?

Log in

No account? Create an account
прустрация - Kat [entries|archive|friends|userinfo]
_catta_

[ userinfo | livejournal userinfo ]
[ archive | journal archive ]

прустрация [дек. 27, 2011|01:51 am]
_catta_
Мне как-то всегда было неясно, как связаны кратковременная и долговременная память, как кратковременная переходит в долговременную. С кратковременной все интуитивно понятно: происходит какое-то событие, разные области коры его анализируют, каждая область в соответствии со своими функциональными возможностями формирует некоторый результат - описание события в виде активности нейронов, и поскольку событие уникально, его нейронный портрет тоже один, а дальше активность всех задействованных нейронов можно какое-то время поддерживать, так что образ события будет доступен и после его окончания. Ну, грубо как-то так. Но дальше-то что, как этот образ перенести в гиппокамп, который сам в процессе формирования образа не участвовал? Единственное небольшое просветление в моих мозгах создает теория McClelland, McNaughton, и O'Reilly.

Она опирается на хеббовский механизм обучения: связываются те нейроны, которые работают одновременно. Каждый раз, когда происходит распознавание одного и того же явления и в прооцесс вовлекаются одни и те же нейроны, связи между ними становятся все сильнее, и постепенно образуется памятный след - путь, который просто запустить даже слабым стимулом, и который всегда ведет к одному результату. Переход кратковременной памяти в долговременную делает гиппокамп (условно можно назвать кратковременную корковой, а долговременную - гиппокампальной, там много подробностей, но писать про них второй раз лень, можно тут посмотреть: http://catta.livejournal.com/108339.html?nc=126#comments). McClelland предполагает, что в гиппокамп проецируются те корковые нейроны, которе в выдают тот самый конечный результат анализа события, то есть не вся кора, вся в гиппокамп не влезет, но некая ее высокоуровневая часть целиком соединена с гиппокампом. Анатомически это похоже на правду, у гиппокампа мощные двусторонние связи с самыми разными участками коры. Суть теории в том, что обучение в коре и гиппокампе происходит по одному и тому же хеббовскому принципу, но с разными весами: скорость объединения нейронов в гиппокампе существенно выше, поэтому нужно меньше повторений для образования памятного следа. Подтверждением этой части являются эксперименты со стимуляцией гиппокампа в одном месте или одновременно в нескольких - одновременная стимуляция дает сильное облегчение передачи сигнала (long-term potentiation), то есть скоросто обучения в результате одновременности работы нейронов действительно может быть большой.

Различия между корой и гиппокампом еще и в том, что в коре нейроны реагируют гораздо менее специфично, отвечая на целый ряд сходных стимулов. Например, в работе Kiani (Kiani et al., J Neurophysiol, 2007) у обезьян регистрировали ответы нейронов на предъявление самых разных изображений (нейроны в зоне IT, это высокоуровневая область, где происходит распознавания уже целых объектов, а не отдельных их свойств). Каждый нейрон имел специализацию, например, «лица обезьян», но при этом он реагировал, хоть и в меньшей степени, на «лица людей», и давал еще более слабые ответы на «лица разных животных». А в гиппокампе у нейронов специализация очень узкая, но при этом разносторонняя. Например, в знаменитом эксперименте Quiroga (Quiroga et al., Nature, 2005) записывали у людей ответы нейронов гиппокампа, тоже предъявляя большие массивы картинок, и там у них был нейрон, реагировавший на актрису Холли Берри следующим образом: изображение в любом ракурсе, лицо или фигура целиком, фото или рисунок, а еще на произнесение ее имени и на ее имя, написанное на экране. То есть, кора – это обобщенное, неконкретное знание, а в гиппокампе оно сильнее сфокусировано.

Итак, как это все в итоге работает. Гиппокамп принимает результаты анализа происходящего от разных участков коры, каждый из которых обрабатывает свою небольшую часть стимула. Например, когда в новостях чего-то втирают про Холли Берри, о которой вы слишите в первый раз, то зрительная кора распознает ее лицо, фигуру, пластику движений, слуховая – звучание имени. Дальше результат распознавания напрямую копируется в гиппокамп, а там легко образуются связи между звучанием имени и картинкой, как одновременно происходящими компонентами одного события. Дальше они хранятся в связке.

Интересно, что по этой системе никакой загадки в ассоциативности памяти нет, она будет ассоциативной вся по определению, поскольку связи гиппокампа и коры двусторонние, а звук имени через гиппокам всегда связан с соответствующим зрительныс образом.

(Кстати, мне удалось написать длинный текст про память, ни разу не упомянув пирожного «Мадлен». Маленький личный подвиг, по-моему.)

