Біологічна пам'ять

МІНІСТЕРСТВО СПІЛЬНОГО І ПРОФЕСІЙНОГО ОБРАЗОВАНИЯ.

РОСІЙСЬКОЇ ФЕДЕРАЦИИ.

НОВОСИБІРСЬКИЙ ГУМАНІТАРНИЙ ИНСТИТУТ.

РЕФЕРАТ.

НА ТЕМУ: ПАМ’ЯТЬ І МОЗГ.

ПО ДИСЦЕПЛИНЕ: АНАТОМІЯ ЦЕНТРАЛЬНОЇ НЕРВОВОЇ СИСТЕМЫ.

ВИКОНАЛА СТУДЕНТКА 3-ГО КУРСА 29-ГОПОТОКА.

ПСИХОЛОГО-ПЕДОГОГИЧЕСКОГО ФАКУЛЬТЕТА.

КАЗАКОВА ОЛЬГА АЛЕКСЕЕВНА ПРЕПОДОВАТЕЛЬ ПРАВОТОРОВ ГЕОРГИЙ.

ВАСИЛЬЕВИЧ.

НОВОСИБИРСК.

1999 г.

ПЛАН РАБОТЫ.

1. ПЛАНИ БІОЛОГІЧНОЇ ПАМ’ЯТІ. Стр. 3.

2. ПАМ’ЯТЬ І МОЗОК. Стр. 5.

2.1. ТИМЧАСОВА ОРГАНИЗАЦИЯ ПАМ’ЯТІ. Стр. 6.

2.2. СТРУКТУРЫ МОЗКУ, ІМОВІРНІШЕ ВСЕГО.

ПОВ’ЯЗАНІ З ПАМ’ЯТТЮ. Стр. 8.

2.2.1. КОРА. Стр. 9.

2.2.2. СКРОНЕВІ ДОЛИ, ГИППОКАМП,.

СИНДРОМ КОРСАКОВА. Стр. 9.

2.2.3. МОЗОК. Стр. 11.

2.3. РОЛЬ РНК, НЕЙРОМЕДИАТОРОВ,.

НЕЙРОГЛИИ. Стр. 12.

3. ВИСНОВОК. Стр. 15.

4. СЛОВНИК. Стр. 16.

5. СПИСОК ЛІТЕРАТУРИ. Стр. 17.

Биологическая пам’ять — це фундаментальне властивість живої матерії набувати, удається зберігати й відтворювати информацию.

Розрізняють три виду біологічної пам’яті, появу яких пов’язано з різними етапами еволюційного процесу: генетичну, імунологічну і нейрологическую (нервову) память.

Аби жити, органічна система повинна постійно себе відтворювати, інакше кажучи, пам’ятати своє будову та функции.

Пам’ять про структурно-функциональной організації живої системи як представника певного біологічного виду отримав назву генетичної. Носіями генетичної пам’яті є нуклеїнові кислоти (ДНК, РНК).

З генетичну пам’ять міцно пов’язана імунологічна. У еволюції вона виникає пізніше генетичної і виявляється у спроможності імунної системи посилювати захисну реакцію організму на повторне насичення нього генетично сторонніх тіл (вірусів, бактерій і др.).

Неврологічна, чи нервова пам’ять з’являється в тварин, які мають нервової системою Її можна з’ясувати, як сукупність складних процесів, які забезпечують формування адаптивного поведінки організму (суб'єкта) Неврологічна пам’ять використовує як власні специфічні механізми, а й механізми більш древньої генетичної пам’яті, сприяє виживання біологічного виду. У цій в неврологічної пам’яті виділяють генотипическую, чи врождённую, пам’ять. Саме він у вищих тварин забезпечує становлення безумовних рефлексів, імпринтингу, різної форми уродженого поведінки (інстинктів), граючих роль пристосуванні і виживання виду Фенотипическая пам’ять становить основу адаптивного, індивідуального поведінки, формованого внаслідок навчання. Її механізми забезпечують, збереження і вилучення інформації одержуваної протягом у процесі індивідуального розвитку. У своєму рефераті я писатиму у тому, було читано мною про неврологічної памяти.

