सोचने का तर्क। भाग 15. मेमोरी कंसोलिडेशन

लेखों की इस श्रृंखला में मस्तिष्क के एक लहर मॉडल का वर्णन किया गया है जो पारंपरिक मॉडल से गंभीर रूप से भिन्न है। मैं दृढ़ता से सलाह देता हूं कि जो लोग अभी शामिल हुए हैं वे पहले भाग से पढ़ना शुरू करते हैं।

आइए मस्तिष्क की सूचना क्षमता की कल्पना करने की कोशिश करें। चूंकि न्यूरॉन्स स्मृति के मूल में हैं, इसलिए शुरुआत के लिए हम स्पष्ट करेंगे कि हम कितने न्यूरॉन्स के साथ काम कर रहे हैं। आज के लिए सबसे सटीक अनुमान Suzanne Herculano-Huzel (Frederico AC Azevedo, Ludmila RB Carvalho, Lea T. Grinberg, José Marcelo Farfel, Renata El Elretti, Renata EP Leite, Wilson याकूब Filho, Roberto Lent, Suzana Herculano-Houzel 2009) के हैं। )। इस अनुमान के अनुसार, प्रांतस्था कुल मस्तिष्क द्रव्यमान का 82% और न्यूरॉन्स की कुल संख्या का 19% (नीचे चित्र) है। इस अनुमान के अनुसार, प्रांतस्था में लगभग 16 बिलियन न्यूरॉन्स (1.6x10 ¹⁰ ) हैं।




मस्तिष्क के विभिन्न भागों में (अरबों में) (फ्रेडरिक एसी अज़ीवेडो, लुडमिला आरबी कारवाल्हो, ली टी। ग्रिनबर्ग, जोस मार्सेलो फ़ारफेल, रेनाटा ईएल फेरेटी, रेनाटा ईपी लेइट, विल्सन जैकब फिल्हो, रॉबर्टो लेंट, सुजाना हर्कालानो-हेज़ेल, 2009)

स्मृति की प्रकृति को समझाने के लिए सिनैप्स की प्लास्टिसिटी का उपयोग करने वाले मॉडल में, मेमोरी क्षमता को काफी सरल माना जाता है। एक न्यूरॉन की synapses विशेषता की संख्या 10,000 (10 ⁴ ) है। यदि हम यह मानते हैं कि एक सिंटैप्स एक सूचना को संग्रहीत करता है, तो हमें 1.6x10 ¹⁰ x 10 ⁴ = 1.6x10 ¹⁴ बिट्स या लगभग 2x10 ¹³ बाइट्स मिलते हैं। यह लगभग 20,000 गीगाबाइट या 20 टेराबाइट है। मात्रा आज के मानकों से भी काफी मामूली है।

यदि हम मानते हैं कि किसी व्यक्ति का सक्रिय जीवन लगभग 80 वर्ष है, जिसमें से वह एक सपने में एक तिहाई खर्च करता है, तो यह 80x365x (24-8) x60x60 = 1681920000 (1.7x10 ⁹ ) सेकंड होगा। यह पता चला है कि यदि आप स्मृति के संगठन को ध्यान में नहीं रखते हैं, लेकिन बस इसे जीवन भर भरते हैं, तो आप 2x10 ^{13 /} 1.7x10 ⁹ = 1.18x10 ⁴ बाइट्स / सेकंड या लगभग 10 kbytes / सेकंड की लिखने की गति की अनुमति दे सकते हैं।

हमारे मॉडल में, स्मृति की मात्रा का अनुमान कुछ अलग दिखता है। सिनैप्टिक मेमोरी स्कोर नहीं बदलता है, वही 20 टेराबाइट्स। लेकिन यह केवल न्यूरॉन डिटेक्टरों की मेमोरी स्टोरेज इमेज है। मुख्य वॉल्यूम एक्स्ट्रासिनैप्टिक रिसेप्टिव क्लस्टर पर आते हैं। यदि हम खुद से पूछते हैं कि एक एक्स्ट्रासिनैप्टिक छवि 100 सिनेप्स के क्रम के संकेतों से बनती है, तो हम एक तत्व की सूचना क्षमता को 100 बिट्स के रूप में अनुमान लगा सकते हैं। इस आकलन के आधार पर कि एक न्यूरॉन की सतह में लगभग 100,000 ग्रहणशील क्लस्टर हो सकते हैं, हमें 1.6x10 ¹⁰ x10 ⁵ x100 = 1.6 x10 ¹⁷ बिट्स या 2x10 ¹⁶ बाइट्स की मेमोरी क्षमता मिलती है। जो कि 20,000 टेराबाइट या 20 पेटाबाइट है।

अगर हम यह मान लें कि इस मेमोरी का आधा हिस्सा पहचानकर्ताओं की तरंगों को फैलाने के लिए कॉर्टेक्स की क्षमता पर खर्च किया जाता है, तो इवेंट मेमोरी की मात्रा का अनुमान 10 पेटाबाइट्स पर लगाया जा सकता है। यह मात्रा एक निश्चित सम्मान का कारण बनती है। इसके आधार पर, निरंतर भंडारण के साथ जानकारी दर्ज करने की गति 10 ^{16 /} 1.7x10 ⁹ = 5.88x10 ⁶ बाइट्स / सेकंड या लगभग 6 मेगाबाइट / सेकंड हो सकती है। यदि हम मानते हैं कि एनग्राम का निर्धारण प्रति सेकंड कई बार होता है, तो हम 1 मेगाबाइट के क्षेत्र में एक एनग्राम की सूचना क्षमता का अनुमान लगा सकते हैं।