-------------------------------------------------------------------------------------------------
Я знаю, что тут есть люди, изучающие память напрямую. Может, есть уже и что-то более умное относительно консолидиции памяти?
linkОтветить

Comments:
(Удалённый комментарий)
[User Picture]From: catta
2011-12-26 03:14 pm
Ну, long-term potentiation как механизм памяти по хеббовскому типу - это абсолютно экспериментальные данные, и уже даже не сильно новые.
(Ответить) (Parent) (Thread)
(Удалённый комментарий)
[User Picture]From: pingback_bot
2011-12-26 03:22 pm

о памяти

User corvus_monedula referenced to your post from о памяти saying: [...] длинный текст о механизмах памяти [...]
(Ответить) (Thread)
[User Picture]From: matabuba
2011-12-26 03:32 pm
Интересно, как в описанной системе должны возникать образы вызываемые человеком усилием воли. Можно предположить, что он может конструировать их по формальному словесному описанию и пользуясь заранее привязанными к словам образами (любой чувственной природы); четкость и долговременность этой манипуляции будет зависеть от тренировки. Но что тогда эта воля? Что это за операция на уровне нейронов? Кто субъект этой непростой операции? Доступна ли она обезьянам? Является ли свойством вида, прошитым "в железе" или искуственное следствие языка?
(Ответить) (Thread)
[User Picture]From: elpervushina
2011-12-26 03:56 pm
Поскольку обезьяны могут овладеть языком жестов то, очевидно, доступна.
Более того, в некоем размыто виде она доступна, вероятно, доступна всем млекопитающим. Например вчера в фильме я видела, как мать-гепард потеряла детенышей в саванне и зовет их характерным звуком. Причем, когда некоторые детеныши уже прибежали, она продолжает звать отстающих. очевидно, она способна до определенной степени конкретизировать картину имеющейся у нее "недостачи" и запустить алгоритм восполнения этой недостачи.
(Ответить) (Parent) (Thread) (Развернуть)
[User Picture]From: lenivtsyn
2011-12-26 04:46 pm
Спасибо! Как всегда, очень интересный текст. Ваш ЖЖ для меня самая удачная ЖЖ-находка уходящего года ;)
(Ответить) (Thread)
(Удалённый комментарий)
[User Picture]From: sentiment_ru
2011-12-26 06:35 pm
Хорошо бы вы объяснили что такое память для чайников. Нервные импульсы как-то могут влиять на пути прохождения последующих нервных импульсов?
(Ответить) (Thread)
[User Picture]From: catta
2011-12-27 01:52 am
Да, это и есть хеббовское научение: если через два соединенных нейрона часто проходит нервный импульс, то в их синапсе (контакте между нейронами) происходят структурные изменения, которые облегчают дальнейшее проведение сигнала между нейронами.
(Ответить) (Parent) (Thread)
[User Picture]From: padus
2011-12-26 07:17 pm
Рекомендую для прочтения по ассоциации. Там вообще весь ЖЖ заслуживает, а это так просто попалось.

http://read-and-eat.livejournal.com/1091.html
(Ответить) (Thread)
[User Picture]From: catta
2011-12-27 01:52 am
Спасибо.
(Ответить) (Parent) (Thread)
[User Picture]From: john_doe91r0
2011-12-26 07:34 pm
(Явно не медицинская точка зрения, но все же). catta, это не у вас в журнале был пост про.. в общем про то, что частота воспоминаний напрямую связана с качеством самого воспоминания?.. Я не специалист, но мне мысль показалась очень интересной в гм.. метафизическом плане. ) Было бы здорово применить ее к тому же Фунесу (уверен, вы тоже _вспомнили_)..
(Ответить) (Thread)
[User Picture]From: liartar
2011-12-26 08:29 pm
лучше не к Фунесу применяйте, а к Шерешевскому, Фунес все-таки вымышленный персонаж.

а в целом, да, каждый раз когда память извлекается она перезаписывается заново, полностью или фрагментарно. это называется реконсолидацией.
(Ответить) (Parent) (Thread)
[User Picture]From: liartar
2011-12-26 08:47 pm
по поводу консолидации. тут основная гипотеза -- реактивация последовательностей в гиппокампе. они происходят на очень маленьких временах (в 10-15 раз быстрее, чем реальные активации во время бодрствования). причем похоже, что эти реактивации (реплеи, как их любят называть), происходят и во сне и во время бодрствования (отдыха), но больше все же во сне (что, по большому счету, соответствует нашему опыту: консолидация присутствует в каком-то масштабе во время бодрствования, но больше все же во сне).

