Кратковременная и долговременная память

В разных ситуациях три стадии памяти протекают по-разному. Память различает ситуации, когда надо запомнить материал на какие-то секунды, и ситуации, когда материал надо запомнить надолго — от нескольких минут до нескольких лет. Говорят, что в ситуациях первого рода работает кратковременная память, а в ситуациях второго рода — долговременная память.

<Рис. Аргентинский пианист Даниэль Баренбойм на концерте. Результаты последних исследований показывают, что мы используем различные формы долговременной памяти для выполнения таких задач, как хранение навыков, как, например, навыки игры на фортепиано, и для таких, как хранения фактов.>

Это разграничение можно проиллюстрировать, изменив уже знакомую историю о встрече с Барбарой Кон. Предположим, что при первой вашей встрече, как только вы услышали ее имя, подходит друг, и вы спрашиваете: «Ты знаком с Барбарой Кон?». В этом случае припоминание имени Барбары будет примером работы кратковременной памяти, так как вы воспроизвели это имя спустя всего секунду-две. Припоминание ее имени при вашей второй встрече будет примером работы долговременной памяти, поскольку теперь воспроизведение имени произошло спустя несколько часов после его кодирования.

Когда мы вспоминаем имя сразу после знакомства с ним, кажется, что воспроизведение происходит без усилий, как если бы имя все еще звучало, все еще находилось в нашем сознании. Но когда мы пытаемся вспомнить то же имя спустя часы, его воспроизведение часто затруднено, поскольку оно уже ушло из нашего сознания и, в некотором смысле, его предстоит вернуть.

Следует отметить, что существует и другая система кратковременного хранения, отличающаяся от рабочей памяти тем, что в ней удерживаются детальные сенсорные образы любых только что предъявленных стимулов, но лишь на несколько сотен миллисекунд. Например, если набор из 12 букв кратковременно вспыхивает на экране, у индивидуума останется детальный зрительный образ всех букв на несколько сотен миллисекунд (см., в частности: Sperling, 1960). Считается, что у каждой сенсорной системы существует своя собственная сенсорная память (зрительная, слуховая, вкусовая и т. д.), хотя только зрительная и слуховая были подробно изучены. Сенсорная, или иконическая, память безусловно полезна для увеличения продолжительности сохранения кратковременно предъявляемых стимулов, однако она играет значительно меньшую роль в процессах мышления и сознательного вспоминания, чем та система памяти, на которой мы сосредоточиваем свое основное внимание в данной главе.

Уже давно известно, что кратковременная и долговременная память реализуются разными мозговыми структурами. В частности, гиппокамп — структура, находящаяся под корой, около середины мозга, — имеет решающее значение для долговременной памяти, но не для кратковременной.

Многие относящиеся сюда данные получены в экспериментах с крысами и другими видами животных. В некоторых экспериментах одной группе крыс повреждали гиппокамп и окружающую его кору, а другой группе повреждали совершенно другой участок в передней коре. Затем обе группы крыс должны были выполнять задачу с задержанной реакцией: в каждой пробе сначала предъявлялся один стимул (скажем, квадрат), а затем, некоторое время спустя, предъявлялся второй стимул (например, треугольник); животное должно было реагировать, только если второй стимул отличался от первого. Насколько хорошо животное справлялось с этой задачей, зависело от характера перенесенного им повреждения мозга и длительности интервала задержки между стимулами. При длинной задержке (15 секунд и более) животные с поврежденным гиппокампом плохо справлялись с задачей, а с повреждением передней части коры — относительно нормально. Поскольку при большой задержке между стимулами для хранения первого стимула требуется долговременная память, эти результаты согласуются с представлением о решающей роли гиппокампа в долговременной памяти. При малой задержке между двумя стимулами (всего несколько секунд) происходит обратное: теперь животные с поврежденной корой плохо справляются, а животные с повреждением гиппокампа — относительно хорошо. Поскольку при малой задержке между стимулами первый из них должен храниться в кратковременной памяти, эти результаты показывают, что участки фронтальной коры участвуют в кратковременной памяти. Значит, кратковременная и долговременная память реализуются разными участками мозга (см., напр.: Goldman-Rakic, 1987; Zola-Morgan & Squire, 1985).

А есть ли свидетельства такого разграничения у человека? Пациенты, у которых случайно повреждены определенные участки мозга, дают возможность провести «естественный эксперимент». Так, некоторые пациенты страдают повреждением гиппокампа и окружающей коры, из-за чего у них появляется серьезная потеря памяти; поскольку гиппокамп расположен в середине височной доли, говорят, что у этих пациентов средневисочная амнезия. Таким пациентам чрезвычайно трудно запомнить материал надолго, но у них практически не бывает трудностей с запоминанием материала на несколько секунд. Так, пациент с медиально-височной амнезией может не узнавать своего врача, когда тот входит в комнату, несмотря на то что он видел этого врача каждый день годами, и при этом не испытывать трудности с повторением полного имени этого врача, когда их знакомят заново (Milner, Corkin & Teuber, 1968). У этого пациента серьезно нарушена долговременная память, но кратковременная память работает нормально.

У других пациентов, однако, противоположная проблема. Они не могут правильно повторить последовательность всего из трех слов, но при этом совершенно нормально проходят тесты долговременной памяти на слова. У таких пациентов нарушена кратковременная память, но долговременная не затронута. И повреждение их мозга никогда не локализуется в медиальных отделах височной доли (Shallice, 1988). Таким образом, у человека, как и у других млекопитающих, кратковременная и долговременная память опосредуются различными мозговыми структурами.

Исследования, проведенные в последние годы с использованием технологий сканирования мозга, показывают, что нейроны в лобных долях, расположенные сразу позади лобной кости, удерживают информацию для кратковременного использования, например номер телефона, который нам сейчас нужно набрать. По-видимому, эти нейроны функционируют как чипы памяти с произвольным доступом (оперативная память, random access memory, RAM. — Прим. пер.), временно хранящие данные для текущего использования и переключающиеся на другие данные по мере необходимости. Эти клетки также способны брать информацию из других участков мозга и сохранять ее столько времени, сколько требуется для выполнения конкретной задачи (Goldman-Rakic, цитируется по: Goleman, 1995).