• Artykuły
  • Forum
  • Ciekawostki
  • Encyklopedia
  • Naukowcy z Nenckiego zbadali tajemnice pamięci krótkotrwałej

    15.12.2011. 00:33
    opublikowane przez: Redakcja Naukowy.pl

    W Instytucie Biologii Doświadczalnej PAN im. M. Nenckiego udało się doświadczalnie potwierdzić, od czego zależy pojemność pamięci krótkotrwałej, kluczowej dla funkcjonowania naszej świadomości.

    Jak poinformował Instytut Nenckiego w przesłanym PAP komunikacie, człowiek potrafi świadomie operować od pięciu do dziewięciu porcjami informacji jednocześnie. Podczas przetwarzania porcje te znajdują się w pamięci krótkotrwałej. Polscy badacze udowodnili, że pojemność pamięci krótkotrwałej może zależeć od dwóch specyficznych pasm aktywności elektrycznej mózgu - fal theta i gamma. Hipoteza ta znana był od kilkunastu lat - sugerowali ją już w 1995 r. badacze z amerykańskiego Brandeis University - ale przed Polakami nikomu nie udało się doświadczalnie tej hipotezy potwierdzić.

    Eksperymenty prowadzone były w grupie prof. Andrzeja Wróbla przy współpracy z dr Anetą Brzezicką ze Szkoły Wyższej Psychologii Społecznej, a ich głównym pomysłodawcą był psycholog Jan Kamiński, doktorant z Instytutu Nenckiego.

    Jak wyjaśniono w przesłanym PAP komunikacie Instytutu Nenckiego, w sygnałach elektrycznych mózgu, np. rejestrowanych za pomocą elektroencefalografu (EEG), można wyróżnić fale o różnych częstotliwościach, m.in. fale theta o częstotliwościach 4-7 Hz i gamma o częstotliwościach 25-50 Hz. Od pewnego czasu wiadomo, że fale te mają związek z kodowaniem informacji w mózgu. Zaobserwowano na przykład, że amplitudy fal theta i gamma wzrastają u osób zmuszonych do przechowywania większej ilości informacji w pamięci krótkotrwałej.

    "Hipoteza sformułowana (...) w 1995 roku zakładała, że jesteśmy w stanie zapamiętać tyle kęsów informacji, ile cyklów gamma przypada na jeden cykl theta. Dotychczasowe badania wspierały tę tezę tylko pośrednio" - stwierdził Jan Kamiński.

    Co to jest kęs informacji? To porcja informacji w pamięci. Kęsem może być cyfra, litera, pojęcie, sytuacja, obraz czy zapach. "Projektując doświadczenia nad pojemnością pamięci trzeba być bardzo ostrożnym, aby nie ułatwiać badanemu grupowania wielu kęsów w jeden" - podkreślił Kamiński i jako przykład podaje ciąg liczb 2, 0, 1, 1. "Takie cztery kęsy łatwo zgrupować w liczbę odpowiadającą bieżącemu rokowi. Zamiast czterech kęsów informacji mamy wtedy tylko jeden" - dodał.

    W komunikacie Instytutu Nenckiego zaznaczono, że odczytanie długości fal theta i gamma z EEG również nie jest proste. Fale te nie są bezpośrednio widoczne na wykresie encefalograficznym. Kamiński zaproponował nową metodę ich wyznaczania. U 17 ochotników odpoczywających z zamkniętymi oczami przez pięć minut badacze rejestrowali aktywność elektryczną mózgu. Następnie filtrowali sygnały i analizowali nie same cykle, lecz korelacje między nimi. Dopiero na tej podstawie wyznaczono stosunek długości fal theta do gamma i określono prawdopodobną pojemność werbalnej pamięci krótkotrwałej.

    Po fazie relaksu ochotnicy byli poddani klasycznemu testowi na pojemność pamięci krótkotrwałej. Polegał on na wielokrotnym wyświetlaniu coraz dłuższych ciągów cyfr. Każda cyfra była prezentowana przez sekundę. Ochotnik musiał następnie z pamięci odtworzyć obejrzaną sekwencję, na początku liczącą trzy, pod koniec badania aż dziewięć cyfr. "Zaobserwowaliśmy, że im dłuższy cykl theta, tym badany pamiętał więcej kęsów, im dłuższy cykl gamma, tym pamiętał mniej. Następnie wyznaczyliśmy korelację między wynikami testów a szacunkami z pomiarów encefalograficznych. Zgodnie z przewidywaniami okazała się ona bardzo wysoka i potwierdza hipotezę Lismana i Idiarta" - powiedział Kamiński.

