📌Долговременная память — как мозг сохраняет информацию на годы

Долговременная память — это не просто «хранилище» сведений, а сложная постоянно меняющаяся система. В ее работе участвуют нейроны, синапсы и множество молекул вплоть до ядерной ДНК (и генов).
Сегодня разберём ключевые механизмы её функционирования, а в следующий раз - такие удивительные явления как импринтинг, а также эффект "выравнивания и заточки".

Для начала важно отметить, что существуют два главных условия формирования долговременной памяти:
📌усиление синапсов за счет повторов ("нейропластичность") - чем чаще сигнал проходит по нейронной цепи, тем больше рецепторов к глутамату встраивается в мембрану. Это похоже на добавление новых «дверей» для информации. В качестве примера можно привести заучивание формул в течение нескольких дней перед экзаменом. Такая зубрежка, особенно если она сопровождается активным пересказом материала, создаёт устойчивые связи в коре больших полушарий.
📌Эмоциональное подкрепление - положительные (дофамин, норадреналин) или отрицательные (кортиколиберин, субстанция Р) эмоции усиливают запоминание. Негативные и травмирующие события «врезаются» в память за счет активности миндалины, островковой коры, заднего гипоталамуса; радостные и вдохновляющие - благодаря импульсам из прилежащего ядра, вентральной покрышки, голубого пятна.

Молекулярные изменения контактов-синапсов между нейронами при формировании долговременной памяти очень разнообразны: фосфорилирование рецепторов к глутамату (добавление фосфорной группы делает белки-рецепторы более чувствительными); распространение сигналов внутри нейронов благодаря системам вторичных посредников (например, цАМФ); активация генов, отвечающие за синтез дополнительных рецепторов к глутамату (прежде всего, АМРА). Еще очень важен сон: именно в это время гиппокамп наиболее активно перезаписывает значимую информацию на нейросети новой коры больших полушарий, и особое значение имеет фаза REM-сна (парадоксального сна).

✉️ Как у вас обстоят дела с долговременной памятью?

📌Долговременная память - как мозг сохраняет информацию на годы

Особым типом долговременной памяти является импринтинг — «впечатывание» информации в память на всю жизнь
Импринтинг — уникальный механизм, работающий только в строго определенные ("критические") моменты развития. Открыт К. Лоренцем на примере гусят: птенцы запоминают первый попавший в их поле зрения движущийся объект (даже человека) как «мать» и следуют за ним, подражают, стремятся прижаться в случае опасности. У млекопитающих импринтинг часто базируется на уникальном запахе тела (белки MHC): так работает детско-родительская настройка, например у лося и оленя. Половой импринтинг тоже существует, и он может формировать основу моногамных отношений. У людей ранние впечатления, например, детские страхи, вкус еды, которую готовила бабушка, или даже первая любовь могут влиять на предпочтения всей жизни.

Феномен "выравнивания и заточки" - пример когнитивного искажения, связанного с памятью. Он заключается в том, что по мере хранения часть информации теряется и обобщается, но некоторые эмоционально значимые детали выходят на первый план. В итоге, рассказывая о том, как прошел прошлый отпуск или встреча Нового года, мы опускаем и постепенно забываем львиную долю событий, сохраняя лишь наиболее поразившие нас моменты. Получается, даже долговременная память не является стабильной. И потому столь важно сохранять ее материальные носители: фотографии, видеозаписи, письма друзей и близких.

🔄Таким образом, долговременная память - результат пластичности синапсов, генетических реакций, деятельности центров эмоций. Она не только удерживает, но также постоянно трансформирует и даже искажает информацию. Тем не менее, именно эта информация являются основой нашей уникальной личности. Накапливать в памяти данные и постоянно с ними творчески работать - одна из самых важных, сложных и эмоционально позитивных задач, решаемых мозгом.

✉️Делитесь в комментариях примерами ранних детских впечатлений, а также "выравнивания и заточки"!

📌Мероприятия в августе
#анонс

🔄16 августа (суббота) в 17:00 встречаемся по адресу: г. Москва, парк «Музеон», павильон «Экономика Москвы».

Лекция на тему: «Ваш мозг - финансовый мошенник. Как он вас обманывает?»

вход свободный, регистрация не требуется.


🔄24 августа (воскресенье) в 18:00 лекция на тему: «Естественный интеллект vs искусственный интеллект»
по адресу: г. Москва, Бригадирский пер., д.13 (площадка нового корпуса МГТУ им. Н.Э. Баумана)

вход свободный, регистрация не требуется.

Обе лекции проходят в рамках форума-фестиваля «Территория будущего. Москва 2030» от Департамента экономической политики и развития города Москвы

Сейчас проходит интересный и масштабный челлендж «Яркое лето» от Бомбора Smart, в котором я также принимаю участие!

Первое задание от моей супруги и автора воркбука «Мозг и его потребности» Серафимы Дубыниной.
В скором времени выйдет и мое задание, не пропустите!

