Jak działa pamięć człowieka: wyjaśnienie kodowania, przechowywania i przywołania

Podstawowa definicja: trzy (lub cztery) etapy

Pamięć to zdolność mózgu do przyjmowania informacji, ich przechowywania i przywołania później. Według Cleveland Clinic proces przebiega przez cztery połączone fazy: zbieranie informacji sensorycznej, kodowanie jej do formatu przechowywania, przechowywanie i przywołanie w razie potrzeby. Wiele przeglądów neurobiologicznych redukuje to do trzech głównych etapów — kodowania, przechowywania i przywołania — ponieważ zbieranie to po prostu nieprzetworzone dane zmysłowe, które zasilają kodowanie.

• Kodowanie — zamiana tego, co widzisz, słyszysz lub czujesz, w sygnał neuronalny, który mózg może wykorzystać
• Przechowywanie — stabilizacja i organizacja tego sygnału, aby mógł być przechowywany w czasie
• Przywołanie — dostęp lub rekonstrukcja przechowywanych informacji, gdy są potrzebne ponownie

Główne typy pamięci

Cleveland Clinic dzieli pamięć na trzy szerokie kategorie na podstawie czasu przechowywania informacji: pamięć czuciowa (sekundy), pamięć krótkoterminowa (sekundy do minut, z ograniczoną pojemnością, którą można rozszerzyć za pomocą technik takich jak grupowanie lub powtarzanie), i pamięć długoterminowa (lata, bez znanego limitu pojemności). Queensland Brain Institute (QBI) na Uniwersytecie Queensland dodaje rozróżnienie funkcjonalne w obrębie przechowywania krótkoterminowego: pamięć roboczą — system, który utrzymuje informacje dostępne w umyśle, podczas gdy mózg wykonuje inne zadania poznawcze — na przykład, utrzymywanie numeru telefonu w pamięci podczas jego wybierania.

Pamięć jawna vs. niejawna w pamięci długoterminowej

W obrębie pamięci długoterminowej QBI rozróżnia pamięć jawną (świadomą) od pamięci niejawnej (nieświadomej). Pamięć jawna obejmuje pamięć epizodyczną — osobiste doświadczenia, takie jak konkretny urlop — i pamięć semantyczną, która przechowuje ogólne fakty i wiedzę. Pamięć niejawna obejmuje pamięć procedurową, wyuczone umiejętności motoryczne stojące za czynnościami, takimi jak jazda na rowerze lub pisanie, i priming, gdzie ekspozycja na jeden bodziec kształtuje odpowiedź na późniejszy.

Jak mózg koduje i przechowuje pamięć

Przegląd neurobiologii poznawczej umieszczony w archiwum PMC Narodowych Instytutów Zdrowia USA opisuje kodowanie jako proces, w którym mózg nabywa i przetwarza informacje, zamieniając je na reprezentację neuronalną odpowiednią do przechowywania, kształtowaną przez uwagę, znaczenie emocjonalne i powtarzanie. Przechowywanie następnie odbywa się w dwóch etapach. Najpierw, 'konsolidacja komórkowa' stabilizuje nowy ślad pamięci wkrótce po nauce poprzez zmiany synaptyczne znane jako długoterminowe wzmacnianie i długoterminowa depresja, które wzmacniają lub osłabiają połączenia między neuronami. Po drugie, w ciągu tygodni do miesięcy lub dłużej, 'konsolidacja systemowa' widzi, jak hipokamp reorganizuje pamięć tak, aby stopniowo stawała się mniej zależna od samego hipokampu i bardziej osadzona w sieciach w całej korze nowej.

Hipokamp, znajdujący się w płatach skroniowych, jest opisywany zarówno przez Cleveland Clinic, jak i przegląd PMC jako centralny hub mózgu do tworzenia nowych deklaratywnych wspomnień — faktów i doświadczeń osobistych. Inne regiony wspierają specyficzne funkcje pamięci: Cleveland Clinic wymienia korteks przedczołowy jako ważny dla pamięci krótkoterminowej, i jądra podstawne, móżdżek i migdałek jako wspierające różne aspekty pamięci długoterminowej, w tym umiejętności motoryczne i pamięć emocjonalną.

Sen również odgrywa udokumentowaną rolę w konsolidacji, zgodnie z przeglądem PMC: sen nie-REM wspiera konsolidację pamięci deklaratywnych (faktycznych) poprzez aktywność mózgu o powolnych falach, podczas gdy sen REM wiąże się z integracją pamięci emocjonalnych.

Jak odbywa się przywołanie — i zapominanie

Ten sam przegląd stwierdza, że zapominanie zwykle występuje, gdy dostępne sygnały przywołania nie aktywują właściwego śladu pamięci, zamiast tego, że pamięć jest trwale usunięta — praktyka przywołania i efektywne sygnały mogą poprawić pamięć. Cleveland Clinic opisuje zapominanie inaczej, ale zgodnie, opisując je jako proces selektywny, w którym mózg priorytetyzuje utrzymanie tego, co uważa za najważniejsze, w stosunku do innych informacji.

Cleveland Clinic wymienia również warunki związane z problemami z pamięcią, w tym chorobę Alzheimera, guzy mózgu, depresję, niedostatek snu, stres, udar i uraz czaszkowo-mózgowy, zauważając, że genetyka może wpływać na pamięć poprzez jej wpływ na strukturę i funkcjonowanie mózgu.