Các loại bộ nhớ dài hạn, các cơ sở thần kinh và rối loạn

các trí nhớ dài hạn (MLP) là một bộ nhớ rất bền với dung lượng dường như không giới hạn. Một bộ nhớ dài hạn có thể kéo dài từ vài giờ đến vài năm.

Ký ức đạt đến trí nhớ ngắn hạn có thể trở thành ký ức dài hạn thông qua một quá trình gọi là "hợp nhất". Nó liên quan đến sự lặp lại, các hiệp hội và cảm xúc quan trọng.

Theo các yếu tố này, ký ức có thể mạnh hơn (ngày sinh của bạn) hoặc yếu hơn hoặc khó phục hồi hơn (một khái niệm bạn đã học cách đây nhiều năm ở trường).

Nói chung, bộ nhớ ngắn hạn là âm thanh và hình ảnh nhiều hơn. Mặc dù trong thông tin bộ nhớ dài hạn được mã hóa, trên hết, trực quan và ngữ nghĩa (liên kết nhiều hơn với các liên kết và ý nghĩa).

Về mặt phẳng sinh lý, trí nhớ dài hạn bao gồm một quá trình thay đổi vật lý trong cấu trúc và kết nối của các tế bào thần kinh, các tế bào của não của chúng ta.

Quá trình này được gọi là trao quyền lâu dài (PLP). Và nó ngụ ý rằng, khi chúng ta học được điều gì đó, các mạch thần kinh mới được tạo ra, sửa đổi, củng cố hoặc suy yếu. Đó là, có một sự sắp xếp lại tế bào thần kinh cho phép chúng ta lưu trữ kiến ​​thức mới trong não. Theo cách này bộ não của chúng ta liên tục thay đổi.

Hồi hải mã là cấu trúc não bộ nơi thông tin được lưu trữ tạm thời và phục vụ để củng cố các ký ức từ lưu trữ ngắn hạn đến lưu trữ dài hạn. Người ta tin rằng nó có thể tham gia vào việc điều chế các kết nối nơ-ron trong thời gian hơn 3 tháng sau lần học đầu tiên.

Hồi hải mã có kết nối với nhiều vùng não. Dường như để những ký ức được cố định trong não của chúng ta, hải mã truyền thông tin đến các vùng vỏ não nơi chúng được lưu trữ một cách lâu dài.

Rõ ràng, nếu các cấu trúc não này bị tổn hại dưới bất kỳ hình thức nào, một số dạng bộ nhớ dài hạn sẽ bị suy giảm. Đây là những gì xảy ra ở bệnh nhân mất trí nhớ.

Ngoài ra, tùy thuộc vào khu vực của bộ não bị tổn thương, một số loại bộ nhớ hoặc ký ức sẽ bị ảnh hưởng, nhưng những loại khác thì không. Các loại bộ nhớ hiện tại được mô tả dưới đây.

Mặt khác, khi chúng ta quên điều gì đó, điều xảy ra là các kết nối synap chịu trách nhiệm về kiến ​​thức đó bị suy yếu. Mặc dù cũng có thể xảy ra việc một mạng thần kinh mới được kích hoạt chồng lấp lên mạng trước đó, gây nhiễu.

Đó là lý do tại sao có một cuộc tranh luận về việc liệu chúng ta có thể xóa thông tin dứt khoát trong bộ nhớ của mình hay không. Có thể dữ liệu được lưu trữ không bao giờ bị xóa hoàn toàn khỏi bộ nhớ dài hạn của chúng tôi, nhưng nó trở nên khó phục hồi hơn.

Lịch sử của trí nhớ dài hạn

Những nỗ lực đầu tiên để nghiên cứu bộ nhớ được dựa trên các phương pháp triết học. Chúng bao gồm quan sát, logic, phản ánh, vv.

Vào thế kỷ XIX, họ bắt đầu sử dụng phương pháp khoa học để nghiên cứu trí nhớ bằng thực nghiệm. Do đó, Ebbinghaus tập trung vào nghiên cứu về trí nhớ của con người, trong khi Lashley lần đầu tiên phân tích bộ nhớ động vật.

Vào năm 1894, Santiago Ramón y Cajal, đã suy luận thông qua các chế phẩm mô học rằng việc học tạo ra những thay đổi cấu trúc trong hệ thần kinh của chúng ta.

Trong khi, vào năm 1949, một nhân vật cơ bản khác, Donald Hebb, đã tuyên bố rằng việc học tập dựa trên các cơ chế của chất dẻo synap. Đó là, các kết nối synap thay đổi với bộ nhớ dài hạn.

Song song, các nhà hành vi nổi tiếng Pavlov, Skinner, Thorndike và Watson đã thiết lập các cơ sở của việc học kết hợp: điều hòa cổ điển và điều hành.