संभावित रूप से, हमारी स्मृति जीवन में हमारे लिए होने वाली हर चीज का काफी विस्तृत विवरण संग्रहीत करने में सक्षम है। स्मृति की समग्रता की पुष्टि लोगों-घटनाओं की उपस्थिति से होती है जो वास्तव में "सब कुछ याद रखते हैं"। अलेक्जेंडर लुरिया ने कई वर्षों के अवलोकन के परिणामस्वरूप, ऐसी असीमित स्मृति का एक उदाहरण प्रस्तुत किया है:

"यह पता चला है कि Sh। की मेमोरी में स्पष्ट सीमाएँ नहीं हैं, न केवल इसकी मात्रा में, बल्कि पटरियों की अवधारण की ताकत में भी। प्रयोगों से पता चला कि वह सफलतापूर्वक - और बिना ध्यान दिए काम कर सकता है - कई साल पहले उसे एक हफ्ते, महीने, साल के लिए दिए गए शब्दों की किसी भी लंबी श्रृंखला को पुन: पेश कर सकता है। इनमें से कुछ प्रयोग, जो लगातार सफलता के साथ समाप्त हुए, 15-16 साल बाद (!) एक श्रृंखला के प्रारंभिक संस्मरण के बाद और बिना किसी चेतावनी के किए गए। ऐसे मामलों में, श्री। सत ने अपनी आँखें बंद कर लीं, थपथपाया, और फिर कहा: "हाँ, हाँ ... यह आपके अपार्टमेंट में था ... आप मेज पर बैठे थे, और मैं रॉकिंग चेयर पर था ... आप एक ग्रे सूट में थे और मुझे इस तरह देखा। ... अब ... मैं देख रहा हूं कि आपने मुझे क्या बताया ... "- और उसके बाद श्रृंखला को पढ़ने के एक अचूक प्रजनन के बाद" (लुरिया, 1968)।

लेकिन कोई फर्क नहीं पड़ता कि हमारी स्मृति कितनी असीम है, यह तथ्य सर्वविदित है कि हाल की घटनाएं हमारे लिए बहुत आसान और विस्तृत हैं। 1885 की शुरुआत में, मनोवैज्ञानिक जर्मन एबिंगहॉस ने विस्मरण की वक्र प्राप्त की (एबिंगहॉस, 1885) (नीचे आंकड़ा)।


वक्र को भूल जाओ

सबसे नाटकीय भूलने को पहले मिनटों में मनाया जाता है, फिर भूलने की प्रक्रिया धीमी हो जाती है। 30 दिनों के बाद, स्मृति एक स्थिर चरण में प्रवेश करती है, जब आगे भूल नहीं होती है। अपने प्रयोगों में, एबिंगहॉस ने अर्थहीन तीन-अक्षर वाले शब्दों के सेटों का उपयोग किया, जिन्हें उन्होंने याद किया था। संस्मरण सरल धारणा से कुछ अलग है, अर्थात्, एक वाक्यांश या छवि के लिए एक बार भूल जाने की अवस्था कुछ अलग होगी।

कुछ और अधिक दृढ़ता से याद करने से पुनरावृत्ति की अनुमति मिलती है। सामग्री को दोहराते हुए, हम केवल अपनी यादों को ताज़ा नहीं करते हैं और भूलने का एक नया चक्र शुरू करते हैं। पुनरावृत्ति के बाद, विषमता जिसमें भूलने की अवस्था तक पहुँच जाता है, अपने पिछले स्तर (नीचे आंकड़ा) की तुलना में काफी अधिक बढ़ जाता है। प्रत्येक नए पुनरावृत्ति से संभावना बढ़ जाती है कि, लंबे समय के बाद, हम सब कुछ अपेक्षाकृत सटीक रूप से याद कर पाएंगे।


दोहराव वक्र भूल जाते हैं

यह ध्यान रखना महत्वपूर्ण है कि पुनरावृत्ति को याद की गई छवि की एक और प्रस्तुति के लिए कम नहीं करना है। एक स्मृति जो एक याद की गई घटना को सही ढंग से पुन: पेश करती है, एक पुनरावृत्ति भी है यही है, जितना अधिक बार हम कुछ याद करते हैं, उतना ही दृढ़ता से यह हमारी स्मृति में कट जाता है।

स्मृति के ऐसे गुणों की पारंपरिक व्याख्या अल्पकालिक स्मृति से दीर्घकालिक स्मृति में यादें स्थानांतरित करने के विचार पर आधारित है। इसके अलावा, अक्सर, डेटा भंडारण के कंप्यूटर एनालॉग्स पर भरोसा करते हैं, उनका मतलब है कि मस्तिष्क के एक हिस्से से दूसरे हिस्से तक सूचना के संचलन। इसलिए यह आम तौर पर स्वीकार किया जाता है कि कंप्यूटर की रैम की तरह काम करने वाला हिप्पोकैम्पस, वर्तमान यादों को संचित करता है और फिर उन्हें प्रांतस्था में ले जाता है, इसी तरह कंप्यूटर डेटा को लंबे समय तक स्टोरेज मीडिया पर संग्रहीत किया जाता है।

अल्पकालिक से दीर्घकालिक रूप तक यादों के संक्रमण की प्रक्रिया को स्मृति समेकन कहा जाता है। यह एक वस्तुनिष्ठ और काफी अच्छी तरह से अध्ययन की जाने वाली प्रक्रिया है। इस तथ्य के अलावा कि हम अपने स्वयं के अनुभव पर स्मृति में परिवर्तन का निरीक्षण कर सकते हैं, समेकन की उपस्थिति का प्रत्यक्ष प्रमाण है। यह सर्वविदित है कि सिर की चोटें, बिजली के झटके और आक्षेप स्मृति गठन के सामान्य पाठ्यक्रम को बाधित करते हैं। वे प्रतिगामी भूलने की बीमारी का कारण बनते हैं जब असफलता से पहले एक निश्चित अवधि की यादें खो जाती हैं।

