TJG Online
Anatomija un fizioloģija

Kā darbojas cilvēka atmiņa?

Īsā atbilde

Atmiņa ir smadzeņu spēja uzņemt informāciju, to saglabāt un vēlāk atkal izmantot. Tā nav glabāta vienā vietā: īslaicīgā informācijas noturēšana notiek priekšpieres garozā, jaunu notikumu iekodēšana hipokampā, bet ilgstošie ieraksti pakāpeniski izvietojas plašos garozas tīklos. Fiziski atmiņa ir nevis „fails“, bet sinapšu stiprumu raksts starp neironiem.

Ikdienā par atmiņu runā kā par vienu spēju: vai nu cilvēkam ir laba atmiņa, vai slikta. Neirozinātnē tas izskatās pavisam citādi. Atmiņa ir vairāku, daļēji neatkarīgu sistēmu kopums, kas izmanto dažādas smadzeņu struktūras, darbojas dažādos laika mērogos un var ciest atsevišķi viena no otras.

Tieši tāpēc ir iespējamas situācijas, kas no malas izskatās pretrunīgi. Cilvēks pēc smaga hipokampa bojājuma var neatcerēties, ko darīja pirms piecām minūtēm, bet var iemācīties jaunu kustību prasmi un ar katru reizi to izdarīt labāk, lai gan neatceras nevienu no mācību reizēm.

Fiziski atmiņas pamatā ir sinapse, vieta, kur viens neirons nodod signālu otram. Ja divi neironi tiek aktivēti vienlaikus atkārtoti, savienojums starp tiem kļūst stiprāks, un turpmāk pirmā neirona aktivitāte vieglāk ierosina otru. Šo ilgstošo stiprināšanos uzskata par atmiņas šūnu līmeņa pamatu.

Īslaicīgas izmaiņas notiek, mainot jau esošo receptoru skaitu un jutību. Ilgstošai atmiņai ar to nepietiek: šūnā jāieslēdzas gēnu nolasīšana un jāsintezē jaunas olbaltumvielas, kas fiziski pārbūvē sinapsi. Tieši šī atšķirība izskaidro, kāpēc ilglaicīgas atmiņas veidošanai vajadzīgs laiks, atkārtošana un miegs.

Trīs soļi: iekodēšana, nostiprināšana, atsaukšana

Katra atmiņa iziet trīs posmus, un kļūme var rasties jebkurā no tiem. Ikdienā cilvēki gandrīz visas kļūmes sauc par „aizmirsu“, lai gan patiesībā biežākā problēma nav zudusi informācija, bet gan tas, ka tā nekad nav pienācīgi iekodēta.

Iekodēšana prasa uzmanību. Ja uzmanība ir sadalīta, piemēram, cilvēks tajā brīdī skatās telefonā, informācija smadzenēs praktiski neienāk, un vēlāk nav ko atsaukt.

  1. Iekodēšana: informācija tiek uztverta un pārveidota nervu aktivitātes rakstā; galvenais nosacījums ir uzmanība.
  2. Nostiprināšana: dažu stundu un dienu laikā, lielā mērā miegā, ieraksts tiek stabilizēts un pārnests uz garozas tīkliem.
  3. Glabāšana: informācija saglabājas kā sinapšu stiprumu raksts, ne vienmēr apzināti pieejama.
  4. Atsaukšana: daļējs norādījums aktivizē tīklu un atjauno kopējo rakstu.
  5. Atkārtota nostiprināšana: pēc atsaukšanas ieraksts uz laiku kļūst maināms un tiek saglabāts no jauna, jau nedaudz citāds.

Atmiņas veidi

Atmiņu iedala pēc ilguma un pēc satura. Pēc ilguma izšķir maņu atmiņu, darba atmiņu un ilglaicīgo atmiņu. Pēc satura ilglaicīgo atmiņu dala apzinātā, ko var izstāstīt vārdos, un neapzinātā, ko var tikai parādīt darbībā.

VeidsKo glabāGalvenās struktūrasCik ilgi
Maņu atmiņaTikko redzēto vai dzirdēto neapstrādātā veidāMaņu garozas apvidiSekundes daļas līdz dažas sekundes
Darba atmiņaTo, ar ko tieši tagad strādājamSānu priekšpieres un paura garozaSekundes līdz minūtes
Epizodiskā atmiņaPersoniskus notikumus ar vietu un laikuHipokamps, deniņu daivas iekšpuse, garozaGadus
Semantiskā atmiņaFaktus un jēdzienus bez kontekstaDeniņu daivas sānu garozaGadu desmitus
Procedurālā atmiņaPrasmes un kustību paradumusPamatkodoli, smadzenītesĻoti ilgi, bieži visu mūžu

Kas notiek šūnu līmenī

Vienkāršākais atmiņas modelis ir divu neironu savienojums, kas tiek atkārtoti izmantots. Ja pirmsinapses neirons izdala raidītājvielu tieši tad, kad pēcsinapses neirons ir jau daļēji ierosināts, savienojums nostiprinās. Šo principu īsi izsaka kā domu, ka kopā ierosinātas šūnas savienojas ciešāk.

