUP> /(16x60x60),大约是10 11 SUP>字节或每秒100千兆字节。当然,这是比的信息从所有感官走到一起的全部量多得多。但谈话不是关于输入的量和在详细说明中,由一组中出现的每一个的皮质区域描述的。

在这个初步估算的一个记忆痕迹的大小约为10千兆字节。其实,记忆巩固的过程 - 是逐渐减少这种极其过度的体积约1兆字节级别的

尽管如此,但没有真正的旧的和新的内存自然的体积比应优化它,以避免不必要的闲置备份卷。这意味着,给定当前信息的非常高的速度记录,可能会溢出所有可用内存的时间。我们可以假设,嗜睡 - 这是适合于它的填充和清洁的存储器大脑信息资源是必需的条件

原则上,操作内存整理发生的时间,不断压缩记忆痕迹的体积,大脑提供了空间,新的记忆。但我们可以假设的许多缺点的操作合并。因此,在我们的模型中的神经元探测器形成相应的观念模式。每个概念定义的多个皮层中的不同位置的图案。图案展开一波,很大一部分应该被激活的神经元模式。





















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