Пам’ять має значення. З. Л. Рубінштейн сказав: «Не володіючи пам’яттю, було б істотами одну годину. Наше було б мертвий для майбутнього. Справжнє безповоротно зникло в минулому. Людина не міг би користуватися знаннями, вміннями, навичками і досвідом попередників. Не було б і психічної життя, яка у одне свідомість особистості, неможливо було реалізовувати безупинне навчання, тривале протягом усього нашому житті й що робить людей те, що ми, по суті, і уявляємо собой».

Не завжди люди знали, де знаходиться пам’ять. Більше двох років тому великий філософ давнини Аристотель висловив припущення, що ці почуття, думки і людину «укладено» у його серці, а мозок використовують тільки для охолодження крові. Та ще до Аристотеля, у XXI столітті до М. Еге. Гіппократ і Кротон відзначали мозок, як у орган «розуму», надаючи серцю роль органу «почуттів». Давньоримський лікар Гален (II століття) розглядав мозкові шлуночки (порожнини у мозку) як сховища вражень, одержуваних людиною від зовнішнього світу. У XVI століття Везалий (фламандський учений) довів, думання і людину пов’язані ні з роботою серця, і з діяльністю мозку. Визнавши мозок органом психіки, наука продовжувала спроби встановити точну локалізацію пам’яті в мозкових структурах, досліджуючи їх будову та функції. Було з’ясовано, що у своїй сукупності діяльність всього мозку загалом. Проте дані науки у тому, що став саме є пам’ять, як функціонує, які її закономірності тощо., ще не полны.

Пам’ять — широке полі для тлумачень і досліджень. Тисячі дослідників в усьому світі намагаються розгадати феномен пам’яті, різні вчені з різних позицій досліджують можливості пам’яті і функції мозга.

Для дослідження пам’яті застосовують методи клінічної і експериментальної психофізіології, фізіології поведінки, морфології і гістології, электрофизиологии мозку і окремих нейронів, фармакологічні методи, і навіть аналітичної біохімії. Залежно від завдань, які підлягають рішенню, дослідження механізмів пам’яті складає об'єктах — від чоловіка культурі нервових клеток.

Найбільш популярна концепція тимчасової організації пам’яті, що належить канадському вченому Д. Хеббу. Базуючись на роботах, проведених перед ним, він опублікував 1949 р. гіпотезу про двоїстості слідів пам’яті і виділив два сховища пам’яті: короткочасне і долговременно. Його теоретичні міркування послужили відправною точкою для подальших психологічних і фізіологічних исследований.

Короткочасна пам’ять (КП) представляє перший етап формування энграммы (сліду пам’яті). КП характеризується часом зберігання інформації від часткою секунд до десятків хвилин і руйнується впливами, впливають на узгоджену роботу нейронів (електрошок, наркоз, травма голови і др.).

Обсяг інформації, одночасно сохраняемой в КП, обмежений, тому пізніші сліди витісняють більш ранние.

Як механізму КП більшість вчених розглядають багаторазове циркулирование імпульсів (реверберацію) по замкнутої ланцюжку нейронів. Разом про те багато фізіологи і молекулярні біологи бачать основу КП й у деякі зміни клітинної мембраны.

Довгострокова пам’ять (ДП) -другий етап формування сліду пам’яті, який переводить їх у стійке стан. Процес переходу із КП в ДП називають процесом консолідації пам’яті. Відповідно до концепції тимчасової організації пам’яті слід пам’яті, минулий консолідацію і потрапив на збереження до ДП, не піддається разрушающему дії амнестических агентів, які зазвичай стирають КП. Энграмма в ДП, на відміну сліду КП, стійка. Час її зберігання необмежена, як і тож обсяг інформації, сохраняемой в ДП.

Як механізму ДП розглядають стійкі зміни нейронів на клітинному, молекулярному і синаптичних уровнях.

Порівнюючи функції КП і ДП, можна сказати, що у короткочасною пам’яті ми «живемо», а довгострокової бережемо знання, які надають сенс, значення нашому існуванню. Звернення поваги минулому досвіду, який необхідний, аби зрозуміти справжнє - це функція довгострокової памяти.

Однак у результаті подальших досліджень знадобилося уточнення структури тимчасової організації пам’яті. Поруч із визнанням КП і ДП виділили проміжну (лабильную) пам’ять, метаболічні процеси якої відмінні від відповідних процесів в КП і ДП. Далі дійшли висновку часу збереження сліду у кожному сховище пам’яті. Слід в КП вгасає вже через 10 хв. після навчання. У проміжної пам’яті він зберігається до 30 хв. У ДП энграмма потрапляє через 45 хв. і зберігатися приблизно долго.

