Wykład 7. pamięć (mechanizmy systemowe) dr Marek Binder Zakład Psychofizjologii

Transkrypt

1 Wykład 7 pamięć (mechanizmy systemowe) dr Marek Binder Zakład Psychofizjologii

2

3 Co to jest pamięć? oddziaływanie przeszłości na aktualne zachowanie realizowane za pomocą układu nerwowego zdolność do nabywania, przechowywania i odzyskiwana informacji przez układ nerwowy engram ślad pamięciowy, materialne podłoże wspomnienia William James (1890): pamięć pierwotna - krótkotrwała (short-term memory) pamięć wtórna - długotrwała (long-term memory) Donald Hebb (1949): oba typy pamięci mają odrębne podłoże neuronalne zasada Hebbowska (neuronalne mechanizmy pamięci)

4 parametry pamięci pojemność ilość przechowywanych naraz jednostek informacyjnych STM: ograniczona LTM: nieograniczona podatność na interferencję (wpływ nowych informacji na dotychczas przechowywane) STM: duża LTM: mała czas przechowania (czas między nabyciem a zanikiem) STM: ograniczony LTM: nieograniczony

5 rodzaje pamięci pamięć pamięć krótkotrwała (STM) pamięć długotrwała (LTM) pamięć sensoryczna pamięć robocza pamięć niedeklaratywna pamięć deklaratywna ultra krótkotrwałe przechowanie kopii informacji sensorycznej krótkotrwałe przechowani e informacji werbalnej i/lub niewerbalnej podczas aktywności poznawczej pamięć proceduralna umiejętności (ruchowe i poznawcze) uczenie nieasocjacyjne habituacja, sensytyzacja warunkowanie klasyczne warunkowane reakcje na parę bodźców percepcyjny system reprezentacji prymowanie, torowanie percepcyjne fakty (pamięć semantyczna) wiedza o świecie, przedmiotach wiedza językowa, torowanie pojęciowe zdarzenia (pamięć epizodyczna osobiste wspomnienia z określonego punktu w przestrzeni i czasie

6 główne procesy pamięciowe zapamiętanie, kodowanie (encoding) nabywanie (acquisition) przechowanie (storage) konsolidacja (consolidation) rekonsolidacja konsolidacja po odpamiętaniu epizodu odpamiętanie, wydobycie (retrieval) wskazówka wydobycia (retrieval cue) odpamiętanie ze strategią (strategic retrieval) zapominanie (forgetting) interferencja (interference) zakłócający wpływ nowych śladów pamięciowych spontaniczny zanik śladu (spontaneous decay)

7 celowe zapamiętywanie zapamiętanie przypadkowe, mimowolne zapamiętywanie wzmacniający czynnik emocji adrenalina stymuluje nerw błędny pobudzenie ciała migdałowatego i jego wpływ na hipokamp i korę

8 przechowanie konsolidacja poziom synaptyczny (LTP, LTD) okres działania - pierwsze minuty po wystąpieniu zdarzenia poziom systemowy (modyfikacja działania mózgu na poziomie struktur mózgowych) okres działania dni lata fosfataza białkowa 1 białko blokujące procesy konsolidacji komórkowej gradient pamięciowy (prawo Ribota) przy uszkodzeniach mózgu bardziej narażone na utratę są wspomnienia bardziej niedawne transfer pamięciowy

9 odpamiętanie przypominanie wydobycie wspomnienia informacji z pamięci swobodne przypominanie (free recall) bez podania zewnętrznej wskazówki, trzeba ją utworzyć samemu z wskazówką (cued recall) - wskazówka wydobycia wspomaga proces przypominania rozpoznawanie (recognition) ocena bodźca pod względem nowości pamiętam (remember) pamięć epizodu, kiedy nabyło się daną informację znam (know) poczucie znajomości

10 Pamiętam / znam

11 amnezja zaburzenia pamięci następcza (anterogradna) - niepamięć zdarzeń, które nastąpiły po uszkodzeniu mózgu wsteczna (retrogradna) - niepamięć zdarzeń, które nastąpiły przed uszkodzeniem mózgu konfabulacje tworzenie fałszywych wspomnień, albo prawdziwych wspomnień nieprawidłowo umieszczonych w przestrzeni i w czasie

12 Pacjent Henry Molaison (H.M.) aby wyleczyć go z nawracających napadów padaczkowych usunięto hipokamp wraz z przyległymi strukturami Pacjent utracił całkowicie zdolność do nabywania nowych wspomnień i od 1953 r. żył w ciągłej teraźniejszości Henry Molaison William B. Scoville

13 pacjent HM zakres lezji

14 objawy amnezji u HM pamięć deklaratywna pamięć epizodyczna: amnezja następcza i (częściowo) wsteczna STM niezaburzona zaburzenia pamięci semantycznej (rzadko używane słowa, znane postacie) rozpoznawanie - tylko z podpowiedzią pamięć niedeklaratywna mniejszy stopień zaburzeń nabywanie sprawności sensomotorycznych pamięć jawna (explicit memory) pamięć niejawna (implicit memory)