स्मृति हानि का एक समान प्रभाव तब प्राप्त होता है जब पदार्थ मस्तिष्क में पेश किए जाते हैं जो कुछ जीनों की अभिव्यक्ति को अवरुद्ध करते हैं जो स्मृति कार्यों में शामिल प्रोटीन का उत्पादन करते हैं।

इसके अलावा, अत्यधिक पीने के बाद स्मृति के महत्वपूर्ण नुकसान से प्रतिगामी भूलने की बीमारी के प्रभाव से कई परिचित हैं। नशे में शराब की एक महत्वपूर्ण महत्वपूर्ण खुराक समेकन की प्रक्रिया का इतना उल्लंघन करती है कि कुछ यादें पूरी तरह से मिट जाती हैं, जिससे एक अपूरणीय स्मृति विफलता होती है। इस मामले में, याद करने की क्षमता का कोई नुकसान नहीं है, क्योंकि हिप्पोकैम्पस में उल्लंघन के मामले में, अर्थात्, पहले से प्राप्त यादों को मिटाना, या बल्कि, उन्हें दीर्घकालिक भंडारण चरण में स्थानांतरित नहीं करना। कोर्साकोव सिंड्रोम के साथ एक रोगी ने अपना ध्यान स्विच करते ही अपनी याददाश्त खो दी। एक व्यक्ति जिसने एक महत्वपूर्ण खुराक पी ली है, वह अभी भी हाल की घटनाओं को याद करता है, और कई मामलों में संबंधित बातचीत को बनाए रख सकता है। हालांकि, सुबह एक निश्चित क्षण से शुरू होने वाली सभी यादें मिट जाती हैं।

समेकन के प्रभाव को समझाने के लिए, डेटा के भौतिक आंदोलन से संबंधित कंप्यूटर सादृश्य पर ध्यान देना आवश्यक नहीं है। हमारे मॉडल में, समेकन और इसके अर्थ को निम्नानुसार वर्णित किया जा सकता है। जैसा कि हमने पहले कहा, एक्स्ट्रासिनैप्टिक मेटाबोट्रोपिक रिसेप्टिव क्लस्टर में हिस्टैरिसीस प्रभाव होता है। इसका मतलब यह है कि अगर एक न्यूरॉन स्पाइक उत्पन्न करता है, तो ऊपर वर्णित कई स्थितियों के तहत झिल्ली क्षमता में एक कूद एक ग्रहणशील क्लस्टर के एक स्थिर राज्य में संक्रमण के कारण के रूप में काम कर सकता है। एक स्थिर स्थिति या तो एक ऐसी अवस्था होती है जिसमें रिसेप्टर्स के अंतिम हिस्सों को झिल्ली से बाहर निकाल दिया जाता है और रिसेप्टर एक निश्चित सिग्नल के लिए संवेदनशीलता प्राप्त करता है, या उनके डूबने की स्थिति जिसमें रिसेप्टर, इसके विपरीत, संवेदनशीलता खो देता है। ऐसा परिवर्तन ग्रहणशील समूहों के साथ होता है, जिसके लिए उनके आसपास के सिनेप्स से मध्यस्थ के हस्तक्षेप की शर्त पूरी होती है, जो कि एक विशिष्ट छवि के लिए तैयार होते हैं।

इस अवस्था में ग्रहणशील समूहों का संक्रमण एक साथ बड़ी संख्या में न्यूरॉन्स में होता है जो वर्तमान समय में सक्रिय हैं। जिसका अर्थ है कि इस वर्तमान क्षण को अतिरेक और विस्तार के साथ याद किया जाता है। यह इस तथ्य की ओर जाता है कि, समय के साथ और अधिक दूर की घटनाओं की तुलना में ceteris paribus, current घटनाओं की काफी अधिक संभावना है।

ऐसी हाइपर-विस्तृत मेमोरी को ऑपरेशनल या अल्पकालिक मेमोरी कहा जा सकता है, लेकिन इसे कॉर्टिकल न्यूरॉन्स की वर्तमान विकसित और तरंग गतिविधि के साथ भ्रमित न करें। न्यूरॉन्स की गतिविधि इस बात का विवरण बनाती है कि क्या हो रहा है, जबकि अल्पकालिक स्मृति ऐसी अपेक्षाकृत हाल की स्थितियों के चित्रों को संग्रहीत करती है। इसके अलावा, अल्पकालिक मेमोरी बाकी मेमोरी से अलग नहीं है, सिवाय इसके कि ताजा यादें अधिक विस्तृत हैं, क्योंकि वे अन्य एनग्राम की तुलना में काफी बड़ी संख्या में ग्रहणशील समूहों का उपयोग करते हैं।

सुपरऑपरेटिव मेमोरी की अवधि - सेकंड। तब अधिकांश एक्सट्रैसिनैप्टिक रिसेप्टर्स अपने मूल राज्य में वापस आ जाते हैं, जो संस्मरण के नए कार्यों में भाग लेने के लिए तैयार हो जाते हैं। लेकिन एक कारण या किसी अन्य के लिए ग्रहणशील समूहों का एक महत्वपूर्ण हिस्सा छवि निर्धारण की स्थिति में रहता है। वे अगले स्थिर चरण में चले जाते हैं, जो उन्हें आगे अस्तित्व में रखने की अनुमति देता है और तदनुसार उनकी स्मृति का एक टुकड़ा संग्रहीत करता है।

यह माना जा सकता है कि प्रत्येक मेमोरी समेकन के कई चरणों से गुजरती है, अपने ग्रहणशील समूहों के प्रत्येक चरण के हिस्से में खो जाती है। सबसे सरल भूलने वाला एल्गोरिथ्म संभावित है। इस संभावना को समायोजित करके कि ग्रहणशील क्लस्टर समेकन के अगले चरण से गुजरता है, दीर्घकालिक स्मृति में इसके संक्रमण के समय प्रत्येक मेमोरी के लिए आवश्यक मात्रा प्राप्त करना संभव है।

