Функции памяти в переработке информации

Память — обобщающий термин, используемый для описания «способности живых систем хранить и использовать приобретенную информацию и знания» (Tul-ving, 1995, p. 751). Эта способность помогает кодировать, хранить и восстанавливать информацию в ходе восприятия и действия. Чтобы избежать перегрузок систем переработки бесчисленного числа единиц информации, память организована таким образом, чтобы выбирать и сжимать поступающую информацию, заметно уменьшая ее объем.

Основные функции памяти в переработке информации мозгом включают:

1) создание архива (Spinnler, 1999) или долговременной информационной базы по сохранению сжатой информации для дальнейшего применения;

2) кратковременное хранение сжатой информации и перевод ее в долговременный архив, или использование данной информации в процессе обучения, восприятия новых объектов и действий, приобретения новых навыков и привычек;

3) обеспечение функционирования модульной памяти, тесно связанной с текущей переработкой информации с помощью различных модулей восприятия и действия.

С момента первого описания амнестического синдрома у пациентов с хроническим алкоголизмом (Корсаков, 1887) клинические данные о нарушениях памяти относят к расстройствам памяти на текущие события, кратковременной или недавней памяти и долговременной или отдаленной памяти. Нарушения долговременной памяти проявляются во время хранения и восстановления информации из памяти, тогда как нарушения кратковременной памяти приводят к трудностям сохранения информации от нескольких минут, до одного-двух дней, а также к трудностям ежедневного использования информации, обучения или консолидации информации для ее переноса в системы хранения.

Непосредственная память характеризуется сохранением информации на срок от нескольких миллисекунд до 5 минут или большего времени, необходимого для того, чтобы определенные модули осуществили восприятие стимулов и реакцию, соответствующее действие. Расстройства непосредственной или модульной памяти часто встречаются у пациентов с агнозией, апраксией, афазией, проявляясь как нарушения переработки конвенциональной и неконвенциональной информации. Понятие «непосредственная память» крайне близко к понятию «рабочей

памяти», так как данный вид памяти активно вовлечен в обработку информации, сохраняемой в течение времени, необходимого для завершения определенных операций в процессе восприятия и действия.

Декларативная и недекларативная память.Память хранит долговременную информацию, своеобразный архив событий и знаний; она организована так, что информация может быть восстановлена для переработки в особых модулях. Такой тип памяти был назван «декларативная память», что подразумевает сознательное восстановление фактов и событий, их описание (Cohen, Squire, 1980, Cohen, 1984, Squire, 1994).

Декларативная память может быть подразделена на эпизодическую память и память знания.

Эпизодическая память служит для хранения и восстановления информации о личном прошлом, прежде всего об автобиографических данных и общественных событиях в жизни субъекта. Такой тип памяти тесно связан с самосознанием, сохраняя данные, использующиеся для формирования и изменения представления пациентом себя во взаимодействии с физическим миром и социальной средой. Термин «амнестический синдром» обозначает расстройство такого вида памяти.

Память знания содержит общие, в некотором смысле, энциклопедические знания о мире, обществе, историческом периоде, географическом расположении, названии иностранных валют, городов, знаменитостях, химической формуле соли и др.

Недекларативная память включает такие определения, как:

а) процедурная память или выработка умений (моторных, перцептуальных или когнитивных умений), формирование навыков, классических рефлексов;

б) прайминг-эффект, который представляет восприятие стимула после того, как имело место первое знакомство с ним.

Процедурную память и прайминг-эффект трудно выразить в словесных терминах, так как отсутствует сознательный доступ к переструктурированию в памяти обучения. Оба типа недекларативной памяти можно рассматривать как типы неконвенциональной обработки информации, используемой некоторыми модулями в процессах обучения восприятию и действию.

Термин модульная память восприятия и действия охватывает значительно более широкий ряд функций, чем процедурная память и эффект прайминга. Модульная память — важная часть обработки информации мозгом при восприятии и действии в физическом мире и социальной окружающей среде. Она использует различные модули на разных стадиях восприятия и действия в физическом мире и социальной окружающей среде в процессах описания объекта, пространства, характеристик действия, их комбинаций и двунаправленного сравнения с запомненными прототипами в хранилищах эталонов, как и для воспроизведения моделей действий. Сохранение моделей восприятия и действия осуществляется модуль-но, подобно базам данных эпизодической памяти и памяти знания, но в отличие от них оно содержит ограниченное число четко определенных прототипов, используемое при восприятии или действии в процессе конвенциональной обработки информации в режиме реального времени.