Hipokampā šo procesu ierosina īpašs receptors, kas atveras tikai tad, kad vienlaikus ir gan raidītājviela, gan jau esoša membrānas ierosme. Tas darbojas kā sakritības detektors un ir viens no iemesliem, kāpēc atmiņā nostiprinās tieši vienlaicīgi notikušas lietas.

Emocijas šo procesu stipri ietekmē. Mandeļveida ķermenis, kas apstrādā emocionāli nozīmīgus notikumus, pastiprina hipokampa iekodēšanu, tāpēc satraucoši notikumi tiek iekodēti spilgtāk. Tas tomēr nenozīmē, ka tie tiek iekodēti precīzāk: spilgtums un precizitāte nav viens un tas pats.

Miega loma

Miegs nav pauze atmiņas darbā, bet tā aktīvākā daļa. Dziļā lēno viļņu miegā hipokamps atkārtoti atskaņo dienā iekodētos aktivitātes rakstus, un garoza tos pakāpeniski pārņem savā tīklā.

Ātro acu kustību miega fāze vairāk saistīta ar emocionālu notikumu apstrādi un ar prasmju un saistību atmiņu. Abas fāzes mijas visu nakti, un to samērs nakts gaitā mainās, tāpēc saīsināts miegs skar nevis visu vienmērīgi, bet gan konkrētas fāzes.

Praktiskās sekas ir tiešas. Nogulēta nakts pēc mācīšanās dod labāku atcerēšanos nekā tikpat ilga nomoda atpūta, un hronisks miega trūkums pasliktina tieši jaunas informācijas iekodēšanu, nevis vecās atmiņas.

Kā atmiņa mainās mūža laikā

Mazi bērni parasti neatceras neko no pirmajiem dzīves gadiem. Šo parādību sauc par bērnības amnēziju, un to skaidro ar to, ka hipokamps un ar to saistītie tīkli šajā vecumā vēl strauji pārveidojas, kā arī ar to, ka trūkst valodas un konteksta, kas ļauj notikumu sakārtot laikā.

Pusaudža un jaunā pieauguša vecumā iekodēšanas ātrums ir vislabākais. Vidējā vecumā tas pakāpeniski samazinās, taču vienlaikus palielinās zināšanu tīkls, kas atvieglo jaunas informācijas piesaistīšanu jau zināmajam.

Normālai novecošanai raksturīgi, ka informācija tiek atsaukta lēnāk un vajadzīgs vairāk norāžu, bet pats saturs saglabājas. Ja tiek zaudēts saturs, nevis tikai ātrums, un ja grūtības traucē ikdienas dzīvi, tas vairs nav vecuma norma un ir iemesls vērsties pie ārsta.

Kas var noiet greizi

Atmiņas traucējumi var būt pārejoši un pilnībā atgriezeniski vai arī progresējoši. Daudzos gadījumos cēlonis nav pašas smadzenes, bet stāvoklis, kas ietekmē to darbību.

  • Miega trūkums, hronisks stress, trauksme un depresija: ļoti bieži atmiņas sūdzību cēloņi, un tie ir ārstējami.
  • Vairogdziedzera darbības traucējumi, B12 vitamīna trūkums, nieru vai aknu slimības: vielmaiņas cēloņi, ko atklāj ar analīzēm.
  • Medikamentu un alkohola ietekme: daudzas nomierinošās un miega zāles tieši traucē iekodēšanu.
  • Galvas trauma un insults: atmiņas traucējumi atkarībā no bojātā apvidus.
  • Alcheimera slimība un citas demences: pakāpeniska, progresējoša atmiņas un citu spēju pasliktināšanās.
  • Pārejoša vispārēja amnēzija: pēkšņa, dažas stundas ilga nespēja iekodēt jauno ar atkārtotiem jautājumiem; tas ir iemesls neatliekamai izmeklēšanai.

Kā atmiņu izmeklē

Pirmais solis ir saruna un vienkārši skrīninga testi, kuros vērtē vārdu atcerēšanos, orientēšanos laikā un vietā, pulksteņa zīmēšanu un uzmanību. Tie nedod diagnozi, bet parāda, vai nepieciešama padziļināta izmeklēšana.

Padziļinātu novērtējumu veic neiropsihologs ar testiem, kas atsevišķi pārbauda iekodēšanu, atsaukšanu un atpazīšanu. Ļoti svarīgs ir jautājums, vai norāde palīdz: ja cilvēks atceras ar mājienu, problēma biežāk ir atsaukšanā; ja nepalīdz arī norāde, problēma ir iekodēšanā, kas raksturīgāka deniņu daivas bojājumam.