Mô hình được sử dụng nhiều nhất để giải thích chức năng của bộ nhớ là mô hình của Atkinson và Shiffrin (1968).

Họ chỉ ra rằng thông tin được nhận thông qua các giác quan (thị giác, khứu giác, thính giác, xúc giác ...) đi vào cửa hàng cảm giác, sau đó đến cửa hàng thứ hai được gọi là bộ nhớ ngắn hạn (MCP) có thời lượng và khả năng hạn chế.

Một số thông tin từ bộ nhớ ngắn hạn có thể chuyển sang cửa hàng tiếp theo, bộ nhớ dài hạn. Nó giữ lại và xử lý thông tin đã chọn trước đó. Công suất của nó là không giới hạn.

Các nghiên cứu về thần kinh học cũng là cơ bản với bệnh nhân bị tổn thương ở thùy thái dương, tìm vị trí có thể của bộ nhớ trong não. Một trường hợp rất nổi tiếng là bệnh nhân Henry Molaison (H.M.). Bệnh nhân này đã được cắt bỏ cả thùy thái dương, một phần của đồi hải mã và amygdala để điều trị chứng động kinh của họ. Tuy nhiên, sau ca phẫu thuật họ phát hiện ra rằng anh ta không thể lưu trữ thông tin mới trong bộ nhớ dài hạn của mình.

Nhờ các mô hình động vật, có thể chứng minh các mạch thần kinh liên quan đến việc học. Cũng như các cơ chế phân tử khác nhau tồn tại trong bộ nhớ ngắn hạn và dài hạn.

Trên thực tế, Eric Kandel đã nhận được giải thưởng Nobel năm 2000 nhờ nghiên cứu với Aplysia Californiaica. Loài ốc biển này tiết lộ rất nhiều về các mạch thần kinh và thay đổi cấu trúc trong bộ nhớ. Điều này chắc chắn khẳng định giả thuyết của Cajal.

Hiện tại, các nhà nghiên cứu sử dụng các kỹ thuật thần kinh ở bệnh nhân khỏe mạnh và bệnh nhân để tìm hiểu thêm về cơ chế bộ nhớ (Carrillo Mora, 2010).

Các loại bộ nhớ dài hạn

Có hai loại bộ nhớ dài hạn, rõ ràng hoặc khai báo và ẩn hoặc không khai báo.

Bộ nhớ khai báo hoặc rõ ràng

Bộ nhớ khai báo bao gồm tất cả các kiến ​​thức có thể được gợi lên một cách có ý thức. Điều này có thể được xác minh bằng lời nói hoặc truyền đi một cách đơn giản đến một cá nhân khác.

Trong não của chúng ta, cửa hàng dường như nằm ở thùy thái dương.

Trong tiểu loại bộ nhớ này là bộ nhớ ngữ nghĩa và bộ nhớ episodic.

Bộ nhớ ngữ nghĩa đề cập đến ý nghĩa của từ, chức năng của các đối tượng và kiến ​​thức khác về môi trường.

Mặt khác, bộ nhớ episodic là bộ lưu trữ những trải nghiệm, trải nghiệm và sự kiện quan trọng hoặc liên quan đến cảm xúc trong cuộc sống của chúng ta. Đó là lý do tại sao nó còn được gọi là bộ nhớ tự truyện.

Bộ nhớ không khai báo hoặc ẩn

Loại ký ức này, như bạn có thể suy luận, được gợi lên một cách vô thức và không có nỗ lực tinh thần. Nó chứa thông tin không thể dễ dàng bằng lời nói, và có thể được học một cách vô thức và thậm chí không tự nguyện.

Trong thể loại này là bộ nhớ thủ tục hoặc công cụ, ngụ ý bộ nhớ về khả năng và thói quen. Một số ví dụ sẽ chơi một nhạc cụ, đi xe đạp, lái xe hoặc nấu một cái gì đó. Chúng là những hoạt động đã được thực hành rất nhiều và do đó, được tự động hóa.

Phần não của chúng ta chịu trách nhiệm lưu trữ các kỹ năng này là cốt lõi nổi bật. Ngoài hạch nền và tiểu não.

Bộ nhớ không khai báo cũng bao gồm việc học bằng cách liên kết (ví dụ: liên quan đến một giai điệu nhất định đến một nơi hoặc liên kết một bệnh viện với những cảm giác khó chịu).

Đây là điều hòa cổ điển và điều hòa hoạt động. Nguyên nhân đầu tiên khiến hai sự kiện đã xuất hiện nhiều lần cùng nhau hoặc dự phòng được liên kết.

Trong khi thứ hai liên quan đến việc học được rằng một hành vi nhất định có hậu quả tích cực (và do đó nó sẽ được lặp lại), và các hành vi khác tạo ra hậu quả tiêu cực (và nhận thức của họ sẽ tránh được).

