- E-learningová podpora mezioborové integrace výuky tématu vědomí na UP Olomouc - http://pfyziolmysl.upol.cz -
Paměť
Posted By 0003 On 13.7.2013 @ 7:16 In Učení a paměť | Comments Disabled
Paměť (nervová paměť) je neurofyziologický a psychický proces, prostřednictvím kterého si uchováváme vědomosti a osvojujeme zkušenosti, které jsou nezbytné pro život. Odráží minulé prožívání a chování ve vědomí člověka. Opakem je zapomínání.
Paměť nám umožňuje vzdělání, výchovu, uchování informací. Utváří individuální zkušenost a psychický vývoj. Je součástí učení, což je vytváření dlouhodobé pamětní stopy obvykle opakovanou prezentací podnětů. Do procesu paměti patří i zapomínání.
Paměť je zajištěna plastičností nervové soustavy
Rozlišujeme následující fáze paměti:
Zapomínání má pro fyziologii paměti u člověka kladný i záporný význam. Kladný v tom, že se zapomínají se nepříjemné, tragické a otřesné zážitky. Pokud by přetrvávaly, narušovaly by harmonii duševního života a zdravý vývoj osobnosti. Záporný v tom, že se zapomínají vědomosti, dovednosti, návyky, způsoby chování atd.
Proti zapomínání působí opakování, uplatňování nově nabytých poznatků v praxi, a to především těmito mechanismy:
V dělení paměti a výčtu jednotlivých druhů a typů paměti existuje obrovská rozmanitost. Paměť je možno dělit podle několika hledisek. Je prakticky nemožné podat jednotné klasifikační schéma paměti. Níže uvedené schéma na obrázku 1 proto v nejlepším případě je pouze jedním z příkladů.
Obr. 1. Klasifikace paměti.
Nejběžnější dělení paměti je na okamžitou, krátkodobou a trvalou. Je důležité rozlišovat mezi pamětí umožňující explicitní vybavení informací během krátkého intervalu po jejich uložení a pamětí, která zahrnuje delší časové rozmezí. Podrobnější dělení paměti podle délky jejího trvání je následující:
Trvá jen několik vteřin, informace se v ní udrží ve stavu, v jakém přišla, další zpracování informace – nebo její vyřazení – se teprve připravuje.
Krátkodobá paměť (obr. 1, 2) trvá několik vteřin až minut (většinou do 30 – 40 sekund až minuty), můžeme ji prodloužit opakováním informací v duchu. Je omezená a uchovává se v ní jen několik informací (8 dekadických číslic, 5 jednoslabičných slov). Přechovává informace, které jsou po krátkou dobu potřebné k vykonání určité činnosti. Tyto informace lze dále zpracovávat i s nimi manipulovat. Proto zřejmě je do jisté míry také totožná s tzv. pracovní pamětí (viz níže). Zatím není jasné, jakou funkci krátkodobá paměť vlastně má. Existuje více teorií, zda je vstupní branou k paměti dlouhodobé, nebo jen jakousi její formou. Další možností je, že se jedná jen o velké množství různých momentuálně probíhajících procesů.
Krátkodobá paměť se označuje i jako primární paměť. Pokládá se za vstupný paměťový proces. Typickým příkladem je telefonní číslo, které vyčteme ze seznamu a jdeme na ně telefonovat - v paměti ho podržíme několik sekund, event . dokud se nedovoláme). Z krátkodobé paměti se přesouvají do dlouhodobé paměti jen ty informace, které si chceme nebo potřebujeme uchovat.
Můžeme tedy krátkodobou paměť považovat za jakýsi filtr, přes který přechází jen významnější podněty (např. do dlouhodobé paměti se dostanou jen čísla, na která často voláme a která nechceme zapomenout). Přesun z krátkodobé paměti do dlouhodobé paměti se nazývá konsolidace, upevnění paměti, která trvá několik minut až hodin (většina informací je konsolidována do 30 minut). Během této doby je informace labilní a dojde-li k přerušení dějů, informace se ztrácí.
Mechanismy krátkodobé paměti
Krátkodobá paměť je založena na vzájemném propojení tří funkčních okruhů - centrálního exekutivního (asociační kůra dorzolaterální frontální oblasti) a dvou daslších, zahrnujících unimodální asociační zrakové a sluchové oblasti. Krátkodobá paměť může být zachována i při rozsáhlejším postižení mediotemporální oblasti.