В случае неконвенциональной обработки информации, особенно при обработке новой информации, для изучения новой информации или добавления новых моделей (см. раздел 2.1 «Зрительная агнозия)» необходимо взаимодействие прототипов или моделей объектов, пространства и действий. Регуляция хранения моделей может протекать медленнее, при участии информации, сохраненной в архивах эпизодической памяти и особенно при использовании базы данных памяти знания.

Если у пациентов с амнезией наблюдаются расстройства эпизодической памяти и памяти знания, то нарушения процедурной памяти и прайминг-эффекта, так же как и других частей модельной памяти восприятия и действия, характерны для пациентов с апраксией и агнозией (см. соответствующие главы в этой книге).

Эксплицитная и имплицитная память.Различия между эксплицитной и имплицитной памятью сходны с различиями между декларативной и недекларативной памятью (Schacter, 1994). Эксплицитная память отражает способность субъекта вспоминать и узнавать материал, тогда как имплицитная память относится к бессознательным видам памяти и хранит навыки, умения.

В структурах эпизодической памяти, памяти знания и модельной памяти восприятия и действия присутствуют общие черты. Обоим типам присущи долговременная память для хранения и кратковременная память для кодирования информации. Однако банк моделей модульной памяти используется для сравнения с ними информации извне для распознавания реальных стимулов или для использования хранимой информации в формировании взаимодействий с внешним миром. Такой процесс преимущественно имплицитный и не требует декларации. В то же время, эпизодическая память и память знания предназначены для общения субъекта с самим собой и с внешним миром, особенно социальным, без сравнения с его стимулами. Воспроизведение информации, относящейся к прошлому опыту или хранимым знаниям, во многих случаях должно быть эксплицитным и представленным вербально, в то время как эпизодическая память считается эксплицитной при возвращении в сознание воспоминаний, описаний прошедших событий и знаний из архива памяти. Восстановление имплицитно и идет автоматически, когда оно основано на существующем банке моделей в случае восприятия и действия в режиме реального времени, как при конвенциональной, так и при неконвенциональной обработке информации.

В клинической практике термины недекларативная и имплицитная память не могут быть непосредственно связаны с термином амнезия и понимаются как модульная память восприятия и действия в случаях агнозии, апраксии, афазии. В то же время, термины эксплицитная и декларативная, особенно эпизодическая память и память знаний относятся к амнезии в клиническом понимании этого термина, но оперирование информацией, хранимой в архивах эпизодической памяти, может являться имплицитным, особенно в ходе обновления и взаимодействия с модульной памятью.

Семантическая памятьопределяется как структура памяти, присваивающая значение словам, объектам, ситуациям (Spinnler, 1999). Она включает «узлы», хранящие ключевые признаки и важные особенности (имена, функции, ключевые свойства).

Синдром ухудшения семантической памяти был описан Уоррингтоном в 1975 году не как чисто лингвистический дефицит, а как потеря семантической памяти об объектах, относящейся к обозначениям явлений и их распознаванию, а также к пониманию слов.

Семантическая память представляет собой знание о значении объектов перцепции, вербальных или визуальных, которое содержит их названия, функциональные и концептуальные свойства, и т. д. Уоррингтон подчеркивал различие между категориями, охарактеризованными путем анализа сенсорных или функциональных свойств (Warrington, 1981). Использование сенсорных свойств (например, форма, образец, цвет, аромат) требуется для того, чтобы отличить льва и тигра, морковь и пастернак, или золото и серебро, тогда как функциональная информация необходима для отличия отвертки от долота, или руки и ноги (как, где или для чего они используются). Такое разделение также отражено в ординатных (сенсорных: собака, кот) и суперординатных (функциональных и семантических: транспорт, инструмент) категориях, используемых на разных стадиях восприятия объекта.

Семантическая память представляет собой тип организации долгосрочной памяти, которая может быть использована в ходе неконвенциональной обработки информации. В отношении специфической модальности, семантическая память может быть частично мультимодальной, особенно когда она связана с описаниями идей и эмоций, таких как любовь, ненависть, счастье. Возможно, что семантическая память представлена отдельно для объектов, слов или действий, но эти части должны быть тесно связаны между собой.

Хранение семантической информации, по-видимому, организовано не как градация по времени состоявшихся событий, а согласно функциональным или сенсорным свойствам вещей, например с помощью «узлов», содержащих понятия различных инструментов или предметов мебели, живых или неживых объектов, свойств культурных особенностей, научного знания.