समेकन चरण प्रोटीन को सलाह देने के संश्लेषण के साथ है, जो सभी प्रक्रियाओं के सामान्य पाठ्यक्रम को निर्धारित करता है। मेटाबोट्रोपिक और आयनोट्रोपिक रिसेप्टर्स के लिए समेकन के पाठ्यक्रम की अपनी विशेषताएं हैं, लेकिन यह काफी वैचारिक रूप से समान है। प्रशिक्षण के तुरंत बाद, एक न्यूरॉन के नाभिक में तत्काल "प्रारंभिक जीन" की अभिव्यक्ति शुरू होती है। ये जीन प्रतिलेखन कारकों को कूटबद्ध करते हैं। प्रतिलेखन कारक "स्वर्गीय जीन" का प्रतिलेखन ट्रिगर करते हैं। इस तरह की प्रक्रिया का एक अनुमानित शेड्यूल नीचे दिए गए आंकड़े में दिखाया गया है।


"प्रारंभिक" और "देर से" जीन (ई.वी. मुरावियोवा, के.वी. अनोखिन, 2006) की अभिव्यक्ति।

विभिन्न प्रोटीन ज्ञात हैं, जिनके बारे में स्मृति निर्माण की प्रक्रिया में उनकी भागीदारी साबित होती है। आर्क, सीपीईबी, किबरा - यह उनमें से केवल एक छोटा सा हिस्सा है, हालांकि सबसे अधिक बार उल्लेख किया गया है। यह याद रखना चाहिए कि जानकारी एक न्यूरॉन पर दो प्रकार के ट्रैक छोड़ती है। एक इसके सिनैप्स की संवेदनशीलता में बदलाव के साथ जुड़ा हुआ है, दूसरा एक्स्ट्रासिनैप्टिक रिसेप्टर्स में परिवर्तन के निर्धारण के साथ। पहले एक डिटेक्टर के रूप में न्यूरॉन के गुणों को प्रभावित करता है। दूसरा पहचानकर्ताओं की तरंगों को फैलाने के लिए न्यूरॉन्स की क्षमता प्रदान करता है, स्टोर मेमोरी, फॉर्म एसोसिएटिविटी और इस तरह की मेमोरी। इन प्रक्रियाओं का प्रोटीन विनियमन किस तरह और किस क्रम में होता है, यह एक सरल प्रश्न नहीं है और अब तक इसका आम तौर पर स्वीकृत जवाब नहीं है, क्योंकि अभी भी आम तौर पर मान्यता प्राप्त मेमोरी मॉडल नहीं है। इसलिए, हमारे मॉडल में हम प्रक्रियाओं की सामान्य विचारधारा पर ध्यान केंद्रित करेंगे, दुर्भाग्य से, उनके प्रोटीन विनियमन का प्रदर्शन करने की संभावना का नाम नहीं है।

समेकन वास्तव में एक टाइमर सेट करता है जो स्मृति के तत्वों के जीवन के चरण को गिनता है और अगले चरण में उनके संक्रमण की संभावना को नियंत्रित करता है। यह माना जा सकता है कि एक प्रयोग की पुनरावृत्ति, या इसकी एक स्मृति के बराबर, समेकन के पाठ्यक्रम को बदलता है, दीर्घकालिक स्मृति के चरण में प्रवेश करने के लिए ग्रहणशील समूहों की संभावना को बढ़ाता है। यही है, अधिक पुनरावृत्ति या अधिक बार यादें, अधिक महत्वपूर्ण घटना छोड़ देता है। और इसी जानकारी के अनुरोध के साथ इसकी वसूली की संभावना जितनी अधिक होगी।

चूंकि भावनात्मक रूप से महत्वपूर्ण घटनाएं हमें तटस्थ घटनाओं की तुलना में उन्हें याद रखने की अधिक संभावना बनाती हैं, यह एक कारण हो सकता है कि भावनात्मक रूप से रंगीन घटनाएं हमारी स्मृति में अधिक टिकाऊ और स्थिर निशान बनाती हैं।

लेकिन अनुभव की यादें उतनी सरल नहीं हैं जितनी वे लगती हैं। मनोवैज्ञानिक लंबे समय से यादों के परिवर्तन की घटना से अवगत हैं। इसे पहली बार 1932 में फ्रेडरिक बार्टलेट (बार्टलेट, 1932) द्वारा वापस दिखाया गया था। उन्होंने स्थापित किया कि यदि कोई व्यक्ति किसी निश्चित घटना को याद करते हुए, कुछ विवरण जोड़ता है, तो मूल मेमोरी को एक नए से बदल दिया जाता है, और परिवर्तित विवरण इस नई मेमोरी का हिस्सा बन जाते हैं। इसके अलावा, व्यक्ति को इन परिवर्तनों के बारे में पता नहीं है, लेकिन उसका मानना ​​है कि सब कुछ वैसा ही था जैसा वह अब याद करता है। स्मृति में इस तरह के बदलाव को आमतौर पर मेमोरी पुनर्विचार कहा जाता है।

स्मृति का पुनर्विचार हमारे मॉडल के साथ अच्छी तरह से फिट बैठता है। किसी घटना का स्मरण उसके विशिष्ट पहचानकर्ता की बहाली के साथ होता है। यदि, किसी भी कारण से, मूल मेमोरी का विरूपण होता है, तो वर्तमान सूचना छवि को मुख्य मेमोरी के रूप में उसी पहचानकर्ता के साथ याद किया जाता है, क्योंकि यह पहचानकर्ता कॉर्टेक्स के स्थान पर मौजूद है। इसका मतलब यह है कि बार्लेट द्वारा वर्णित परिवर्तन की घटना अनिवार्य रूप से होती है।