    Pojemność pamięci krótkotrwałej wpływa na wyniki w rozumowaniu - im jest większa, tym są one lepsze. W Instytucie Nenckiego w Warszawie trwają obecnie eksperymenty, których celem jest opracowanie najskuteczniejszych metod treningu pamięci krótkotrwałej.

    Badania nad pojemnością pamięci krótkotrwalej były finansowane z grantu Ministerstwa Nauki i Szkolnictwa Wyższego.

    * Im więcej cyklów gamma przypada na jeden cykl theta, tym większa pojemność pamięci krótkotrwałej człowieka, wykazały eksperymenty w Instytucie Biologii Doświadczalnej. U dołu typowy wykres aktywności elektrycznej mózgu (EEG). Źródło: Instytut Nenckiego

    PAP - Nauka w Polsce

    lt/ ula/bsz


    Czy wiesz ĹĽe...? (beta)
    Pamięć krótkotrwała (ang. short-term memory, STM) – Jej nazwa wywodzi się z klasycznej już magazynowej teorii pamięci, która dzieli system pamięci człowieka na trzy magazyny różniące się czasem przechowywania informacji (pamięć ultrakrótkotrwałą, krótkotrwałą oraz długotrwałą pamięć). Przechowuje niewielkie ilości informacji przez krótki okres (bez dokonywania powtórek wewnętrznych czas ten szacuje się na kilka do kilkunastu sekund). Pamięć sensoryczna, pamięć ultrakrótka, USTM (Ultra-Short Term Memory), rejestr sensoryczny, pamięć zmysłów - jeden z trzech podstawowych systemów pamięci człowieka obok pamięci krótkotrwałej i pamięci długotrwałej. Charakteryzuje się tym, że: Hipokamp (łac. hippocampus, dawna nazwa: Róg Amona Cornu Ammonis) – element układu limbicznego odpowiedzialny głównie za pamięć; nieduża struktura umieszczona w płacie skroniowym kory mózgowej kresomózgowia. Hipokamp odgrywa ważną rolę w przenoszeniu (konsolidacji) informacji z pamięci krótkotrwałej do pamięci długotrwałej oraz orientacji przestrzennej. Stwierdzono doświadczalnie, że uszkodzenie hipokampu w znacznym stopniu upośledza u zwierząt zdolności uczenia się. Człowiek i inne ssaki posiadają dwa hipokampy, po jednym na każdą połowę mózgu.

    Pamięć ikoniczna – zaproponowana przez Ulricha Neissera (1967) nazwa na określenie wzrokowej pamięci sensorycznej opisanej w eksperymencie Sperlinga w 1960 roku. Jest to rodzaj pamięci wykorzystywanej do rozpoznawania bodźców wzrokowych prezentowanych przez bardzo krótki okres (np. rzędu 50 milisekund, górną granicę długości trwania bodźca szacuje się na 2 sekundy). Stanowi ona system pozwalający na przechowywanie informacji, nim zostaną one zakodowane w bardziej trwałej postaci (tj. w pamięci krótkotrwałej czy pamięci długotrwałej). Pamięć zewnętrzna (en. secondary storage) – pamięć komputerowa, która nie jest bezpośrednio dostępna przez procesor. Jest dostępna jako urządzenie zewnętrzne, które przechowuje dane. Z tego powodu tego typu pamięci komputerowe są wolniejsze od pamięci operacyjnej. Niedogodność tę równoważą nieulotnością, większą pojemnością lub niższą ceną przechowywania informacji.

    Pamięć niedeklaratywna - rodzaj pamięci zaproponowanej przez Larry Squire w 1986 r. Pamięć niedeklaratywna gromadzi wiedzę o tym jak wykonywać czynności. Jeżdżenie na rowerze, taniec, chodzenie, mówienie itp. wymagają zapamiętania wielu doświadczeń i informacji - przechowywane są one właśnie w systemie pamięci niedeklaratywnej. Ten rodzaj pamięci różni się istotnie od pamięci deklaratywnej, która przechowuje informacje językowe i abstrakcyjne. Fale gamma – najszybsze z fal mózgowych. Zakres ich częstotliwości to ok. 30-70 Hz. Aktywność gamma związana jest z wyższymi procesami poznawczymi, m.in. percepcją sensoryczną, pamięcią. Domniemywa się, że rytm gamma o częstotliwości ok. 40 Hz ma związek z świadomością percepcyjną (dotyczącą wrażeń zmysłowych i ich postrzegania) oraz związana jest z tzw. wiązaniem jakości sensorycznych, tj. integracją poszczególnych modalności zmysłowych (tj. wzrok, słuch, zapach, dotyk, smak) w jeden spostrzegany obiekt (np. widzimy i słyszymy mówiącą do nas osobę jako spójną całość).