Các phản ứng có các thành phần cảm xúc được lưu trữ trong một khu vực của não được gọi là nhân amygdaloid. Ngược lại, các phản ứng liên quan đến các cơ xương nằm ở tiểu não.

Học tập không liên kết tiềm ẩn, chẳng hạn như thói quen và nhận thức, cũng được lưu trữ trong bộ nhớ ngầm theo phản xạ..

Cơ sở thần kinh

Để bất kỳ thông tin nào đạt được bộ nhớ dài hạn, cần phải tạo ra một loạt các thay đổi về hóa học thần kinh hoặc hình thái trong não.

Người ta đã chứng minh rằng bộ nhớ được lưu trữ thông qua nhiều khớp thần kinh (kết nối giữa các nơ-ron). Khi chúng ta học được điều gì đó, các khớp thần kinh nhất định được củng cố.

Mặt khác, khi chúng ta quên nó, họ trở nên yếu đuối. Do đó, bộ não của chúng ta đang thay đổi liên tục để có được thông tin mới và loại bỏ thông tin không hữu ích. Những mất mát hoặc lợi ích của các khớp thần kinh ảnh hưởng đến hành vi của chúng ta.

Sự kết nối này đang được tu sửa trong suốt cuộc đời nhờ các cơ chế đào tạo, ổn định và loại bỏ synap. Nói tóm lại, có sự sắp xếp lại cấu trúc trong các kết nối nơ-ron.

Trong các cuộc điều tra với những bệnh nhân bị mất trí nhớ, bằng chứng là bộ nhớ ngắn hạn và dài hạn ở các cửa hàng khác nhau, có chất nền thần kinh khác nhau.

Trao quyền lâu dài

Như đã được phát hiện, khi chúng ta đang ở trong một bối cảnh học tập, có một sự phát hành lớn hơn của glutamate.

Điều này tạo ra sự kích hoạt của một số họ thụ thể, từ đó gây ra sự xâm nhập của canxi vào các tế bào thần kinh liên quan. Canxi thâm nhập chủ yếu thông qua một thụ thể gọi là NMDA.

Một khi lượng canxi tích lũy cao như vậy trong tế bào vượt quá ngưỡng, cái được gọi là "tiềm năng lâu dài" được kích hoạt. Điều đó có nghĩa là việc học tập bền bỉ hơn đang diễn ra.

Các mức canxi này kích hoạt sự hoạt hóa của các kinase khác nhau: Protein kinase C (PKC), peaceodulin kinase (CaMKII), kinase hoạt hóa mitogen (MAPK) và tyrosine kinase..

Mỗi người trong số họ có chức năng khác nhau, kích hoạt cơ chế phosphoryl hóa. Ví dụ, peaceodulin kinase (CaMKII) góp phần chèn các thụ thể AMPA mới vào màng sau synap. Điều này tạo ra sức mạnh và sự ổn định cao hơn của các khớp thần kinh, duy trì việc học.

CaMKII cũng gây ra những thay đổi trong tế bào thần kinh của tế bào thần kinh, ảnh hưởng đến hoạt động. Điều này dẫn đến sự gia tăng kích thước của cột sống đuôi được liên kết với một khớp thần kinh bền và ổn định hơn.

Mặt khác, protein kinase C (PKC) thiết lập các cầu nối liên kết giữa các tế bào tiền sản và sau synap (Cadherin-N), tạo ra một kết nối ổn định hơn.

Ngoài ra, các gen biểu hiện sớm liên quan đến tổng hợp protein sẽ tham gia. Con đường MAPK (kinase được kích hoạt bằng mitogen) quy định phiên mã di truyền. Điều này sẽ dẫn đến các kết nối thần kinh mới.

Do đó, trong khi bộ nhớ ngắn hạn liên quan đến việc sửa đổi các protein hiện có và thay đổi sức mạnh của các khớp thần kinh tồn tại từ trước, thì bộ nhớ dài hạn đòi hỏi phải tổng hợp các protein mới và tăng trưởng các kết nối mới.

Nhờ các con đường PKA, MAPK, CREB-1 và CREB-2, bộ nhớ ngắn hạn trở thành bộ nhớ dài hạn. Điều này là kết quả được phản ánh trong những thay đổi về kích thước và hình dạng của gai gai. Cũng như mở rộng nút đầu cuối của nơron.

Theo truyền thống, người ta cho rằng những cơ chế học tập này chỉ xảy ra ở vùng hải mã. Tuy nhiên, nó đã được chứng minh ở động vật có vú rằng sự tăng sinh trong thời gian dài có thể xảy ra ở nhiều vùng như tiểu não, đồi thị hoặc neocortex.

Nó cũng đã được tìm thấy rằng có những nơi hầu như không có bất kỳ thụ thể NMDA nào, và, thậm chí như vậy, trao quyền lâu dài xuất hiện..