बहुत दिलचस्प प्रयोग हैं जो बताते हैं कि पुनर्विचार न केवल परिवर्तन के साथ हो सकता है, बल्कि स्मृति को मिटाकर भी हो सकता है। लेकिन चूंकि ये प्रयोग ईवेंट मेमोरी की तुलना में व्यवहार से अधिक संबंधित हैं, इसलिए हम उन्हें बाद में संबंधित अनुभाग में विचार करेंगे।

इवेंट मेमोरी की सामान्य विचारधारा को निम्नानुसार वर्णित किया जा सकता है। आने वाली जानकारी भारी अतिरेक और विस्तार के साथ ताजा यादें बनाती है। यह उन्हें ऑनलाइन पहुंच के लिए बेहद सुलभ बनाता है। ऐसी स्मृति लंबे समय तक नहीं रहती है। उनकी स्मृति समेकन के चरणों से गुजरती है, जिनमें से प्रत्येक ग्रहण करने वाले क्लस्टर की संख्या को कम करता है। समेकन के सभी चरणों के परिणामस्वरूप, जाहिरा तौर पर एक महीने के लिए स्थायी, एनग्राम एक स्थिर मात्रा का अधिग्रहण करते हैं और दीर्घकालिक भंडारण के चरण में जाते हैं।

इससे पहले, हमने 10 पेटाबाइट्स पर इवेंट ब्रेन मेमोरी की मात्रा के क्रम का अनुमान लगाया था। जहां से जिप्सी विधि ने 1 मेगाबाइट पर एनग्राम के आकार का अनुमान लगाया। समेकन, यादों के सभी चरणों में यह आकलन पुराने, पुराने के लिए सही हो सकता है। अधिकांश जानकारी जिसके साथ हम काम करते हैं, वह वर्तमान दिन को संदर्भित करती है। इस जानकारी के लिए विस्तारित अतिरेक भंडारण प्रदान किया गया है। यह माना जा सकता है कि इस तरह की वास्तविक स्मृति कुल मस्तिष्क स्मृति की एक महत्वपूर्ण मात्रा में होती है। अगर मैं मानव मस्तिष्क का एक निर्माता था, तो मैं अनुभवजन्य रूप से सभी उपलब्ध स्मृति के आधे हिस्से को ताजा यादों में समर्पित कर दूंगा, और शेष आधी यादों को पुरानी यादों के लिए परिभाषित करूंगा।

ऐसी अनुभवजन्य धारणा के साथ, मस्तिष्क द्वारा सूचना रिकॉर्डिंग की गति 5x10 ¹⁵ / (16x60x60) के रूप में अनुमानित की जा सकती है, जो लगभग 10 ¹¹ बाइट्स या 100 गीगाबाइट प्रति सेकंड है। बेशक, यह सभी इंद्रियों से एक साथ आने वाली संपूर्ण जानकारी से बहुत अधिक है। लेकिन बातचीत इनपुट वॉल्यूम के बारे में नहीं है, बल्कि एक विस्तृत विवरण के बारे में है, जिसमें कई विवरण शामिल हैं जो कॉर्टेक्स के प्रत्येक क्षेत्र पर उत्पन्न होते हैं।

ऐसे अनुमान में, एक एनग्राम का प्रारंभिक आकार लगभग 10 गीगाबाइट होगा। दरअसल, मेमोरी कंसॉलिडेशन की प्रक्रिया इस अत्यंत अत्यधिक मात्रा के बारे में 1 मेगाबाइट के स्तर में क्रमिक कमी है।

फिर भी, वास्तव में नई और पुरानी स्मृति के संस्करणों का अनुपात जो भी था, प्रकृति को इसे अनुकूलित करना चाहिए ताकि निष्क्रिय मात्रा के अनुचित आरक्षण को रोका जा सके। इसका मतलब यह है कि, वर्तमान जानकारी को रिकॉर्ड करने की अत्यधिक उच्च गति को देखते हुए, सभी उपलब्ध मेमोरी के अतिप्रवाह का एक क्षण आ सकता है। यह माना जा सकता है कि उनींदापन वह स्थिति है जब मस्तिष्क के सूचना संसाधन इसके भरने के करीब पहुंच रहे हैं, और स्मृति समाशोधन की आवश्यकता है।

सिद्धांत रूप में, मेमोरी का परिचालन समेकन लगातार होता है, लगातार एनग्राम की मात्राओं को संपीड़ित करता है, मस्तिष्क नई यादों के लिए जगह प्रदान करता है। लेकिन यह माना जा सकता है कि परिचालन समेकन में कई नुकसान हैं। तो हमारे मॉडल में, न्यूरॉन डिटेक्टर ऐसे पैटर्न बनाते हैं जो अवधारणाओं के अनुरूप होते हैं। प्रत्येक अवधारणा कॉर्टेक्स के विभिन्न स्थानों में स्थित कई पैटर्नों द्वारा बनाई गई है। एक पैटर्न के लिए एक लहर को ट्रिगर करने के लिए, पैटर्न के न्यूरॉन्स का एक बड़ा हिस्सा सक्रिय होना चाहिए। इसका मतलब यह है कि अगर हम केवल ग्रहणशील समूहों के भाग को हटाकर संभाव्य समेकन का उपयोग करते हैं, तो हम धीरे-धीरे सभी स्तरों को इस तरह से नष्ट कर देते हैं कि पैटर्न में से कोई भी इस स्मृति से जुड़ी एक लहर का उत्सर्जन करने में सक्षम नहीं होगा। इससे बचने के लिए, चयनात्मक समेकन का उपयोग करना बुद्धिमान है।

