Нейронные и молекулярно-генетические механизмы памяти.

С развитием микроэлектродной техники появилась возможность изучения электрофизиологических процессов, лежащих в основе памяти на уровне нервной клетки.
Наиболее эффективным оказался метод внутриклеточного отведения электрической активности отдельного нейрона. С его помощью можно анализировать роль синаптических процессов в изменении активности нейрона. В частности, на этой основе были установлены нейронные механизмы простой формы обучения — привыкания


Изучение нейронных основ памяти сопряжено с поиском структур, нейроны которых обнаруживают пластические изменения при обучении. Экспериментальным путем такие нейроны обнаружены у животных в гиппокампе, ретикулярной формации и некоторых зонах коры.
Исследования М.Н. Ливанова и С.Р. Раевой показали, что активация оперативной памяти у человека сопровождается изменением активности нейронов многих структур мозга. При применении тестов на оперативную и непроизвольную память были обнаружены «пусковые» нейроны, расположенные в головке хвостатого ядра и передней части зрительного бугра, которые отвечали лишь на речевые команды типа: «запомните», «повторите».
По его представлениям Е. Н. Соколова, информация закодирована в нейронных структурах мозга в виде особых векторов памяти, которые создаются набором постсинаптических локусов на теле нейрона-детектора, имеющих разную электрическую проводимость. Этот вектор определяется как единица структурного кода памяти. Вектор восприятия состоит из набора постсинаптических потенциалов разнообразной амплитуды. Размерности всех векторов восприятия и всех векторов памяти одинаковы. Если узор потенциалов полностью совпадает с узором проводимостей, то это соответствует идентификации воспринимаемого сигнала.

Молекулярно-генетические механизмы памяти.

Исследования Г. Хидена показали, что образование следов памяти сопровождается изменениями свойств РНК и белка в нейронах. Раздражение в клетке вызывает длительные биохимические следы. Но в более поздних работах было показано, что в формировании энграм ведущую роль играет ДНК, которая может служить хранилищем не только генетической, но и приобретенной информации, а РНК обеспечивает передачу. Поэтому нейроны и не делятся – чтобы не разрушить приобретенную информацию.


 Медиаторные системы. Медиатором – химическим посредникам в синаптической передачи придается большое значение в обеспечении долговременной памяти. Например, уменьшение количества норадреналина замедляет обучение, вызывает амнезию.
Под влиянием обучения увеличивается количество холинорецепторов . В процессе образования условного рефлекса повышается чувствительность соответствующих нейронов ацителхолину, что обеспечивает обучение, ускоряет запоминание, способствует более быстрому извлечению следа из памяти.
Важно подчеркнуть, что холинэргическая система испытывает на себе модулирующее влияние со стороны моноамионоэргической системы. Под действием этих влияний может изменяться активность холинэргических синапсов и запускаться цепь биохимических внутриклеточных процессов, приводящих к более эффективному образованию энграмм.

Предполагается, что для различных видов памяти в ближайшем будущем будут выявлены различия в биохимических процессах.
НО интенсивные исследования привели к явной переоценке клеточно-молекулярного уровня изучения механизмов памяти. Как указывает С. Роуз, эксперименты, проводимые только на клеточном уровне, слишком ограничены.
Мы помним, что сознание – эмерджентное свойство нервной системы, и на таком низком уровне как клеточный, еще не проявляются эти свойства, ведь на клеточном уровне нейроны не соединены между собой морфологическими и функциональными связями. Память нельзя рассматривать как нечто статичное, находящееся строго в одном месте или в небольшой группе клеток. Память существует в динамичной и относительно распределенной форме.