Автор: Андрей Белкин. Память является ключевым элементом в функционировании нашего мозга, обладая множеством разновидностей, каждая из которых играет свою особую роль. Существуют декларативная, эмоциональная, сенсорная, временная и долговременная память, и это лишь начало списка. Но давайте подойдем к этому вопросу с инженерной точки зрения: какие типы памяти можно выделить, если анализировать саму природу биологической памяти и механизмы, на которых она строится? Какие методы позволят нам воссоздать эти уникальные процессы?

Давайте разберемся вместе. Конечно биологическая память неразрывно связана с механизмом обучения – подкрепления, которые мы тоже разберем, а также выясним чего же не хватает правилу Хебба. И сделаем мы это максимально наглядно и доступно.

С точки зрения природы биологической памяти на клеточном или молекулярном уровне, её можно разделить на три вида: моментальная, кратковременная и долговременная. Да, всего три механизма памяти в биологическом мозге, которые обеспечивают многообразие видов памяти в зависимости от её применения в различных задачах и обстоятельствах.

Моментальная память (оперативная)

Моментальная память – эта та память которая формируется и длится практически мгновения и хранит информацию которая находится в фокусе внимания. Например, пока человек произносит слово или предложение, он должен помнить, а какое собственно слово он произносит в данный момент, какой контекст предложения, или какое действие непосредственно сейчас совершается. Такая память должна формироваться моментально, а значит не может основываться на каких-либо метаболических изменения в нейронах или в синапсах. Просто на это не хватит времени. Такая память это результат работы механизма реверберации и латерального ингибирования.

Реверберация – это циклическая передача возбуждения между различными областями мозга. Рефлекторная дуга не представляет собой последовательный прямой путь передачи возбуждения от заголовка рефлекса (рецепторов) к моторным единицам, как можно представить. На самом деле на всём протяжении рефлекторной дуги возникают кольцевые передачи возбуждения, обозначая на некоторое время весь путь пройденный возбуждением. Например, возбуждение, возникшее в светочувствительных клетках сетчатки по зрительному нерву попадает в часть таламуса под названием латеральное коленчатое тело, откуда в первичную зрительную кору, между первичной зрительной корой и таламусом существуют обратные связи, благодаря которым возникает устойчивый контур передачи возбуждения между таламусом и зрительной корой.

Подобным образом формируются циклические передачи дальше по пути рефлекторной дуги: между первичной зрительная корой (V1) и вторичной зрительной корой (V2), между V2 и V3, между V3 и MT, между V3-MT и ассоциативной корой, между ассоциативной корой и префронтальной, между префронтальной и моторной. Это упрощенно, но схематично это так происходит. Эти реверберации скоротечны, цикличность сходит на нет из-за ограниченного ресурса клеток участвующих в реверберации, в синаптических окончаниях ограниченное количество нейротрансмиттера подготовленного для высвобождения в синаптическую щель.

Но всё же такие контуры передачи возбуждения можно рассматривать как механизм моментальной памяти.