चयनात्मक समेकन से पता चलता है कि हम चुनिंदा तरीके से यह निर्धारित करते हैं कि कौन से पैटर्न यादों के स्पष्ट निशान छोड़ना चाहिए और कौन से पूरी तरह से हटा दिए जाने चाहिए।फिर, एनग्राम की समान मात्रा और इसकी वितरित प्रकृति को बनाए रखने के साथ, व्यक्तिगत पैटर्न पर एनग्राम की कम घनत्व से बचना संभव होगा।

यह माना जा सकता है कि उन पैटर्नों को संरक्षित करने के लिए उपयोग करने के लिए यह अधिक लाभदायक है कि कोर्टेक्स पर अपनी स्थिति के साथ, स्मृति के सामान्य संदर्भ से जुड़ी गतिविधि के सबसे करीब से मेल खाते हैं। लेकिन इस तरह के पैटर्न को निर्धारित करने की प्रक्रिया को याद किए गए घटनाओं के बार-बार तकनीकी प्रजनन की आवश्यकता होती है। हालांकि, इस तरह के प्रजनन मस्तिष्क के सामान्य कामकाज के साथ असंगत है, चूंकि, वर्तमान धारणा के साथ एक साथ आगे बढ़ना, यह मस्तिष्क द्वारा मतिभ्रम के रूप में माना जाएगा। यह मान लेना उचित है कि दिन के दौरान जमा होने वाली अधिकांश सूचनाओं को हटाने से जुड़ा इष्टतम समेकन संभव नहीं है या मस्तिष्क समारोह के दौरान मुश्किल है। तब यह पता चलता है कि नींद ठीक उसी अवस्था में है, जब मस्तिष्क को इस तरह की प्रक्रियाएं करने की आवश्यकता होती है।

इस तथ्य के अलावा कि मस्तिष्क घटना की यादों को जमा करता है, उसी समय, न्यूरॉन्स को डिटेक्टर के रूप में प्रशिक्षित किया जाता है। दोनों तंत्रिका रिसेप्टर्स की संरचना में परिवर्तन पर आधारित हैं। रिसेप्टर्स में परिवर्तन कुछ जीनों के अभिव्यक्ति उत्पादों द्वारा संचालित होता है। जीन अभिव्यक्ति उत्पाद प्रोटीन हैं। उनमें से कुछ सीधे सेलुलर प्रक्रियाओं में शामिल हैं, कुछ प्रतिलेखन कारक हैं जो बाद की जीन अभिव्यक्ति को विनियमित करते हैं। संबंधित प्रोटीन की एकाग्रता को बदलकर, दोनों प्रकार के समेकन के साथ जुड़ी प्रक्रियाओं के पाठ्यक्रम का न्याय कर सकता है।

आप एक डाई के साथ मस्तिष्क के ऊतकों के एक हिस्से को धुंधला करने के माध्यम से प्रोटीन की एकाग्रता को देख सकते हैं और मूल्यांकन कर सकते हैं, जो वांछित प्रोटीन का जवाब देता है। इसी तरह के अवलोकन से पता चला है कि सबसे बड़े पैमाने पर बदलाव नींद के दौरान ठीक होते हैं (चियारा सिरेली, गिउलिओ टोनोनी, 1998) (सिरेली, 2002) (आंकड़े नीचे)।


तीन घंटे की नींद (एस) के बाद पार्श्विका चूहे प्रांतस्था में आर्क प्रोटीन का वितरण और तीन घंटे के बाद सहज जागने (डब्ल्यू) (सिरेली, 2002)


प्रतिलेखन कारक पी-सीआरबी का वितरण चूहे पार्श्विका प्रांतस्था के कोरल भागों में तीन घंटे की नींद (एस) के बाद और के मामले में होता है। तीन घंटे की नींद की कमी (एसडी) (सिरेली, 2002)

एक सपने में स्मृति का समेकन कई चरणों में होता है। एक स्वस्थ व्यक्ति में, नींद धीमी नींद के पहले चरण से शुरू होती है, जो 5-10 मिनट तक रहती है। फिर दूसरा चरण आता है, जो लगभग 20 मिनट तक रहता है। एक और 30-45 मिनट तीसरे और चौथे चरण की अवधि पर पड़ता है। इसके बाद, स्लीपर धीमी नींद के दूसरे चरण में लौट आता है, जिसके बाद REM नींद का पहला एपिसोड होता है, जिसकी अवधि लगभग 5 मिनट होती है। आरईएम नींद के दौरान, आंखें बहुत बार और समय-समय पर बंद पलकों के नीचे तेजी से चलती हैं। यदि आप इस समय सोते हुए आदमी को जगाते हैं, तो 90% मामलों में आप एक ज्वलंत सपने के बारे में एक कहानी सुन सकते हैं। इस पूरे क्रम को एक चक्र कहा जाता है। पहले चक्र में 90-100 मिनट की अवधि होती है। फिर चक्र दोहराया जाता है,उसी समय, धीमी नींद का अनुपात कम हो जाता है और आरईएम नींद का अनुपात धीरे-धीरे बढ़ता है, जिसमें से कुछ मामलों में अंतिम एपिसोड 1 घंटे तक पहुंच सकता है। औसतन, पूर्ण स्वस्थ नींद के साथ, पांच पूर्ण चक्र देखे जाते हैं।

नींद के चरणों को विभिन्न प्रकारों की जानकारी को संसाधित करने की आवश्यकता के द्वारा समझाया जा सकता है। ईवेंट मेमोरी को समेकित करने के लिए एल्गोरिदम, पहचानकर्ताओं के वितरण से जुड़ी तरंग मेमोरी और सिनेप्स की प्लास्टिसिटी से जुड़ी मेमोरी में बहुत अंतर हो सकता है।