    Pamięć deklaratywna – jeden z rodzajów pamięci długotrwałej, wyróżniany obok pamięci niedeklaratywnej. W literaturze przedmiotu obecne jest także pojęcie "pamięć jawna" lub "pamięć świadoma", jako synonim pamięci deklaratywnej. Dzieje się tak, ponieważ dane z pamięci deklaratywnej mogą być stosunkowo łatwo wydobyte i uświadomione w odróżnieniu od danych gromadzonych przez pamięć niedeklaratywną ("pamięć nieświadomą" lub "pamięć niejawną"). Pamięć autobiograficzna – pamięć odnosząca się do własnej przeszłości. Ma ona charakter deklaratywny, co oznacza że wspomnienia w niej zawarte zapisujemy w postaci konkretnych lub abstrakcyjnych informacji angażujacych język (kiedy opowiadam o tym, co mnie spotkało wczoraj w szkole właśnie wtedy korzystam z mojej pamięci autobiograficznej).

    Przechowywanie informacji jest jednym z trzech podstawowych procesów pamięciowych obok zapamiętywania i zapominania, rozróżnianych w klasycznym podejściu psychologicznym. Podział ten jest nieadekwatny do dzisiejszej wiedzy z zakresu psychologii poznawczej. Wyróżnia się więcej faz procesu pamięciowego, w których "przechowywanie informacji" nie ma ściśle sprecyzowanego znaczenia i może dotyczyć zarówno "kodowania informacji" jak ich "rekodowania" w pamięci, a także klasycznego przechowywania tych informacji. Niniejszy artykuł dotyczy tego ostatniego zjawiska.

    Pamięć świeża – pamięć trwająca do kilkunastu minut po poznaniu informacji. W tym czasie łatwo można odtworzyć informacje. W tym czasie impulsy elektryczne krążą w wieloneuronalnych łańcuchach zwrotnego pobudzenia m.in. wzgórza i kory mózgowej.

    Mapowanie bezpośrednie (ang. Direct Mapped) - jeden ze sposobów odwzorowywania pamięci głównej w bloku pamięci podręcznej. Do pamięci podręcznej zostaje przeniesiona strona z pamięci głównej. Zaletami takiego mapowania są prostota konstrukcji i szybkie wyszukiwanie informacji. Wadą jest konieczność wczytywania całych stron z pamięci głównej i zastępowania nimi pamięci podręcznej w przypadku, gdy wymagane jest pobranie informacji z linijek innej strony, nawet jeżeli wiadomo, że za chwilę będzie trzeba się z powrotem odwołać do danych ze strony wcześniejszej. Pamięć semantyczna – rodzaj pamięci służący do łączenia w grupy informacji o podobnym charakterze. Przypuszczalnie powstała na drodze ewolucji pamięć semantyczna – skojarzeniowa. Działa ona prawdopodobnie w ten sposób, że w mózgu tworzone są zbiory informacji o podobnym charakterze, opatrzone pewnymi etykietami. W zamierzchłych czasach etykiety te niekoniecznie były wyrazami, lecz wraz z upowszechnieniem się języka mówionego słowa szybko nadały się do roli kluczy w pamięci semantycznej. Tak więc pamięć ta w dużej mierze powiązana jest z językiem oraz procesem kojarzenia różnych faktów. Nie ma w niej żadnych reguł co do tego, jak grupowane są poszczególne informacje i ulega ona ciągłemu procesowi nauki.

    Pamięć o dostępie cyklicznym (ang. cyclic access memory) – pamięć będąca kombinacją pamięci o dostępie swobodnym i pamięci sekwencyjnej: ciąg bloków o dostępie bezpośrednim zawiera dane dostępne sekwencyjnie. Pojemność bloków wynosi od kilkuset do kilku tysięcy bajtów. Przykładem może być pamięć dyskowa, w której bajty danych zapisane są w sektorach stanowiących najmniejszy element możliwy do odczytu lub zapisu. Pamięć dynamiczna – w psychologii jest to jeden z typów pamięci długotrwałej, wyróżniony ze względu na trwałość przechowywania.

    Pamięć długotrwała (z ang. long-term memory, LTM) - stanowi trwały magazyn śladów pamięciowych, o teoretycznie nieograniczonej pojemności i czasie przechowywania.

    Dodano: 15.12.2011. 00:33  


    Najnowsze