квирога приезжал недавно к нам, и еще приедет, похоже, его заманили быть у нас visiting professor. читал нам курс из трех лекций про память и гиппокамп. в основном рассказывал про фунеса (он очень любит борхеса, даже книжку написал "борхес и память", она должна выйти летом в MIT Press), очень много про шерешевского.

он рассказал, что они как раз сейчас начинают делать эксперимент с последовательностями лиц (естественно на людях опять), будут смотреть на создание ассоциаций и консолидацию. посмотрим, что из этого получится (бьюсь об заклад очередная nature paper).

ты не читала buzsaki "rhythms of the brain"?
(Ответить) (Thread)
[User Picture]From: catta
2011-12-27 01:43 am
Да, про реплеи я в курсе, у меня относительно этого вопрос: а они точно так уж обязательны именно во сне? Просто из чистого опыта: я могу пойти утром гулять в незнакомой местности, гулять долго и по сложному маршруту, но вечером я вернусь назад без проблем. Информация о маршруте явно не хранится много часов в кратковременной памяти, так ведь? То есть, консолидация произошла вполне себе в бодрости, легко и без усилий с моей стороны. То есть, я вполне допускаю, что реплеи удобно проворачивать во сне, т.к. нет шума от сенсорных входов, но вот эти все гипотезы что сон нужен именно для реплеев, они как-то мне не очень.

Я заранее подписываюсь на все, что скажет Квирога, если ты вдруг решишь про это написать.

"rhythms of the brain" не читала, а стоит? Можешь сказать пару слов, что там внутри?
(Ответить) (Parent) (Thread) (Развернуть)
[User Picture]From: beaver_cherokee
2011-12-27 02:25 pm
*Узнал о существовании актрисы с именем Холли Берри, пошёл гуглить*
(Ответить) (Thread)
[User Picture]From: catta
2011-12-28 02:29 am
Осторожно, а то щас ты образуешь связи в гиппокампе между ее именем и физиономией, а на что они?
(Ответить) (Parent) (Thread) (Развернуть)
[User Picture]From: fandaal
2011-12-27 07:34 pm
более легкая лтп в гиппокампе, логично.
а в гиппокампе какой то особый тип нейронов ? ну как пирамидальные в коре, пуркинье в мозжечке ?
я сейчас читаю подробную книжку на тему, но пока еще дойду до этого)

а вот feature binding до конца все равно неясно. они вместе кодируются по принципу повторяющейся одновременности, или как сейчас считается ?
(Ответить) (Thread)
[User Picture]From: catta
2011-12-28 02:41 am
Вот чего не знаю, так это про типы нейронов в гиппокампе. Но исходя из того, что LTP есть не только там, будет логичнее предположить, что не нейроны, а синапсы.
А что за книжка?

feature binding - это имеется в виду в контексте binding problem? Тогда никто точно не знает, как это кодируется, есть только гипотеза, что задействован "луч внимания" при top-down attention: когда система перевода внимания (тепенные и лобные области дорсального пути) "подсвечивает" вниманием какую-то область пространства, это по сути означает, что они увеличивают активность нейронов других областей, которые будут обрабатывать детали изображения в этой области, сумма "разогнанных" нейронов - это и есть описание изображения, иони имеют тенденцию связываться, обеспечивая binding. Видимо, после рождения какое-то время происходит накопление информации о привычном объединении свойств изображения в отдельные предметы, которое облегчает дальнейший binding новых объектов.
(Ответить) (Parent) (Thread) (Развернуть)
[User Picture]From: netmaxed
2011-12-27 08:34 pm
не знаю, будет ли полезно, но вот тут про гены, задействованные в процессе формирования памяти:
http://www.kurzweilai.net/neuroscientists-identify-a-master-controller-of-memory
(Ответить) (Thread)
[User Picture]From: catta
2011-12-28 02:27 am
Спасибо.
(Ответить) (Parent) (Thread)
[User Picture]From: pingback_bot
2012-03-01 03:24 pm

Сон и кратковременная память

User nashev referenced to your post from Сон и кратковременная память saying: [...] Скопирую-ка я себе то, что комментами написал недавно по случаю в одном занимательном журнале [...]
(Ответить) (Thread)
[User Picture]From: livejournal
2013-06-15 07:59 pm

хеббовский механизм обучения, память, гиппокамп

Пользователь is_kora сослался на вашу запись в записи «хеббовский механизм обучения, память, гиппокамп» в контексте: [...] Оригинал взят у в прустрация [...]
(Ответить) (Thread)