Миссия Информарус
Главная » Учитесь учиться! » Основы работы памяти
22 мин

Данная статья представляет собой общее описание законов работы человеческой памяти и является первой из подраздела «Теоретический минимум» для курса «Эффективные методы обучения». Статья рассчитана на читателя незнакомого с тем, что такое нейроны, как они взаимодействуют внутри мозга, как устроена человеческая память и почему наш мозг любит обманывать сам себя.

Что такое нейроны и как они работают в мозге?

Нейрон - общее представление
Нейрон — общее представление

Человеческий мозг — очень сложная штука. Для понимания как работает память, тебе стоит знать, что мозг состоит из нейронов — маленьких клеток, связанных между собой с помощью отростков (аксонов и дендтритов). В упрощённом виде это можно сравнить с паутиной, только паутину паук плетёт чаще всего в виде плоскости, а нейроны соединяются во всех направлениях!

Мозг - сеть нейронов, связанных во всех направлениях
Мозг — сеть нейронов, связанных во всех направлениях
Паутина — сеть связанных нитей на плоскости

Аксон одного нейрона присоединяется к телу, дендритам или аксону другого нейрона. Место контакта одного нейрона с другим называется синапсом.

Схематичное изображение нейрона и подсоединённых к нему отростков-аксонов от других нейронов
Схематичное изображение нейрона и подсоединённых к нему отростков-аксонов от других нейронов

В нашем мозге нейронов множество — около 100 миллиардов. Кроме мозга, нейроны обеспечивают работу всего организма — от головы они доносят информацию к внутренним органам, мышцам, коже. Сердце бьётся — нейроны говорят ему как часто это делать. Чувство голода — это нейроны получили сигнал о нехватке энергии или определённых элементов в организме и «создали» желание пойти покушать. Читаешь у доски стихотворение которое учил дома и не можешь вспомнить строчку? Связь между нейронами оказалась слабой и они не могут восстановить последовательность загруженной тобой в мозг информации.

Как друг с другом общаются нейроны?

Нейроны способны передавать друг другу информацию с помощью электричества. Каждая твоя мысль или действие задействует цепочку связанных между собой нейронов, по которой пробегает электрический импульс.

Электрические импульсы между нейронами

Каждый нейрон переплетается примерно с 10 000 других нейронов. Чем прочнее нейронные связи — тем лучше отлажена система работы всего организма, мы лучше запоминаем, быстрее принимаем решения, совершаем более точные действия. У детей связей меньше, но они образуются быстрее, именно поэтому ребёнку гораздо проще выучить что-то новое — его нейроны ещё не сформировали устойчивых связей.

Второй фактор, влияющий на эффективность взаимодействия между нейронами — энергия. Энергия не появляется из ниоткуда и не исчезает бесследно — это один из базовых принципов нашего мира! Чтобы передать другому нейрону электрический импульс, нужно его сгенерировать. Именно поэтому до 60% всей энергии у ребёнка уходит на обеспечение деятельности мозга — формирование устойчивых нейронных связей требует много энергии. По мере взросления этот показатель в среднем снижается до 20%, но мозг остаётся всё равно самым энергозатратным органом в теле человека. Энергию организм человека получает во время переваривания еды и последующей доставки получившихся элементов к клеткам организма, в том числе — нейронам. Поэтому для хорошей обучаемости важно регулярно и правильно питаться! (Подробнее о влиянии питания на процесс обучения будет рассказано в 4-й статье «Теоритического минимума»)

3d-визуализация работы мозга, созданная исследователями из Калифорнийского университета (США)
3d-визуализация работы мозга, созданная исследователями из Калифорнийского университета (США). Светящиеся линии — это возбуждающиеся нейроны, реагирующие на поступающие из внешней среды сигналы (то, что мы слышим, видим, нюхаем и т.д.), а также наши мысли.

Учитывая высокий расход энергии на работу нейронов, наш мозг старается оптимизировать все процессы взаимодействия между ними. Поэтому если один раз образовавшаяся связь между нейронами больше не используется — через какое-то время она исчезает, чтобы иметь возможность задействоваться при необходимости в другом месте.