Pravděpodobným, i když zatím neprokázaným nervovým podkladem krátkodobé paměti jsou reverberační nervové obvody anebo pozitivní zpětnovazební okruhy. Jejich podstatou jsou zpětná synaptická spojení postsynaptických neuronů s presynaptickými neurony zapojenými v sérii, případně i zpětná synaptická spojení z kolaterál axonu neuronu na tělo anebo dendrity téhož neuronu. Nervové vzruchy potom cirkulují v uzavřeném kruhu, takže dochází k opakované re-excitaci neuronů generujících akční potenciály. Účinnost tohoto mechanismu krátkodobé paměti dokazuje i dráždění korových neuronů elektrickými podněty opakovanými s určitou frekvencí – excitovaný neuron generuje nervové vzruchy ještě určitý čas po skončení dráždění.
V dlouhodobé paměti (obr. 1,2) se uchovávají informace různě dlouho - několik dní, roků, desetiletí, i celý život, jestliže se příjem informace spojoval se silným emotivním zážitkem. Informace by z této paměti neměly nikdy zmizet, časem se ale mohou stát hůře dostupnými, nebo se přepíšou informacemi novými.
Paměť explicitní a implicitní
Dlouhodobou paměť lze dále rozdělit na explicitní a implicitní (schéma 1):
Implicitní (nedeklarativní) paměť se upevňuje dvěma typy učení (ve schématu neukázáno). Prvním je motorické učení, kdy je cílem vypracování nové koordinace činnosti různých svalových skupin (např. učení se chůzi, jízdě na kole anebo také mluvení a psaní). Druhým je senzorimotorická koordinace, kdy se daný člověk učí pohybovat rukou opačně než ukazuje zraková informace (např. obtáhnout obrazec, který vidí pouze v zrcadle). Deklarativní pamětní stopa může být stálým opakováním přeměněna na nedeklarativní (zaautomatizování projevu, např. automatická slovní anebo větná spojení apod.).
Asociativní a neasociativní paměť
Spojování určitého podnětu pro učení s dalšími vlivy vedlo k rozdělení paměti na asociativní a neasociativní (schéma 1).
Podstatou uložení paměťové informace je neuronální změna. Nazýváme ji paměťová stopa anebo paměťový engram. Dlouhodobá paměť se uchovává i po závažných poraněních mozku anebo po elktrošocích - tedy pokud nejsou zničeny mozkové struktury, které jsou za uchovávání dlouhodobých paměťových stop odpovědné. Proto se odůvodněně předpokládá, že dlouhodobé uchování paměťových stop může mít biochemický podklad. Existuje několik výkladů vytváření dlouhodobých paměťových stop.
Glutamátergní synapse
Rozlišujeme tři druhy glutamátergních synapsí. Jsou pojmenovány podle farmakologicky účinných sloučenin, které vyvolávají jejich excitaci – 1. kainátové, 2. quisqualátové (souhrnně non-NMDA-receptory) a 3. N-metyl-D-aspartátové (NMDA-) receptory. Non-NMDA-receptory způsobují krátkodobou depolarizaci přechodným zvýšením propustnosti membrán pro sodné a draselné ionty. NMDA-receptory naproti tomu jsou za klidového membránového potenciálu zablokovány hořečnatými ionty, k jejichž uvolnění dochází právě při depolarizaci.
Přicházejí-li vzruchy s frekvencí vyšší než 10 Hz, aktivace NMDA-receptorů se po příchodu následujícího impulzu časově překryje s depolarizací způsobenou otevřením non-NMDA-kanálů, a NMDA kanály se otevřou. Při frekvenci podnětů menší než 10Hz se tyto dva děje vůbec nepřekrývají. Otevření NMDA-kanálů má za následek vstup iontů Ca2+ do buňky. Ca2+-kalmodulin-dependentní kináza aktivuje proteinkinázy, které fosforylují různé bílkoviny. Dochází ke změně jejich vlastností, což má za následek zvýšení účinnosti příslušných synapsí, a to buď přetrvávající biochemickou změnou (ovlivněním propustnosti některých kanálů, vyšším množstvím uvolněného mediátoru, větším množstvím receptorů, atd.), nebo morfologickou změnou (přestavbou synapsí anebo i celých dendritů s větším množstvím bílkovin). Fosforylace některých enzymů se uplatňuje i v metabolismu kyseliny arachidonové. Její metabolity, doplňované dalším mediátorem, NO, působí zpětnovazebně – po aferentní stimulaci jsou schopné vyvolat vylití většího množství glutamátu do synaptické štěrbiny, a tím další zvýšení dráždění příslušného neuronu.
Zatím není známo, jakým způsobem se inforace zapisuje v oblastech, kde jsou NMDA-receptory zastoupeny jen v malé koncentraci. Stále se zkoumají další souvislosti – zda jsou paměťové stopy difúzní, nebo lokalizované, které části mozku se na jejich zápisu podílejí apod.
Podle etologického hlediska můžeme paměť rozdělit na pracovní a referenční (obr. 2).
