كيف يعمل الذاكرة البشرية: الترميز والتخزين والاسترجاع شرح

التعريف الأساسي: ثلاث (أو أربع) مراحل

الذاكرة هي قدرة الدماغ على استقبال المعلومات والاحتفاظ بها وإعادتها لاحقًا. وفقًا لعيادة كليفلاند، تمر العملية بأربع مراحل مترابطة: جمع المدخلات الحسية، وترميزها إلى صيغة قابلة للتخزين، وتخزينها، واسترجاعها عند الحاجة. تختزل العديد من استعراضات علم الأعصاب هذا إلى ثلاث مراحل أساسية - الترميز والتخزين والاسترجاع - لأن الجمع هو ببساطة المدخل الحسي الخام الذي يغذي الترميز.

• الترميز — تحويل ما تراه أو تسمعه أو تشعر به إلى إشارة عصبية يمكن للدماغ استخدامها
• التخزين — تثبيت وتنظيم تلك الإشارة بحيث يمكن الاحتفاظ بها بمرور الوقت
• الاسترجاع — الوصول إلى المعلومات المخزنة أو إعادة بناؤها عند الحاجة إليها مرة أخرى

الأنواع الرئيسية للذاكرة

تصنف عيادة كليفلاند الذاكرة إلى ثلاث فئات واسعة حسب مدة بقاء المعلومات: الذاكرة الحسية (ثوانٍ)، والذاكرة قصيرة الأجل (ثوانٍ إلى دقائق، بسعة محدودة يمكن توسيعها من خلال تقنيات مثل التجميع أو التكرار)، والذاكرة طويلة الأجل (سنوات، بدون حد معروف للسعة). يضيف معهد كوينزلاند للدماغ بجامعة كوينزلاند (QBI) تمييزًا وظيفيًا ضمن التخزين قصير الأجل: الذاكرة العاملة، النظام الذي يحافظ على إمكانية الوصول إلى المعلومات في الذهن بينما يقوم الدماغ بمهام إدراكية أخرى — على سبيل المثال، الاحتفاظ برقم الهاتف في الذهن أثناء طلبه.

الذاكرة الصريحة مقابل الضمنية في الذاكرة طويلة الأجل

ضمن الذاكرة طويلة الأجل، يميز معهد كوينزلاند للدماغ بين الذاكرة الصريحة (الواعية) والذاكرة الضمنية (اللاواعية). تغطي الذاكرة الصريحة الذاكرة الحلقية — التجارب الشخصية مثل عطلة معينة — والذاكرة الدلالية، التي تخزن الحقائق والمعرفة العامة. تشمل الذاكرة الضمنية الذاكرة الإجرائية، المهارات الحركية المتعلمة وراء أفعال مثل ركوب الدراجة أو الكتابة، والتأثر، حيث يؤثر التعرض لمحفز واحد على الاستجابة لآخر لاحقًا.

كيف يقوم الدماغ بترميز وتخزين الذاكرة

يصف استعراض علم الأعصاب المعرفية المستضاف على أرشيف PMC بالمعاهد الوطنية الأمريكية للصحة الترميز بأنه العملية التي يكتسب بها الدماغ ومعالجة المعلومات، وتحويلها إلى تمثيل عصبي مناسب للتخزين، يتشكل بواسطة الانتباه والأهمية العاطفية والتكرار. يحدث التخزين بعد ذلك في خطوتين. أولاً، 'التوحيد الخلوي' يثبت آثار الذاكرة الجديدة بعد فترة قصيرة من التعلم من خلال تغييرات متشابكية تعرف باسم الإمكانية طويلة الأجل والكبت طويل الأجل، التي تقوي أو تضعف الاتصالات بين الخلايا العصبية. ثانيًا، على مدى أسابيع إلى أشهر أو أطول، يرى 'التوحيد النظامي' إعادة تنظيم الحصين للذاكرة بحيث تصبح تدريجياً أقل اعتمادًا على الحصين نفسه وأكثر تضمينًا في الشبكات عبر القشرة الجديدة.

يوصف الحصين، الموجود في الفصوص الصدغية، من قبل عيادة كليفلاند واستعراض PMC على حد سواء بأنه المركز المركزي للدماغ لتكوين الذكريات التصريحية الجديدة — الحقائق والتجارب الشخصية. تدعم المناطق الأخرى وظائف ذاكرة محددة: تسرد عيادة كليفلاند القشرة قبل الجبهية كمهمة للذاكرة قصيرة الأجل، والعقد القاعدية والمخيخ واللوزة الدماغية كداعمة لجوانب مختلفة من الذاكرة طويلة الأجل، بما في ذلك المهارات الحركية والذاكرة العاطفية.

يلعب النوم أيضًا دورًا موثقًا في التوحيد، وفقًا لاستعراض PMC: يدعم النوم غير السريع الحركة توحيد الذكريات التصريحية (القائمة على الحقائق) من خلال نشاط الموجات البطيئة في الدماغ، بينما يرتبط نوم حركة العين السريعة بدمج الذكريات العاطفية.

كيف يحدث الاسترجاع والنسيان

ينص الاستعراض نفسه على أن النسيان يحدث عادة عندما تفشل إشارات الاسترجاع المتاحة في تفعيل آثار الذاكرة الصحيحة، بدلاً من أن يتم محو الذاكرة بشكل دائم — يمكن لممارسة الاسترجاع والإشارات الفعالة تحسين الاستدعاء. تصف عيادة كليفلاند النسيان بشكل مختلف لكن متوافق، حيث تصفه بأنه عملية انتقائية يحدد فيها الدماغ أولويات الاحتفاظ بما يحكم أنه الأكثر أهمية على المعلومات الأخرى.

تسرد عيادة كليفلاند أيضًا الحالات المرتبطة بمشاكل الذاكرة، بما في ذلك مرض الزهايمر وأورام الدماغ والاكتئاب والحرمان من النوم والإجهاد والسكتة الدماغية وإصابات الدماغ الرضحية، مع ملاحظة أن الوراثة يمكن أن تؤثر على الذاكرة من خلال تأثيراتها على هيكل ووظيفة الدماغ.