Структури мозку найімовірніше пов’язані з памятью.

Кора головного мозга.

У зберіганні довгострокової пам’яті бере участь більша частина кори. Через свою складність кора мозку ніяк не піддається дослідженню. Оскільки в людини мислення та вирішення завдань пов’язані з промовою, результати експериментів на тварин можна розглядати як дуже приблизний аналоги.

Факт, у тварин, вирощених у «збагаченої» середовищі, верстви кори кілька товщі і структура нейрона складніше, ніж в особин що виросли «обеднённых» умовах. Це свідчить, що індивідуальний досвід, т. е. научение, впливає будова кори у тварин. Мабуть, подібні зміни і в людей. Разом коїться з іншими структурами мозку, допомагають нам переробляти інформацію, кора великих півкуль зберігає результати минулого досвіду і, отже, повинна змінюватися принаймні засвоєння і запам’ятовування. Зараз, проте, неможливо точно сказати, які саме ця зміни. Майже років тому психолог Карл Лешлі - піонер в області експериментального дослідження мозку власної поведінки — спробував дати на запитання про просторової організації пам’яті у мозку. Він навчав тварин рішенню певної завдання, та був видаляв одна одною різні ділянки кори мозку у пошуках місць зберігання слідів пам’яті. Проте незалежно від цього, яке у корковой тканини було віддалене, знайти те специфічне місце, де зберігаються сліди пам’яті - энграммы, не удалось.

Подальші засвідчили, у яких полягала причина невдачі Лешлі. Для навчання і пам’яті важливі багато областей і структури мозку крім кори. Виявилося також, що сліди пам’яті в корі широко розкидані й багато разів дублируются.

Скроневі частки, гіпокамп і синдром Корсакова.

Втрати пам’яті найчастіше спостерігати при ураженнях лобних і скроневих часткою мозку, і навіть низки підкіркових структур: мамилярных тіл, передніх відділів таламуса і гіпоталамуса, амигдолярного комплексу, й особливо гіпокампа (звивина півкулі мозку, розташована у підставі скроневої доли).

Лэрри Сквайр (1984) висловив припущення, у процесі засвоєння будь-яких знань скронева область встановлює зв’язку з місцями зберігання слідів пам’яті за іншими частинах мозку, насамперед у корі. Потреба таких взаємодію може зберігатися тривалий час — протягом кілька років, що триває процес реорганізації матеріалу пам’яті. По думці Сквайра, ця реорганізація пов’язані з фізичної перебудовою нервових мереж. Якогось моменту, коли реорганізація, і перебудова закінчено, й інформація постійно зберігається в корі, участь поета у її закріпленні і добуванні стає ненужной.

Участь гіпокампа у процесі запам’ятовування було доведено наприкінці ХІХ століття великим російським невропатологом С. С. Корсаковым. Він встановив, що з хворих, які мають у тій чи іншої причини зазнали пошкоджень обидва гіпокампа, змін особистості немає: вони адекватно реагували на будь-які події. Але відповіді цих хворих були нормальні лише до того часу, поки протікало подія — подразник. За кілька хвилин по закінченні його дії хворий про нього повністю забывал.

На думку Пенфилда (канадський нейрофізіолог і нейрохірург) хворих із удалёнными (в лікувальних цілях) гиппокампами повністю зберігають свій інтелект, здатність виробляти математичні операції, і т.п. Проте вони здатні засвоювати нову інформацію. Такі хворі, за повідомленням американських вчених, що неспроможні дивитися телевізійні фільми, які перериваються рекламою, оскільки втрачають зв’язок між окремими частинами фильма.

Слід пам’ятати, що з руйнуванні гіпокампа, інші нервові наукові центри й структури беруть лише компенсують, хоча й повністю, функції памяти.

У нормальних умов гіпокамп виконує ряд відповідальних завдань. Встановлено, наприклад, що, коли сприймається однорідна інформація на певну тему, переключення нові тему, і потім повернення до першої без переривання логічного нитки розмови забезпечує гіпокамп. У звичайних умовах гіпокамп забезпечує перенесення інформації про події у цей момент подію з коротковременной пам’яті в довгострокову. Завдяки цьому, подія, які у цей час, коли вона важливо задля організму, залишає свій слід центральної нервову систему доти, коли даних про ньому стають необхідні организму.