15 mnemoniści różnice strukturalne w okolicach ciemieniowych zmiany w mózgu podobne, jak u osób z OCD przykłady mnemonistów: Salomon Szereszewski (A. Łuria Umysł mnemonisty), Jill Price ( The Woman Who Can t Forget )

16 lokalizacja hipokampa

17 hipokamp i powiązane z nim struktury

18 Przyśrodkowy płat skroniowy (MTL) medial temporal lobe (MTL) zespół struktur korowych otaczających hipokamp MTL + hipokamp = formacja hipokampa CZĘŚCI MTL perirhinal cortex kora okołowęchowa (perirynalna) entorhinal cortex kora śródwęchowa (entorynalna) parahippocampal cortex kora przyhipokampowa CZĘŚCI HIPOKAMPA dentate gyrus zakręt zębaty subiculum podkładka CA1-CA3 (cornu Ammonis) róg Ammona

19 połączenia formacji hipokampa MTL obustronne połączenia z rozległymi obszarami kory MTL wrota do hipokampa wyjście z hipokampa - sklepienie

20 teorie funkcji hipokampa pamięć deklaratywna u zwierząt test odroczonego dobierania wg wzoru (DMS) test odroczonego dobierania nie wg wzoru (DNMS)

21 pamięć przestrzenna a hipokamp Badania taksówkarzy londyńskich (Maguire i in., 2000) aktywacja przy zadaniach dotyczących nawigacji w przestrzeni większe hipokampy (tylna część) niż reszta populacji korelacja objętości hipokampa z długością stażu

22 pamięć przestrzenna a hipokamp komórki miejsca w hipokampach szczurów (place cells) błędy perseweracji po uszkodzeniach hipokampa Nobel 2014: for their discoveries of cells that constitute a positioning system in the brain

23 labirynt wodny Morrisa uszkodzenia hipokampa błędy przy zmiennych pozycjach startowych w labiryncie

24 pamięć przestrzenna a hipokamp labirynt wodny Morrisa (niemożność wyuczenia się pozycji platformy) istnieje korelacja pomiędzy wielkością hipokampa a potrzebą dobrej orientacji przestrzennej u ptaków

25 uczenie konfiguratywne a hipokamp hipokamp jest konieczny do wykonania zadań polegających na zapamiętaniu konfiguracji bodźców dalsze badania zaprzeczyły tej tezie pacjenci z uszkodzonym hipokampem (choć z trudem) mogli wyuczyć się zadań na uczenie konfiguratywne obok hipokampa w uczeniu się konfiguratywnym może brać udział również kora mózgowa specyfika: hipokamp - scalanie konfiguracji jednorazowych kora mózgowa - scalanie konfiguracji wielokrotnie powtarzanych

26 teorie funkcji hipokampa standardowa teoria konsolidacji zapamiętanie: utworzenie sygnatury (wskaźnika) w hipokampie wskazującej na reprezentacje korowe zdarzenia korowy ślad pamięciowy jest zlokalizowany w miejscach, które były aktywne w momencie zajścia zapamiętanego zdarzenia ważny etap konsolidacji: transfer pamięciowy - przeniesienie śladu pamięciowego z hipokampa do kory podczas kolejnych odpamiętań wzmacniają się połączenia między korowymi elementami engramu

27 odpamiętanie materiału skonsolidowanego i nieskonsolidowanego zdarzenie: hejnał na Rynku Głównym w południe 14 lipca 2010 roku elementy: dźwięk trąbki, melodia hejnału, gołębie, kolor nieba, wieże Kościoła Mariackiego, refleksje wskazówka wydobycia: dźwięk trąbki grającej hejnał

28 hipokamp a hormony nadnerczy uszkodzenie hipokampa prowadzi do nadmiernego wydzielania hormonów nadnerczy aktywność hipokampa hamuje wydzielanie kortyzolu nadmiar hormonów nadnerczy upośledza funkcjonowanie pamięci przestrzennej u szczurów hamuje zapamiętywanie hamuje procesy neurogenezy w hipokampie

29 czy aktualnie pokazywana litera jest taka sama, co litera wyświetlona 2 ekrany wstecz? zadanie 2-wstecz

30 h

31 K

32 H

33 k

34 P

35 G

36 p

37 m

38 M

39 f

40 pamięć robocza pętla fonologiczna (STM) notes wzrokowo-przestrzenny (STM) bufor epizodyczny centralny system wykonawczy, centralny zarządca zadanie n-wstecz zadanie z reakcją odroczoną podłoże mózgowe: obwody rewerberacyjne?

41

42 spatial delayed response task