Долговременная памятьможет быть представлена как архив, выбирающий и хранящий информацию о личных и общественных событиях в эпизодической памяти и знания в первичной семантической памяти. Эта информация используется в процессе формирования и обновления различных модулей восприятия и действия, включая личность в ее взаимодействии с физическим и социальным миром. Считается, что архив памяти организован послойно, в соответствии с временем поступления специфической информации. Такой способ структуризации информации может установить ограничение ретроградной амнезии на определенное количество лет в прошлое, например 1-2 года, 9-10 лет, или 20 лет, так, чтобы отдаленная эпизодическая память о подростковых или ранних взрослых годах осталась неповрежденной. Индексирование времени также облегчает коррекцию информации, связанной с некоторым периодом времени в жизни субъекта. Возможно, что «узлы» хранимой информации, например, события, связанные с учебой (окончание школы), закодированы так, что становится возможным раздельное хранение и получение информации из памяти, в том числе, в различных способах представления (вербальный, визуальный и т. д.). Это предположение

подтверждается рядом случаев с изолированной потерей визуальных образов (см. главу 2, раздел «Слабость зрительных образов»).

Другой возможный путь получения информации из памяти лежит через структурирование событий, хранящихся в архиве, так называемое составление «справочника», подобного библиотечному каталогу или директории в компьютерной памяти. Как у библиотечных каталогов, сохраняемая информация может содержать буквенные адреса, систематизируясь по первой букве названия объектов или событий. Эта возможность подтверждается хорошо известным эффектом подсказок в воспроизведении названий объектов у пациентов с аномией. Такой каталог может быть основан на семантической информации, в особенности для памяти знания.

Информацию, используемую в повседневной жизни и в процессе обучения, невозможно хранить и восстанавливать даже в большом архиве памяти. Эти сведения должны быть сжаты и закодированы способом, удобным для последующего извлечения и использования их в обработке информации мозгом. Таким образом, информация, сохраненная в архиве памяти, не может быть ни эйдетической, ни эхоической, так как ее хранение и восстановление было бы невозможным. Считается, что архивирование и кодирование информации начинается на ранних стадиях сохранения данных в кратковременной памяти,которая может хранить и обрабатывать информацию в процессах постоянной переработки информации мозгом, прерывая их после завершения. Кроме того, в результате функционирования механизмов краткосрочной памяти информация может быть подготовлена к последующей передаче в долговременную память путем архивирования и кодирования в форме, приемлемой для хранения в долговременной памяти. Изучение расстройств кратковременной памяти привело к некоторому пониманию ее организации и функционирования.

Долгосрочная память не может быть представлена ни эйдетическим, ни эхои-ческим типом информации, так как ее наличие могло бы привести к быстрому переполнению архива и негативно сказалось бы на возможности последующего извлечения. Вот почему в порядке подготовки информации к долговременному хранению в архиве необходимо ее сжать и закодировать в кратковременной памяти, которая выбирает наиболее существенные части воспринятой информации для сохранения в базе данных.

Сжатие информации перед отправлением в архив может быть достигнуто путем предварительного распознавания объектов, пространства, действий и возможного перевода многомодальных результатов, кодированных визуальными, слуховыми и вербальными модальностями в унитарный код, предназначенный для хранения в базах данных. Но извлечение информации из памяти обычно выполняется через вербальный сигнал, как в случае автобиографического запроса. Оно может быть достигнуто и в визуальной форме (визуальное отображение).

Конечно, некоторое количество важной информации может быть пропущено и стерто в процессе сохранения или неверного извлечения из архива, особенно если эти процессы протекают с нарушениями. Клинические данные говорят о лучшем сохранении более старой информации по сравнению с относительно недавней.

Процесс выбора информации для долговременного хранения, по-видимому, зависит от социального и физического значения события или знания, их частоты и информационной ценности. Вероятно, что аффект может влиять на выбор информации для хранения в архиве и извлечения из архива, увеличивая прочность сохранения данных, но предотвращая извлечение отрицательной информации и облегчая извлечение положительной информации. Эта возможность была обсуждена в деталях в психоаналитической теории подавления. Теория подчеркивает важность имплицитного использования баз данных памяти, которая может также использоваться имплицитно при формировании и функционировании модульной памяти. В то же время, информационная база долговременной памяти более доступна для декларативного, эксплицитного извлечения, по сравнению с модульной памятью.