Роль отдельных структур мозга в формировании памяти

В процессе обучения запоминание осуществляется с помощью различных структур мозга, включающих два уровня:

неспецифический (общемозговой) - стволовая ретикулярная формация, гипоталамус, ассоциативный таламус, гиппокамп и лобная кора;

модально-специфический (региональный) - различные отделы новой коры больших полушарий, за исключением лобной коры.

Мозговая кора - основной субстрат модуляции памяти. Сле­дует учитывать, что разрушение ее отдельных структур может

вызвать расстройство памяти за счет нарушения разных процес­сов: либо запоминания, либо сохранения, либо воспроизведения. Височная кора участвует в запечатлении и хранении образной информации. При нарушении лобных долей отмечаются затруд­нения в организации действий, легкая отвлекаемость, наклон­ность к повторным стереотипным реакциям на раздражители.

Значительная роль в механизмах памяти отводится гиппокампу. Он выступает первым пунктом конвергенции условных и безуслов­ных стимулов, когда мотивационное возбуждение гипоталамуса сопоставляется с информацией, поступающей из окружающей сре­ды через перегородку. Гиппокамп, с одной стороны, играет роль селективного входного фильтра, выделяя насущные стимулы, под­лежащие хранению в долговременной памяти, устраняя реакции на посторонние для данного момента стимулы. С другой стороны, гиппокамп извлекает из памяти следы под влиянием мотивационного возбуждения, т.е. гиппокамп участвует в фиксации и извлече­нии информации из памяти, что иллюстрируется следующим кли­ническим наблюдением.

При двустороннем удалении гиппокампа по поводу эпилепсии было установлено, что прооперированный больной потерял спо­собность к запоминанию новой информации. При этом он не об­наружил нарушений личности, каких-либо интеллектуальных рас­стройств, расстройств памяти на события минувших дней. Боль­ной повторно был обследован спустя 28 лет (!) после операции. В отчете отмечено: «Больной... не знает, где он живет, кто за ним ухаживает, что он ел в последний раз... В то же время у него со­храняются обрывки воспоминаний... к числу его любимых заня­тий относятся кроссворды и телевизор».

Ретикулярная формация оказывает активирующее влияние на структуры, участвующие в фиксации и воспроизведении следов памяти (энграмм). Она также непосредственно включается в про­цессы формирования энграмм; угнетение ее функций (например, нейрофармакологическими средствами) сопровождается наруше­нием процесса консолидации.

Таламокортикальная система способствует организации крат­ковременной памяти, при нарушении дорсомедиального и вентролатерального ядер таламичсской области затрудняются усвоение нового материала и сохранение ранее заученной информации. Влияние указанных ядер связывают с ослаблением их активи­рующего влияния на лобные отделы коры. В лобную кору основ­ная информация поступает по двум путям: от сенсорных проекци­онных зон и через ассоциативные ядра таламуса. Оба потока им­пульсов в лобных долях обрабатываются и служат основой специфической и интегративной деятельности лобных долей, здесь формируются общие программы поведения и команды для ближайшей подкорки.

Хотя имеется специализация отдельных структур в запомина­нии и хранении информации и, в частности, в выработке навыков, мозг работает как единое целое. Об этом свидетельствуют, на­пример, результаты опыта Г.Джаспера, в котором обезьяна обу­чалась передней конечностью выключать по условному сигналу электрический ток, оказывающий болевое воздействие на кожу. Если «обученную» конечность фиксировали, процесс выключения тока по условному сигналу немедленно начинал обеспечиваться задней, т.е. «необученной», конечностью.

Попытки локализовать энграмму в мозге млекопитающих дали два основных результата, которые лишь на первый взгляд кажутся противоречивыми. Во-первых, оказалось, что почти все корко­вые и подкорковые отделы головного мозга могут участвовать в запоминании, т.е. следы памяти не накапливаются в одной четко определенной его области. Наиболее яркое свидетельство этого -сохранение у людей и животных даже с обширными поврежде­ниями мозга удивительной способности к научению и запомина­нию. Во-вторых, становится все более очевидным, что различные процессы памяти требуют неодинаковых мозговых структур, и ка­ждый конкретный процесс научения затрагивает лишь строго оп­ределенную популяцию нейронов, не влияя на соседние следы па­мяти, и могут охватывать обширные области мозга; их субстраты, очевидно, высокоспецифичны.