Пример: практически невозможно выучить стихотворение прочитав его всего один раз. Если не повторить его многократно, нейронные связи, образованные в результате получения информации из стихотворения, вскоре ослабнут и распадутся — даже вспомнить сам факт чтения этого стиха будет проблематично.


Каналы восприятия информации

Чтобы что-то запомнить, мозгу сначала требуется получить информацию (опыт). Человек получает информацию посредством шести основных органов чувств:

  • глаза (зрение),
  • уши (слух),
  • язык (вкус),
  • нос (обоняние)
  • кожа (осязание, ощущение боли, температуры).
  • вестибулярный аппарат (чувство равновесия и положения в пространстве, ускорение, ощущение веса)
Схематичное изображение отделов мозга и их функций
Схематичное изображение отделов мозга и их функций

Большую часть образовательной информации мы получаем посредством визуального (глаза), аудиального (слух) и кинестетического (движения, осязание, равновесие) каналов. При этом у разных людей соотношение эффективности восприятия этих каналов отличается — кто-то может один раз взглянуть на картину и сразу её запомнить, кто-то лучше запомнит её только если услышит описание картины, кому-то требуется потрогать её руками. Соответственно, людей по предпочтениям к каналам получаемой информации можно условно разделить на аудиалов, визуалов и кинестетиков.

При этом следует понимать, что предпочтение не означает отсутствие восприимчивости других каналов, они также очень важны для построения четких и легко воспроизводимых воспоминаний\знаний.

По нейронам от органов чувств информация поступает в мозг, к другим нейронам, которые занимаются её оценкой, обработкой и сохранением.

Влияние гормонов

То, как часто проходит электрический ток между нейронами и какова сила этого тока определяется количеством специальных веществ — гормонов-нейромедиаторов. (медиатор = посредник)


Пример: продавец в магазине это посредник, который передаёт нам товар принадлежащий владельцу магазина. Т.е. посредник — это тот кто передаёт некий предмет между двумя объектами.


Гормоны вырабатываются в специальном месте мозга, и некоторыми внутренними органами в теле. В нейронах гормоны хранятся в синаптических пузырьках.

Чтобы передать информацию нейроны обмениваются Дофамином (D)
Чтобы передать информацию нейроны обмениваются гормоном Дофамином (D)
Схематичное изображение места соединения между двумя нейронами
Схематичное изображение синапса — места соединения между двумя нейронами

Страх, радость, удивление — все эти эмоции не только являются проявлением реакции мозга на внешние раздражители, но и привязаны к выбросу определённых гормонов в пространство между нейронами. Если эмоции нам нравятся — мозг привязывает связанные с ними события к выработке гормона удовольствия и нам становится «интересно» или «приятно» совершать действия, приводящие к повторному выбросу этого гормона.


Пример: учить таблицу умножения скучно и неинтересно, потому что мозг не знает о важности этого навыка и не выбрасывает в кровь гормоны удовольствия. Сами цифры — лишь символы на бумаге, мысленное оперирование этими цифрами тем сложнее от недостаточности информационного сопровождения. Оценив затраты энергии и не найдя для них обоснования, мозг начинает препятствовать бессмысленному на его взгляд процессу изучения умножения — нас постоянно что-то отвлекает, мы начинаем хотеть спать, злимся из-за вылетающих из головы «дурацких цифр».
Таблица умножения

При этом процесс игры на компьютере для мозга гораздо более наглядный источник информации — там есть звук и меняющаяся картинка. Движение персонажа в игре для мозга ощущается как твои собственные движения — работают все три основных канала информации!

Скриншот из игры Ведьмак 3
Кроме того, при прохождении игрового уровня или совершения действий в игре тебе дают какой-то приз (опыт, игровые вещи, валюта) — для мозга это явный сигнал выработать гормон удовольствия, ведь мозг бессознательно не понимает, что полученные в результате игры навыки скорее всего не пригодятся, а вещи и игровые деньги — лишь картинки в мониторе, которые нельзя использовать в реальной жизни.

В результате, для мозга процесс компьютерной игры становится очень приятным и увлекательным, а процесс изучения таблицы умножения превращается в мучительную зубрёжку, от которой болит голова.


Таким образом, выброс тех или иных гормонов это один из способов мозга для торможения или возбужения нейронов, в зависимости от принятого им решения о целесообразности мыслительной деятельности на данный момент.

