人間の記憶のしくみ：符号化、保持、想起の仕組み

基本的な定義：3つ（または4つ）の段階

記憶は、脳が情報を受け取り、保持し、後で思い出す能力です。クリーブランド・クリニックによると、このプロセスは4つの関連する段階を経ます：感覚入力の収集、それを保存可能な形式に符号化、保持、必要に応じた想起です。多くの神経科学のレビューでは、収集は単なる符号化を供給する生の感覚入力に過ぎないため、これを符号化、保持、想起の3つのコア段階に絞ります。

• 符号化―あなたが見る、聞く、または感じることを脳が使用できる神経信号に変える
• 保持―その信号を安定させ、整理して時間をかけて保持できるようにする
• 想起―必要な時に保存された情報にアクセスするか、再構築する

記憶の主な種類

クリーブランド・クリニックは、情報がどのくらい続くかによって記憶を3つの大まかなカテゴリに分類します：感覚記憶（数秒）、短期記憶（数秒～数分で容量が限定されていますが、チャンキングや想起などの手法により拡張できます）、長期記憶（数年で既知の容量制限なし）。クイーンズランド大学のクイーンズランド脳研究所（QBI）は、短期保持内に機能的な区別を追加します：作業記憶、脳が他の認知タスクを実行している間に情報をアクセス可能に保つシステム―例えば、電話番号を念頭に置きながらダイアルすることです。

明示的対暗示的長期記憶

長期記憶内で、QBIは明示的（意識的）記憶を暗示的（無意識的）記憶と区別します。明示的記憶は、特定の休日などの個人的な経験であるエピソード記憶と、一般的な事実と知識を保存する意味論的記憶をカバーします。暗示的記憶には、自転車の乗り方やタイピングなどのアクション背後の学習されたモーター・スキルである手続き的記憶と、1つの刺激への暴露が後続のものへの応答を形作るプライミングが含まれます。

脳が記憶をどのように符号化し保存するか

米国国立衛生研究所のPMCアーカイブでホストされている認知神経科学のレビューでは、符号化は脳が情報を取得して処理し、注意、感情的重要性、反復によって形作られた保持に適した神経表現に変換するプロセスとして説明されています。その後、保持は2つのステップで起こります。まず、「細胞統合」は長期増強と長期抑圧として知られるシナプス変化を通じた学習直後の新しい記憶痕跡を安定させ、これはニューロン間の接続を強化または弱化させます。次に、数週間から数か月以上にわたって、「システム統合」は海馬が記憶を再編成し、それは徐々に海馬自体に依存しなくなり、新皮質全体のネットワークにより多く埋め込まれます。

側頭葉に位置する海馬は、クリーブランド・クリニックとPMCレビューの両方で、新しい宣言的記憶―事実と個人的な経験―を形成するための脳の中央ハブとして説明されています。その他の領域は特定の記憶機能をサポートします：クリーブランド・クリニックは、短期記憶に重要な前頭前皮質をリストアップし、基底核、小脳、扁桃体をモーター・スキルと感情的記憶を含む長期記憶のさまざまな側面をサポートしているものとしてリストアップしています。

睡眠はまた、PMCレビューによると、統合に文書化された役割を果たします：非REM睡眠は遅波脳活動を通じた宣言的（事実ベース）記憶の統合をサポートし、REM睡眠は感情的記憶の統合に関連しています。

想起―および忘却―がどのように起こるか

同じレビューは、忘却は典型的には利用可能な想起キューが正しい記憶痕跡を活性化させることに失敗するために起こり、むしろ記憶が永続的に消されるのではなく、想起実践と効果的なキューは想起を改善できるとしています。クリーブランド・クリニックは互換性があるが異なる方法で忘却を枠付けし、それを脳が他の情報より重要と判断する何を保持するのを優先させる選択的プロセスとして説明しています。

クリーブランド・クリニックはまた、記憶問題に関連する状態をリストアップし、アルツハイマー病、脳腫瘍、抑うつ、睡眠不足、ストレス、脳卒中および外傷性脳損傷を含め、遺伝学が脳構造と機能への影響を通じて記憶に影響を与えることができることに注目しています。