Вам необходимо выполнять задания от авторов в канале Бомбора Smart, а после публиковать фотоотчет о его выполнении в комментариях.

Участвуя в челлендже вы также автоматически имеете возможность выиграть книгу любимого нон-фикшен автора с автографом.
Результаты будут 1 сентября, всего 10 победителей.

💌Желаем вам удачи!

📌Как тренировать мозг и память?

Наш мозг — это не статичная структура, а пластичная система, которая меняется в ответ на нагрузку.

Мозг способен создавать новые нейронные связи и укреплять старые. Главное — давать ему правильные и сложные задачи.

Например, можно развивать гиппокамп, отвечающий за долговременную потенциацию, путем запоминания текстов и карт местности. Ассоциативная теменная кора лучше всего "прокачивается", если мы усваиваем новые слова и термины, обозначающие сложные явления и события, выстраиваем логику процессов, занимаемся словесным творчеством. Префронтальную кору, которая отвечает за речь и выбор поведенческих программ, можно развивать путем тренировки тонкой моторики пальцев и публичных выступлений. Для улучшения общей координации (сфера ответственности мозжечка и базальных ганглиев) важно регулярно осваивать новые моторные навыки - спортивные, танцевальные.

Что необходимо делать, чтобы тренировать свой мозг?
📌Решайте нестандартные задачи (головоломки, математика, шахматы, настольные игры и, конечно, задачи, связанные с вашей профессией)
📌Учите языки или играйте на музыкальных инструментах - это активирует слуховую кору и гиппокамп, улучшает межполушарные связи. Рисуйте - это очень полезно для зрительной коры и двигательных нейросетей. Готовьте новые, интересные и полезные блюда - это про развитие вкуса, обоняния и вновь про креатив.
📌Физическая активность - например, бег, йога, танцы улучшают состояние нейросетей за счет роста концентрации миокинов и BDNF - одного из нейротрофических факторов.
📌Медитация и осознанность, позитивная коммуникация, любовь и привязанность - уменьшают стресс, снижают нейровоспаление, улучшают концентрацию, укрепляют иммунитет за счет выделения окситоцина
📌Правильный сон - во сне гиппокамп переносит информацию в долговременную память, а новая кора восстанавливает гомеостаз внутренних органов.

Мозг, конечно, не мышца. Он в гораздо сложнее. Но, как и в случае мышц, чем больше и разнообразнее его нагружаешь, тем лучше он работает.

✉️Как вам такие методы? Делитесь в комментариях!

📌Почему «утро вечера мудренее»?

Знаете русскую поговорку «утро вечера мудренее»? Она не просто так появилась. Наш мозг во сне не только восстанавливает ресурсы — он еще упорядочивает информацию, занимается прогнозированием и даже находит ответы на сложные вопросы (вспомним историю про Д.И. Менделеева и его таблицу).

Что происходит во сне? У человека выделяют медленноволновой сон (на ЭЭГ волны 1-4 Гц, около 80% времени сна) и быстроволновой сон (парадоксальный, около 20%).

Медленноволновая фаза - она как раз про восстановление сил, более активный дренаж межклеточной жидкости, взаимодействие с внутренними органами. Фоновая импульсация нейронов на этой фазе, судя по всему, помогает сохранять и частично модифицировать долговременную память (например, убирать и обобщать излишние детали).

Наша память существует в режиме постоянного самообновления, некоторые блоки информации стираются, трансформируются, могут появляться ложные воспоминания. Это на жестком диске компьютера данные записываются и хранятся очень стабильно. Живые нейросети удерживают далеко не все, а искажения информации происходят как при записи, так и при хранении и воспроизведении данных.

Парадоксальный сон - фаза более активной работы с информацией, перезапись кратковременной памяти, накопленной за день в гиппокампе, в долговременную форму хранения. А еще продолжаются процессы мышления, генерации прогнозов, творческого анализа. На этой фазе случаются наиболее яркие и эмоционально насыщенные сновидения. И она-то как раз помогает справляться с задачами и проблемами самого разного уровня: от бытовых до философских.

Итак, важные решения лучше принимать на свежую голову — после сна. И не только потому, что удалось отдохнуть. Но и потому, что во время парадоксальной фазы нейросети успели "просчитать" различные варианты нашего реагирования, взаимодействия с другими людьми, сопоставить данные, увидеть логику там, где в суете дня она не была заметна. И теперь есть шанс спокойно и сосредоточенно выбрать оптимальный способ решения тех вопросов, которые были актуальны и значимы вчера. Это называется "поработать с утренними мыслями".

✉️ А как у вас обстоят дела с памятью и креативностью после сна? Делитесь в комментариях!

📌Нейромедиаторы радости и грусти

Нейромедиаторы — это вещества, передающиеся сигналы между нервными клетками. Изучение их свойств позволяет создавать лекарства, "рассекретить" механизмы действия соединений с ядовитыми и наркотическими свойствами.