हमारी धारणा अच्छी तरह से नींद की चक्रीय प्रकृति की व्याख्या करती है। पूर्ण समेकन, जैसा कि हर कोई व्यक्तिगत अनुभव से जानता है, लगभग आठ घंटे की आवश्यकता होती है। लेकिन हालात हमें जल्द ही जगा सकते हैं। अगर आठ घंटे की नींद में एक चक्र कई चरणों में विभाजित होता है, तो समय से पहले नींद में रुकावट इस तथ्य को जन्म देगी कि नींद के शुरुआती चरणों को पूरी तरह से पूरा करने का समय होगा, जबकि बाद वाले भी शुरू नहीं हुए थे। अर्थात्, पिछले दिन की तुलना में संबंधित मस्तिष्क संसाधन को पूरी तरह से समाप्त करते हुए, सूचना का हिस्सा पूरी तरह से असंसाधित रहेगा। यही है, मस्तिष्क, वास्तव में, एक निष्क्रिय अवस्था में होगा। कई चक्रों में समय से पहले जागरण के लिए कम से कम आंशिक रूप से समेकन प्रक्रियाओं में से प्रत्येक को पूरा करने और मस्तिष्क को पर्याप्त स्थिति में लाने की अनुमति मिलती है। लेकिन पूर्ण समेकन की आवश्यकता गायब नहीं होती है,और फिर मस्तिष्क को लंबी नींद के साथ छूटे हुए चक्रों की भरपाई करनी होगी, जिसे आमतौर पर "स्लीप ऑफ" कहा जाता है।

ऐसा लगता है कि स्मृति समेकन धीमी नींद के चरणों के साथ जुड़ा हुआ है। जैसे ही यह पूरा हो जाता है, ये चरण छोटे हो जाते हैं, जिससे तेज नींद आती है। यह इस तथ्य की व्याख्या करता है कि जब समेकन पूरा हो जाता है, नींद की अंतिम अवस्था में REM नींद का एक लंबा चरण होता है।

आरईएम नींद बहुत सपने हैं जो विचित्र कल्पनाओं का निर्माण करते हैं, केवल दूरस्थ रूप से वास्तविक अनुभव से संबंधित हैं। सपनों के लिए सिगमंड फ्रायड द्वारा मनाया गया पैटर्न कहता है कि वे घटनाएं जो हमें सबसे ज्यादा चिंतित करती हैं, हमारे लिए महत्वपूर्ण हैं और एक सपने में दिखाई देने वाली हमारी पीड़ाओं और अनुभवों के सार को केंद्रित करती हैं (फ्रायड, 1900)। ज्यादातर मामलों में, सपने जल्दी भूल जाते हैं। हम हर रात सपने देखते हैं, लेकिन जिस तेजी के साथ हम उन्हें भूल जाते हैं, उससे कई लोगों का मानना ​​है कि वे सपने नहीं देखते हैं।

हमारे मॉडल में, सपनों को मिटाना काफी सरलता से साकार होता है। ऐसा करने के लिए, यह सुनिश्चित करने के लिए पर्याप्त है कि हिप्पोकैम्पस के पहचानकर्ताओं के निशान लंबे समय तक तय नहीं हैं, लेकिन तेजी से विघटन से गुजरना पड़ता है। यह इस तथ्य को जन्म देगा कि हम सपनों के बारे में भूल जाएंगे। लेकिन अगर, जागने के बाद, हमारे पास हाल ही में एक सपने को याद करने का समय है, तो एक नई, पारंपरिक स्मृति पैदा होगी जो नींद की घटनाओं को संरक्षित करेगी।

यह माना जा सकता है कि सपनों के लिए, हिप्पोकैम्पस के पहचानकर्ताओं के निशान को मिटाना साहचर्य के निशान को हटाने के साथ नहीं है। फिर सपनों का अर्थ हमारे लिए सबसे महत्वपूर्ण और महत्वपूर्ण अवधारणाओं के लिए संघों की प्रणाली को मजबूत करने के द्वारा समझाया जा सकता है। जो बदले में दुनिया के बाद की धारणा में इस तरह से योगदान देता है कि नई घटनाओं का वर्णन करने की प्रणाली में इन अवधारणाओं को सबसे अधिक बल दिया जाएगा।

हर कोई जानता है कि "सुबह शाम की तुलना में समझदार है।" लेकिन इस ज्ञान का सार क्या है? कभी-कभी सुबह की अंतर्दृष्टि को इस तथ्य से समझाया जाता है कि, माना जाता है कि मस्तिष्क रात में दिन के कार्यों को हल करता है। इस स्पष्टीकरण से संकेत मिलता है, सबसे पहले, इस तथ्य से कि कई अध्ययनों में दर्ज की गई रात की मस्तिष्क गतिविधि दिन के दौरान अनुभव की गई गतिविधि से मिलती-जुलती है, और दूसरी बात, उन विषयों के साथ सपने के अनुरूप, जो हमें वास्तविकता में परेशान करते हैं। लेकिन यह मान लेना अधिक उचित है कि मस्तिष्क रात में दिन के कार्यों को हल नहीं करता है, यह अवधारणाओं और यादों की प्रणाली को अनुकूलित करने पर काम करता है। सुबह में, यह अनुकूलन कल अस्पष्ट मुद्दों के लिए स्पष्टीकरण ढूंढना आसान बनाता है। एक प्रश्न को सही ढंग से पूछने के लिए, आपको अधिकांश उत्तर जानने की आवश्यकता है। वह नौकरीवह मस्तिष्क रात में करता है - यह उत्तर के उस बहुत बड़े हिस्से की तैयारी है - आंतरिक अवधारणाओं के "सही" सेट के साथ प्रश्न को दृष्टिकोण करने और अनावश्यक यादों के अत्यधिक विवरण से छुटकारा पाने की क्षमता। यही है, अगर एक सपने के बारे में अब जो कुछ भी कहा जाता है वह आपको बहुत अस्पष्ट लगता है, तो इस कल पर लौटने की कोशिश करें।