На думку вчених, гіпокамп — це апарат для обліку помилок. Коли він відсутня чи несправний, людина повторює свої ошибки.

Мозжечок.

Функція мозочка залежить від контролю за усіма видами рухів. Він «програмує» координацію численних окремих рухів, складових один руховий акт. Не замислюємося у тому, як піднести яблуко до роті, щоб відкусити від цього. За словами хворих на ушкодженнями мозочка, в складному русі, яке до хвороби виконувалося автоматично, вони мають тепер свідомо контролювати кожен етап: спочатку підняти ручку з дочкою яблуком вгору й за зупинитися, та був вже піднести до губам.

РНК і пам’ять. Нейромедіатори і пам’ять. Роль нейроглии.

Склалися гіпотези про роль глиальных елементів, молекул РНК і ДНК в процесах памяти.

Про глиально — нейронної гіпотезі висловлювався американський нейрофізіолог Галамабос.

Він, що основою працюючої одиницею пам’яті є глиальные клітини, і нейрони. Глиальных клітин налічується близько до 10 разів більше, ніж нейронів, і вони займають 60−90% обсягу мозку, створюючи масу (нейроглия), пронизану нейронами і волокнами.

Галамбос вважає, що глия, крім того, що вона живить нейрони, «програмує» їхня діяльність, повідомляє, що він «потрібно було робити, в якому порядку і послідовності виконувати операции».

Він називає дані дослідників, які виділили з глии речовина, гальмує поведінкові акти кішки, електричну активність її мозку й викликають особливі біоструми мозга.

Ці факти свідчать на користь важливої ролі глии у діяльності мозку, проте, неможливо знайти доказом провідну роль глии у навчанні й памяти.

Аби вирішити питання про функцію нейроглии у роботі мозку потрібні подальші експерименти, хоча вже нині немає підстав, думати скоріш про ній, як і справу структурі, у якій переробляється і зберігається информация.

Деякі вчені вважають, що глия пов’язані з роботою довгострокової памяти.

Останнім часом дедалі більше звертають уваги на хімізм мозку у зв’язку з його різними функціональними состояниями.

такий шлях дослідження та його перспективність в свій час передбачав І.П. Павлов, вказуючи, що" справжню теорію всіх нервових явищ дасть нам лише вивчення фізико-хімічного процесу, що у нервової тканини і фази якого дадуть нам повне пояснення всіх зовнішніх проявів нервової діяльності, їх послідовність і связи".

З розвитком біохімічними методами дослідження можна було вивчення як обмінних процесів в мозковій тканині, а й у її елементахнейронах.

У 1943 р., шведський гистохимик Хиден показав, що під час порушення нервової системи у її клітинах зростають накопичення і витрати РНК, і посилюється синтез білка. Хиден висловив припущення, що обмін нуклеїнових кислот є основою мислення. Потім у зарубіжній пресі виникла ціла низка експериментальних робіт, підтверджують цю гипотезу.

У зв’язку з тим, що схема синтезу білка то, можливо представленій у вигляді ланцюга ДНКРНКбілок, виникла ідея загальмувати чи порушити одне якеабо з ланок цьому ланцюзі, щоб подивитися, як це відбивається на процесі навчання дітей і пам’яті. У дослідженнях ролі РНК освіти й збереженні умовних рефлексів отримано однакові результати. У одних з них під час введення рибонуклеаза спостерігалося відсутності гальмування міцних умовних рефлексів і неспроможність освіти нових умовних рефлексів, в інших — цей фермент викликав гноблення міцних тимчасових зв’язків і більше сильне гальмівне вплив надавав на знову вироблювані реакції. При цьому деяких роботах вказується, що гноблення міцних умовних рефлексів було тимчасовим. При запровадження антибіотиків актимицина Д, і навіть пиромицина спостерігалося той самий: міцні рефлекси менш страждають, ніж хіба що вироблені. Це засвідчує тому, що порушення синтезу РНК й білків насамперед віддзеркалюється в короткочасною памяти.