Знаете, почему одни из нас наполнены энергией и счастьем, а другие — апатией и тоской?
За это в значительной степени отвечают нейромедиаторы — молекулы, которые дирижируют нашими эмоциями, мотивацией и даже мышлением. 
Например, дофамин - это нейромедиатор радости новизны и движений. Серотонин — стабилизатор настроения.  ГАМК— природный «тормоз» в центрах внимания и волевого контроля.  Кортиколиберин и кортизол — сигналы тревоги и опасности.

✉️Для того, чтобы узнать об этом подробнее, вы можете изучить мою лекцию «Нейромедиаторы радости и грусти».

📌Как мозг работает во время многозадачности?

Многие гордятся своей способностью делать несколько дел одновременно: отвечать на письма, слушать подкаст, готовить ужин и т.д. Что происходит в такие моменты в нашей нервной системе? Давайте разберёмся, используя знания современной науки.

Если говорить о многозадачности на уровне нейросетей, то важно отметить, что мозг способен выполнять параллельно только очень хорошо отработанные навыки. И лучше, чтобы они реализовались разными блоками нервной системы. Скажем, вы идете по улице, обходя лужи, одновременно разговариваете по телефону с другом плюс отслеживаете всяческие шумы за спиной, опасаясь велосипедистов и самокатчиков.

Если тема беседы вдруг стала более сложной и эмоционально значимой - вы, скорее всего, остановитесь в каком-нибудь тихом месте, чтобы сосредоточиться на общении.

"Диспетчером" подобного переключения выступает, в первую очередь, префронтальная кора. Ей очень серьезно помогает таламус - центр нашего произвольного внимания. С помощью таламуса можно сформировать "информационную воронку", затормозив часть нервных импульсов. Тогда области коры, связанные с наиболее актуальной задачей, получают больше вычислительных ресурсов.

Если место для серьезной беседы с другом выбрано неудачно, если проносящиеся мимо курьеры трезвонят в звонки, а выходящие из автобуса пассажиры спрашивают, как пройти в библиотеку, начнутся процессы переключения внимания, и вдумчиво поговорить по телефону уже не получится.

Точно так же не получится одновременно и параллельно приготовить супер-ужин, остроумно ответить на письма и разобраться с подкастом так, чтобы возникли собственные творческие идеи. Скорее всего, письма окажутся довольно скучными и официальными, качество ужина на "четверку с минусом", и это будет что-то стандартное и незатейливое, а подкаст вы осознаете только в самых общих чертах ("поставим галочку, что прослушал"). Плата за многозадачность в таком случае - перераспределение вычислительных ресурсов мозга и снижение качества выполнения каждой задачи. Вот почему даже очень опытному водителю категорически не рекомендуется разговаривать за рулем по телефону.

Вдобавок такие переключения серьезно утомляют мозг - особенно ГАМК-нейроны таламуса. И чем чаще мы переключаемся — тем сильнее устаем. Уровень торможения падает, нарастают стресс и раздражение происходящим. "Перестаньте меня дергать со всех сторон, дайте последовательно решить каждую из проблем" - такой сигнал посылает нервная система.

В ситуации "плохой" многозадачности, когда сталкиваются несколько новых и сложных задач, падает качество принимаемых решений, страдает рабочая память, которая удерживает информацию "здесь и сейчас" (за неё отвечают дорсолатеральная префронтальная кора, гиппокамп и передние ядра таламуса). Увеличивается число ошибок, поскольку передняя поясная извилина не успевает "перезагружать" задачи. Теменно-височная область, отвечающая за мышление, снижает глубину обработки информации.

Таким образом, чтобы продуктивнее работать с новыми задачами имеет смысл фокусироваться на одной из них. За счет этого все процессы в нейросетях будут происходить быстрее, с меньшим уровнем шума и ошибок. При переключении на другую задачу полезно сделать перерыв - лучше всего за счет двигательной активности (5-10 минут физических упражнений, танца).

📌Мозг не создан для многозадачности в отношении новых и сложных задач. Лучшая стратегия — последовательность и осознанность.

✉️ А как вы относитесь к многозадачности? Делитесь в комментариях!

📌Лекция «Ваш мозг финансовый мошенник. Как он вас обманывает?»

Сегодня хотим вам показать как прошла наша лекция 16 августа в рамках форума-фестиваля «Территория будущего. Москва 2030».

Также напоминаем, что уже в это воскресенье 24.08 в 18:00 пройдет лекция на тему: «Естественный интеллект vs искусственный интеллект»
по адресу: г. Москва, Бригадирский пер., д.13 (площадка нового корпуса МГТУ им. Н.Э. Баумана)

вход свободный, регистрация не требуется.

✉️ Приходите на лекцию в это воскресенье! Будем всех ждать!