Papildus nosaka asins analīzes, tostarp vairogdziedzera rādītājus un B12 vitamīnu, un veic galvas attēldiagnostiku, visbiežāk magnētisko rezonansi. Ar atmiņas traucējumiem strādā ģimenes ārsts, neirologs, psihiatrs un neiropsihologs, atkarībā no cēloņa.

Atmiņa nav videoieraksts

Vissvarīgākā doma, ko ikdienas priekšstats par atmiņu izlaiž, ir tā, ka atsaukšana nav atskaņošana. Katru reizi, kad atceramies, smadzenes no daļējām pēdām atjauno veselu ainu, aizpildot robus ar to, kas ir ticami un kas atbilst mūsu tagadējām zināšanām. Rezultāts ir pārliecinošs, bet ne vienmēr precīzs.

Vēl vairāk, pēc atsaukšanas atmiņa uz laiku kļūst maināma un tiek saglabāta no jauna. Tas nozīmē, ka bieži pārstāstīts notikums pakāpeniski pārvēršas par atmiņu par saviem pārstāstiem. Tieši tāpēc liecinieku atmiņas tiek uzskatītas par mainīgām, un tieši tāpēc jautājuma formulējums var ietekmēt atbildi.

Praktiskā puse ir iepriecinošāka. Tā kā atsaukšana pati par sevi maina un nostiprina ierakstu, visefektīvākais mācīšanās paņēmiens nav atkārtota lasīšana, bet gan mēģinājums atcerēties bez skatīšanās, sadalīts laikā ar pieaugošiem intervāliem. Šis pats mehānisms, kas padara atmiņu neuzticamu, padara to arī trenējamu.

Bieži uzdotie jautājumi

Kāpēc es aizmirstu, kāpēc iegāju istabā?

Šo sauc par durvju efektu: pāreja no vienas telpas uz citu smadzenēs noslēdz vienu notikuma vienību un atver jaunu, un darba atmiņā noturētais nodoms zaudē savu kontekstu. Tas nav atmiņas traucējums, bet gan normāla darba atmiņas ierobežotības izpausme. Palīdz nodoma īsa izrunāšana vai piesaistīšana konkrētam priekšmetam.

Kad aizmāršība kļūst par iemeslu doties pie ārsta?

Tad, kad tā traucē ikdienas dzīvi: cilvēks atkārtoti uzdod vienus un tos pašus jautājumus, apjūk pazīstamā vietā, nespēj tikt galā ar rēķiniem vai medikamentiem, aizmirst veselus notikumus, nevis atsevišķas detaļas. Arī strauja pārmaiņa dažu nedēļu laikā vai atmiņas traucējumi kopā ar runas, gaitas vai personības izmaiņām prasa izmeklēšanu. Sākt var pie ģimenes ārsta.

Vai atmiņu var uzlabot ar vingrinājumiem?

Visvairāk pierādījumu ir par atsaukšanas treniņu un mācīšanos ar laika intervāliem: mēģināt atcerēties bez skatīšanās un atkārtot ar pieaugošiem starplaikiem. Palīdz arī pietiekams miegs, regulāra fiziska aktivitāte, dzirdes un redzes traucējumu koriģēšana un sociāla aktivitāte. Prāta spēles parasti uzlabo tieši šo spēļu rezultātu, bet mazāk pārnesas uz ikdienu.

Kāpēc alkohols izraisa atmiņas caurumus?

Alkohols īpaši spēcīgi nomāc hipokampa darbību, tāpēc jaunas informācijas iekodēšana apstājas, kaut arī cilvēks tobrīd ir pie samaņas un spēj sarunāties. Rezultātā notikums vispār netiek ierakstīts, un vēlāk to nav iespējams atsaukt ne ar kādu norādi. Tas nav atmiņas zudums, bet ieraksta trūkums.

Vai stress bojā atmiņu?

Īslaicīgs stress var iekodēšanu pat uzlabot, jo emocionāli nozīmīgi notikumi tiek fiksēti spilgtāk. Ilgstošs stress darbojas pretēji: tas traucē uzmanību, pasliktina miegu un ar paaugstinātu kortizola līmeni ietekmē hipokampa darbību. Praksē tieši hronisks stress un trauksme ir viens no biežākajiem atmiņas sūdzību cēloņiem cilvēkiem darbspējīgā vecumā.

Vai iespējams, ka atceros to, kas nav noticis?

Jā, un tas ir daudz biežāk, nekā gribētos domāt. Tā kā atsaukšana ir atjaunošana no daļējām pēdām, smadzenes var iekļaut ainā detaļas, kas nāk no stāstiem, fotogrāfijām vai pieņēmumiem. Šādas atmiņas var būt tikpat spilgtas un pārliecinošas kā patiesās, tāpēc pārliecības pakāpe nav atmiņas precizitātes rādītājs.

Avoti