Кожне запоминаемое подія кодується в ЦНС специфічними послідовностями нуклеотидів в РНК. Хиден провів низку робіт з допомогою изобретённого їм микрометода, що дозволяє досліджувати кількість і співвідношення нуклеотидів у клітині. Виявилося, що з виробленні умовного рефлексу у пацюків (балансування на дроті, через яку вони пробиралися до майданчику з їжею) збільшувалася ставлення нуклеотидів аденіну і урацила в РНК деяких нейронів. У другому дослідженні було встановлено, що переучування пацюків користуватися при добуванні їжі правої лапою замість лівої і навпаки справляло впливом геть зміст нуклеотидів в нейронах 5−6- го шару рухової кори. З результатів цих дослідів Хиден дійшов висновку, що під впливом нервових імпульсів відбувається перебудова в послідовності нуклеотидів РНК. Це, природно, б'є по синтезі білка, в молекулу якого вноситься якийсь відбиток що відбулися змін — у молекулі РНК. Молекула білка стає «чутливої» до нервовим імпульсам певного якості. Вона «довідається» надалі ці імпульси реагує ними визволенням медиаторных речовин, що й переносять нервові імпульси з нейрона на нейрон через синаптичні зв’язку. У тому випадку, коли змінюється інформація, закодована в нервових імпульсах, такого «впізнавання» немає і передачі імпульсу не осуществляется.

Отже, що існують теорії пам’яті нині можна зарахувати до двох груп. Перша — біохімічні теорії пам’яті. Відповідно до цих теоріям, інформацією мозку кодується в молекулах РНК чи інших макромолекулах. У користь цих теорій свідчить те, що біохімічне кодування дозволяє фіксувати практично необмежена кількість інформації. Ще більш переконливим доказом на користь цих теорій служить тільки обставина, що природа вже у перші хвилини зародження життя «придумала» саме такий спосіб зберігання інформації та досі користується їм передачі повідомлень з покоління до покоління. Наприклад, павука хто б вчить плести павутиння. Це — врождённые «знання», які міцно закріплені, як й інших властивостей організму. Але якщо біохімічним шляхом кодирована успадкована пам’ять, то чому у той спосіб може бути кодирована пам’ять, що виникає на основі власного опыта?

Відповідно до теоріям другої групи, процес запам’ятовування полягає у створенні нової структурної організації, освіти нових перетинів поміж нервовими клетками.

Важко визначити, яка з цих двох груп теорій правильна. Все, стосовно пам’яті найчастіше, починається з слова «мабуть». У проблемі вивчення пам’яті ще чимало не решённых питань. І усе ж таки завдяки досягненням науки є, що сказати питанням, як працює память.

СЛОВНИК: ІМПРИНТИНГ — [анг. Imprinting штемпелювати, запам’ятовувати] - запечатлениезакріплення у пам’яті тварин на ранньому періоді розвитку відмітних ознак які впливають ними зовнішніх об'єктів, деяких врождённых поведінкових актів. МЕДІАТОР — [латів. Mediator посередник] - біологічно активну речовину, використовується у передачі порушення з одного нервової клітини в іншу. НЕЙРОГЛИЯ — [грн. Neuron. Нерв + грн. Glia, клей] - тканину нервової системи, в якої розташовуються нервові клітини, і їх відростки; виконує опорну, захисну і трофічну (живильне) функції. ТЕОРІЯ СЛІДІВ ПАМ’ЯТІ - відповідно до цієї теорії, проходження будь-якого нервового імпульсу через певну групу нейронів залишає по собі в звичному значенні слова фізичний слід. Фізична матеріалізація сліду виявляється у електричних і механічних вимірах синапсів (місця дотику нервових клітин). Ці зміни полегшують вторинне проходження імпульсу по знайомому пути.

Адам Д. Сприйняття, свідомість, пам’ять. Роздуми біолога: Пер. з анг. /Переклад Алексєєнко Н.Ю.; Під ред. і з предисл. О. Н. Соколова. — М.: Світ, 1983. — 152с., ил.

Блум Ф., Лейзерсон А., Ховстедтер Л. Мозок, розум, поведінка: Пер. з анг. — М.: Світ, 1988. — 248с., ил.

Біологічний енциклопедичний словник — 2-ге вид., испр. — М.: Рад. енциклопедія, 1989. — 864с., ил.

Ніколов М., Нешев Р. Загадка тисячоліття: Пер. з болг./ Під ред. М. І. Самойлова; Предисл. Н. А. Тушмаловой. — М.: Світ, 1988 — 144с., мул. (У науку й техники).

Роуз З. Пристрій пам’яті. Від молекул свідомості: Пер. з анг. — М.: Світ, 1985 — 384с., ил.