Сознание, инстинкты и рефлексы

В примере выше использовано слово «бессознательно». Если объяснить совсем просто, бессознательная часть нашего разума это все наши мысли и знания, которые мы не используем в данный момент.


Пример: ты не думаешь над тем, как дышать. Ты просто дышишь, даже не замечая этого. Бессознательно твой мозг отдаёт команду мышцам груди и живота сокращаться особым образом, поддерживая дыхательный процесс. Но! Ты можешь перестать дышать сознательно, задержать дыхание, или наоборот — вдохнуть полной грудью, столько воздуха сколько сможешь — это твоё осознанное (или сознательное) решение.


В бессознательной части нашего разума происходит множество процессов, целых цепочек взаимодействий между органами и различными областями мозга. Там же хранится огромный пласт нашей памяти. Если мозг воспринимает информацию или последовательность действий как важные — он формирует нейронные связи в бессознательной части. Когда мы только начинаем учиться ездить на велосипеде или читать, нам требуется масса усилий — держать баланс, вспоминать название и значение слов (потому что всё это делается осознанно, мы контролируем процесс), но спустя какое-то время мы выполняем все эти действия не задумываясь (мы не контролируем процесс, это делает бессознательная часть).

Цепочка простых бессознательных действий являющаяся реакцией на раздражитель называется рефлекс. Рефлексы делятся на условные и безусловные.

Безусловные рефлексы — врождённые действия, необходимые для обеспечения самых основных потребностей организма. Дыхание, следование взгляда за движущимся объектом, моргание — всё это безусловные рефлексы.

Условные рефлексы — это приобретённые в результате взаимодействия с окружающим миром цепочки действий. Езда на велосипеде и процесс распознавания значения слова во время чтения — это условные рефлексы.

Кроме того, у человека существуют комплексы сложных врождённых бессознательных действий, которые называются инстинктами. К инстинктам относятся: требование ощущения безопасности, голод, желание спать, продолжение рода, любопытство. Часть инстинктов начинают действовать только с определённого возраста (например инстинкт продолжения рода), часть начинает ослабевать со временем (с возрастом люди становятся менее любопытны, так как мозг уже сформирован и не нуждается в большом количестве информации), но такие инстинкты как самосохранение, требование сна или голод остаются с человеком почти всю жизнь.

Как же работает память?

Итак, мы подошли к самому интересному. Учтя всё вышеперечисленное, стоит выстроить схему работы памяти и привести несколько наглядных примеров.

Долговременная и кратковременная память

Получая первичную информацию от органов чувств или размышляя над чем-нибудь мозг формирует опыт в кратковременной памяти. Эта память представляет собой временные нейронные связи, их количество ограничено, поэтому мы не можем удержать в уме сразу много информации. Внешние факторы также могут влиять на процесс переноса информации в кратковременную память. Таким образом, существует некий «фильтр» перед попаданием информации в долговременную память.


Пример: учить стихотворение, когда рядом играет музыка на полной громкости весьма проблематично, так как аудиальный информационный канал перебивает визуальный канал, через который мы читаем слова. Также, учить стихотворения не получится во время сильных переживаний или интенсивных размышлений — если все мысли заняты предстоящей вечеринкой с друзьями, места для строчек стиха не остаётся, они признаются незначительными и не переносятся в долговременную память. Отсюда же происходит выражение «потерял мысль» — находящаяся в кратковременной памяти информация была признана мозгом неважной и утрачена.


Далее, этот опыт подвергается анализу, учитывается ранее имеющаяся бессознательная информация (инстинкты и рефлексы, полученные ранее и запомнившиеся знания) и текущая сознательная информация (мысль «мне нужно выучить урок иначе я получу двойку и родители будут ругаться»). В зависимости от испытываемых в данный момент эмоций подключаются гормоны, которые стимулируют мозг поглощать входящую первичную информацию активнее или тормозят её поток, пытаясь переключить внимание и прервать процесс поглощения «ненужной» информации (удовольствие от процесса компьютерной игры или раздражение от трудности изучения таблицы умножения) .