Obr. 2. Klasifikace paměti s důrazem na délku trvání. (Zdroj: Miloslav Kopeček, Kognitivní funkce – teorie a praxe; Paměť [3]).
Některá dělení ještě odlišují tzv. senzorickou paměť (ve schématu 1 neukázáno). Senzorická paměť zahrnuje paměť vizuální, sluchovou, hmatovou atd. Informace se v každé z nich uchovávají jen určitou krátkou dobu.
Klíčovou strukturou pro správné fungování explicitní (deklarativní) epizodické paměti je orbitální kůra a mediální temporální oblast mozkové kůry. Intaktní dlouhodobá paměť je proto podmíněna neporušeným parenchymem a vzájemnými propojeními hippokampu, entorinální a peririnální kůry a kůry parahippokampálního závitu. Při izolovaném postižení hippokampů se rozvine anterográdní amnézie, zatímco pro vznik antero- i retrográdní amnézie ještě musí dojít k postižení přilehlých mediálních temporálních oblastí. I v takových případech však bývá zachována paměť na vzdálenější minulost. Ukazuje se, že vzpomínky na velmi dávné události jsou uchovávány jinde, nejspíše v zadních temporo-parietálních oblastech.
Branou deklarativní paměti je hippokampus. Všechna data, která jsou zachycena v různých korových centrech (např. zrakové či sluchové vjemy, řeč apod.) a následně uvědomována, se dostávají do hippokampální krajiny, kde jsou zpracována a dále převedena k uložení do příslušných asociačních oblastí mozkové kůry. Uchovávání informací tedy víceméně probíhá ve stejných oblastech mozku jako vnímání. Důležité také je vzájemné propojení těchto oblastí s dalšími oblastmi (reciproční kortiko-kortikální spoje) , intaktní Papezův okruh (hippocampus, corpus mamillare, mediální dorzální talamická jádra) a zachovaná cholinergní transmise (nucleus basalis Meynerti). Emočních paměťových reakcí se účastní další struktury limbického systému (amygdala, inzula atd.).
Poškození explicitní sémantické paměti není omezeno jen na mediální temporální oblast. K jejímu poškození také dochází při rozsáhlých lézích kůry temporální, parietální a částečně i okcipitální oblasti. Typickým příkladem např. může být herpetická encefalitida nebo degenerativní demence (Alzheimerova nemoc nebo frontotemporální demence).
Implicitní („nevědomá“) paměť není vázána na hippokampální okruhy. Při řízení auta provádíme jednotlivé cílené pohyby automaticky, aniž bychom museli pokaždé cíleně přemýšlet, jak sešlápnout spojku a správně zařadit rychlost. Implicitní procedurální paměť se realizuje v úzké vazbě na subkortikální motorické okruhy, zejména mozečku a bazálních ganglií. Okruhy začínají v senzorické kůře, postupují do bazálních ganglií a do mozečku, odtud zpět do ventrálního talamu a do premotorické kůry. Implicitní paměť proto není porušena při mediotemporálních afekcích, ale může být ovlivněna dopaminergními látkami.
Neasociační učení využívá reflexní dráhy.
Vlastnostmi paměti nazýváme individuální rozdíly v kvalitě paměti. Patří k nim:
Použitá literatura a literatura k dalšímu studiu
Ganong, W. F.: Přehled lékařské fyziologie, H+H, Jinočany 1999.
Gembalová I.: Mechanismy paměti, 2003 [4].
Jirák R.: Poruchy paměti – základní přehled.: Medicína po promoci 6/2011.
Rusina R.: Paměť a její poruchy, Neurologie pro praxi 4/2004.
Zpracovala: doc. MUDr. Květoslava Dostálová, CSc., Ústav patologické fyziologie LF UP v Olomouci.
Article printed from E-learningová podpora mezioborové integrace výuky tématu vědomí na UP Olomouc: http://pfyziolmysl.upol.cz
URL to article: http://pfyziolmysl.upol.cz/?p=4495
URLs in this post:
[1] Image: http://pfyziolmysl.upol.cz/wp-content/uploads/2013/02/SchePamet.jpg
[2] Image: http://pfyziolmysl.upol.cz/wp-content/uploads/2013/07/ObrPamet1.jpg
[3] Miloslav Kopeček, Kognitivní funkce – teorie a praxe; Paměť: http://www.miloslavkopecek.cz/kognice.htm
[4] Mechanismy paměti, 2003: http://fyziologie.lf2.cuni.cz/uceni/lecture_notes/mechanismy_pameti/index.htm
Click here to print.
Copyright © 2011 E-learningová podpora mezioborové integrace výuky tématu vědomí na UP Olomouc. All rights reserved.