Trầm cảm lâu dài

Giống như bạn có thể thiết lập ký ức, bạn cũng có thể "quên" các thông tin khác không được xử lý. Quá trình này được gọi là "trầm cảm dài hạn" (DLP).

Nó phục vụ để tránh bão hòa và xảy ra khi có một hoạt động trong tế bào thần kinh tiền synap, nhưng không phải trong postynaptic hoặc ngược lại. Hoặc, khi kích hoạt có cường độ rất thấp. Theo cách này, những thay đổi cấu trúc được đề cập ở trên đang dần bị đảo ngược.

Trí nhớ dài hạn và giấc ngủ

Nó đã được chỉ ra trong các nghiên cứu khác nhau rằng nghỉ ngơi đầy đủ là điều cần thiết để lưu trữ ký ức một cách ổn định.

Dường như cơ thể chúng ta sử dụng thời gian ngủ để thiết lập những ký ức mới, vì không có sự can thiệp từ môi trường bên ngoài khiến quá trình trở nên khó khăn.

Do đó, trong cảnh giác, chúng tôi mã hóa và khôi phục thông tin đã được lưu trữ, trong khi ngủ, chúng tôi củng cố những gì chúng tôi đã học được trong ngày.

Để điều này có thể xảy ra, người ta đã quan sát thấy rằng trong quá trình kích hoạt lại giấc ngủ diễn ra trong cùng một mạng lưới thần kinh được kích hoạt trong khi chúng ta đang học. Đó là, tiềm lực lâu dài (hoặc trầm cảm dài hạn) có thể được gây ra trong khi chúng ta ngủ.

Điều thú vị là các nghiên cứu đã chỉ ra rằng giấc ngủ sau khi học có tác dụng tốt đối với trí nhớ. Trong một giấc ngủ 8 giờ, một giấc ngủ ngắn 1 hoặc 2 giờ và thậm chí là một giấc ngủ 6 phút.

Ngoài ra, thời gian trôi qua giữa thời gian học tập và ước mơ càng nhỏ thì càng có nhiều lợi ích trong việc lưu trữ bộ nhớ dài hạn.

Rối loạn trí nhớ dài hạn

Có những điều kiện trong đó bộ nhớ dài hạn có thể bị ảnh hưởng. Ví dụ, trong tình huống chúng ta mệt mỏi, khi chúng ta không ngủ đúng cách hoặc có những lúc căng thẳng.

Ngoài ra, trí nhớ dài hạn có xu hướng trở nên tồi tệ dần dần khi chúng ta già đi.

Mặt khác, các điều kiện bệnh lý liên quan nhiều nhất đến các vấn đề về trí nhớ là tổn thương não và rối loạn thoái hóa thần kinh như bệnh Alzheimer..

Rõ ràng, bất kỳ thiệt hại nào xảy ra trong các cấu trúc hỗ trợ hoặc tham gia vào việc hình thành bộ nhớ (như thùy thái dương, hồi hải mã, amygdala, v.v.) sẽ tạo ra di chứng trong kho lưu trữ bộ nhớ dài hạn của chúng tôi.

Vấn đề có thể xảy ra cả để ghi nhớ thông tin đã được lưu trữ (chứng mất trí nhớ ngược) và để lưu trữ những ký ức mới (chứng mất trí nhớ trước).

Tài liệu tham khảo

1. Caroni, P., Donato, F., & Muller, D. (2012). Kết cấu dẻo khi học: quy định và chức năng. Tự nhiên Nhận xét Thần kinh học, 13 (7), 478-490.
2. Carrillo-Mora, Paul. (2010). Hệ thống bộ nhớ: xem xét lịch sử, phân loại và các khái niệm hiện tại. Phần đầu tiên: Lịch sử, phân loại bộ nhớ, hệ thống bộ nhớ dài hạn: bộ nhớ ngữ nghĩa. Sức khỏe tâm thần, 33 (1), 85-93.
3. Diekelmann, S., & Sinh, J. (2010). Chức năng bộ nhớ của giấc ngủ. Tự nhiên Nhận xét Khoa học thần kinh, 11 (2), 114-126.
4. Trí nhớ dài hạn. (s.f.). Truy cập ngày 11 tháng 1 năm 2017, từ BrainHQ: brainhq.com.
5. Trí nhớ dài hạn. (2010). Lấy từ bộ nhớ của con người: human-memory.net.
6. Mayford, M., Siegelbaum, S.A., & Kandel, E. R. (2012). Synapses và bộ nhớ lưu trữ. Quan điểm của Cold Spring Harbor trong sinh học, 4 (6), a005751.
7. McLeod, S. (2010). Trí nhớ dài hạn. Lấy từ Tâm lý học đơn giản: Simplypsychology.org.