В кратковременной памяти информация хранится 20-30 секунд, затем мозгом принимается решение о перенесении информации в долговременную память. Если переноса опыта из кратковременной памяти не произошло — он исчезает (временные нейронные связи разрываются) и мы больше не помним этот опыт. На то, будет ли информация перенесена в долговременную память влияет несколько факторов:

  • повторяемость
  • вовлечённость
  • сила восприятия
  • предварительный опыт в долговременной памяти
  • достаточность энергии

Общая схема процесса обработки информации и её сохранения
Общая схема процесса обработки информации и её сохранения

С повторяемостью всё просто — мы «долбим» в мозг одной и той же информацией, он принимает решение, что каждый раз воспринимать и обрабатывать эту информацию слишком энергозатратно и сохраняет её в долговременную память.

Вовлечённость зависит от эмоций, которые привязаны к выбросу гормонов. Процесс компьютерной игры вызывает у нас положительные эмоции — мы «увлекаемся» игрой и можем сидеть за ней часами, в то время как изучение домашнего задания (без осознания важности процесса!) легко прерывается желанием проверить свою страницу в социальной сети или телефон на предмет возможно пришедшего сообщения.

Сила восприятия — это интенсивность поступающей информации. Громкость, яркость, боль, количество информационных каналов — всё это формирует общий уровень силы восприятия. Просто яркая вспышка на экране монитора без звука и такая же яркая вспышка с громким хлопком — воспринимаются и запоминаются совершеннопо разному (для проверки — попробуй включить два незнакомых видеоклипа одного исполнителя на youtube, но во время ознакомления у одного из них выключи звук, а затем попробуй описать эти клипы).

Предварительный опыт в долговременной памяти — важнейший фактор! Необходимость экономии энергии заставляет мозг цеплять нейронные связи с новой информацией к уже существующим связям, нейроны которых обрабатывали похожую информацию в прошлом. Слишком сложная информация, базовые понятия которой отсутствуют в долговременной памяти, либо не будет усовена мозгом, либо сохранится без связей с другими нейронами. Даже «зазубрив» такую не связанную с предыдущим опытом сложную информацию ты не сможешь её быстро извлечь в краткосрочную память, чтобы применить при обработке новой информации. Поэтому в школе сначала изучают сложение\умножение и лишь в конце обучения начинаются логарифмы и интегралы — без базовых математических знаний использовать сложные термины и конструкции практически невозможно.

Достаточность энергии позволяет мозгу выделить необходимое количество своей мощности для обработки информации. Если мы очень сильно хотим есть или спать, все мысли будут только об этом, а попытки выучить что-либо будут прерываться бурчанием в животе или «слипающимися» глазами.

Вопросы для самоконтроля

Как мы выяснили выше, один из факторов закрепления в памяти информации — её повторение. На скорость и эффективность извлечения информации из бессознательной части влияет также и факт самостоятельного воспроизведения информации без обращения к её первоисточнику.

Ответь на нижеперечисленные вопросы (можно устно, но лучше письменно — так задействуется мелкая моторика рук и запоминание будет эффективнее) для закрепления всей темы:

Ответь на вопросы — порадуй слона!

  • Что такое нейроны и как они общаются между собой?
  • Как называются осноные каналы восприятия информации?
  • Как влияют гормоны на процесс запоминания?
  • Что такое бессознательные действия?
  • Что такое условные и безусловные рефлексы? Инстинкты?
  • Что такое долговременная и кратковременная память?
  • Какие факторы влияют на перенос информации из кратковременной в долговременную память?

Данный раздел находится в разработке! Ты можешь помочь процессу пройдя небольшой опрос:

Как тебе статья? Можно выбрать несколько вариантов ответа или добавить свой.
  • Добавить свой ответ


Оцени статью - помоги проекту:
(Пока оценок нет)
Загрузка...

Опубликовано: 19.04.2021
Изменено: 20.04.2021

Чесноков Константин Иванович
Биограф, историк, публицист
Добрый день! Интересуюсь историей ещё со школы и убеждён, что изучение биографий выдающихся личностей не только обогащает знаниями, но и помогает лучше прочувствовать дух разных эпох.

Помните совет Ломоносова: "Народ, не знающий своего прошлого, не имеет будущего"
P.S. Найти наши статьи в Google и Яндекс легко - просто набери в конце запроса "информарус", например:
"внешняя политика княгини Ольги информарус"