यह एक सपने में बिताए समय को पछतावा करने का कोई मतलब नहीं है। नींद बिना किसी प्रयास के "समझदारी बढ़ाने" का एक शानदार अवसर है। केवल एक चीज जो अभी भी आवश्यक है वह पर्याप्त मात्रा में ताजा जानकारी के साथ सिर को प्रीलोड करना है। इसके अलावा, यह जानकारी न केवल नए तथ्य हो सकती है, बल्कि पुराने ज्ञान, नए याद या विचार किए जा सकते हैं। हमारे विचारों में से कोई भी छाल पर ताजा यादों का एक निशान छोड़ देता है। एक सपने में, नए विचारों और पुराने अनुभव का समेकन होता है, जिससे गहन सामान्यीकरण संभव हो जाता है। इसका मतलब यह है कि किसी प्रश्न पर दिन के समय का प्रतिबिंब समझ में आता है, भले ही वे तत्काल उत्तर न दें। ये विचार हमारे लिए रुचि के विषय से संबंधित उन ताज़ा यादों को बनाते हैं जो रात में मस्तिष्क को हमारी अवधारणाओं की पूरी प्रणाली के अनुकूलन पर काम करने का अवसर प्रदान करेंगे।आप उन छोटे बच्चों को याद कर सकते हैं, जिनका कॉर्टेक्स संगठन सबसे अधिक सक्रिय है, आम तौर पर अपना ज्यादातर समय सपने में गुजारते हैं।

समेकन के विचार न केवल शिशुओं की नींद को समझा सकते हैं, बल्कि बुजुर्गों के रूढ़िवाद को भी समझा सकते हैं। रूढ़िवाद से हमारा तात्पर्य नए विचारों और कौशलों की अस्वीकृति से है, बशर्ते कि सामान्य घटना स्मृति संरक्षित हो। पारंपरिक दृष्टिकोणों में, यह एक निश्चित विरोधाभास का कारण बनता है। ऐसा लगता है कि नए तथ्यों को याद रखने की क्षमता नए सिद्धांतों को सीखने और नए कौशल सीखने की क्षमता प्रदान करनी चाहिए। लेकिन सब कुछ जगह में गिर जाता है, अगर हम याद करते हैं कि न्यूरॉन डिटेक्टरों का एक संगठन है जो मस्तिष्क की अवधारणाओं का एक सेट बनाता है, और एक घटना मेमोरी है जिसे इन अवधारणाओं के आधार पर वर्णित और संग्रहीत किया जाता है। ईवेंट मेमोरी का दैनिक समेकन स्पष्ट रूप से उपलब्ध वॉल्यूम के आधे से अधिक है। इसका मतलब यह है कि उम्र की परवाह किए बिना, ईवेंट मेमोरी मजबूत हो सकती है अगर कार्बनिक गड़बड़ी इसके साथ हस्तक्षेप नहीं करती है।लेकिन न्यूरॉन डिटेक्टरों के साथ, चीजें अधिक जटिल हैं। ऐसा लगता है कि उम्र के साथ, उनकी विशेषज्ञता पर निर्णय लेने वाले न्यूरॉन्स की संख्या अधिक से अधिक हो जाती है, और नई अवधारणाओं के गठन के लिए कम और कम अवसर होते हैं। और फिर हम ऐसी स्थिति में आते हैं कि हम सब कुछ याद रख सकते हैं, लेकिन केवल उन अवधारणाओं में जो हमारे पास हैं। लेकिन हम पहले से ही कठिनाई के साथ नई अवधारणाओं को तैयार कर सकते हैं या बिल्कुल नहीं कर सकते हैं। तदनुसार, सब कुछ मौलिक रूप से नई धारणा और प्राकृतिक अस्वीकृति में कठिनाइयों का कारण बनता है, जिसे सेनील रूढ़िवाद कहा जाता है।हमारे पास है। लेकिन हम पहले से ही कठिनाई के साथ नई अवधारणाओं को तैयार कर सकते हैं या बिल्कुल नहीं कर सकते हैं। तदनुसार, मूल रूप से नया सब कुछ धारणा और प्राकृतिक अस्वीकृति में कठिनाइयों का कारण बनता है, जिसे सेनील रूढ़िवाद कहा जाता है।हमारे पास है। लेकिन हम पहले से ही कठिनाई के साथ नई अवधारणाओं को तैयार कर सकते हैं या बिल्कुल नहीं कर सकते हैं। तदनुसार, सब कुछ मौलिक रूप से नई धारणा और प्राकृतिक अस्वीकृति में कठिनाइयों का कारण बनता है, जिसे सेनील रूढ़िवाद कहा जाता है।

विस्तार

साहित्य का इस्तेमाल किया

पिछले भाग:
भाग 1. न्यूरॉन
भाग 2. कारक
भाग 3. अवधारणात्मक, दृढ़ नेटवर्क
भाग 4. पृष्ठभूमि गतिविधि
भाग 5. मस्तिष्क की तरंगें
भाग 6. प्रोजेक्शन सिस्टम
भाग 7. मानव कंप्यूटर इंटरफ़ेस
भाग 8. तरंग नेटवर्क में कारकों का अलगाव
भाग 9. न्यूरॉन डिटेक्टरों के पैटर्न। उलटा प्रक्षेपण
भाग 10. स्थानिक स्व-संगठन
भाग 11. डायनेमिक न्यूरल नेटवर्क। संबद्धता
भाग 12. स्मृति के निशान
भाग 13. साहचर्य स्मृति
भाग 14. हिप्पोकैम्पस

एलेक्सी रेडोज़ुबोव (2014)