Uzun süreli hafıza tipleri, nöronal bazlar ve bozukluklar

uzun süreli hafıza (MLP) görünüşte sınırsız kapasiteye sahip çok dayanıklı bir hafıza deposudur. Uzun süreli bir hafıza birkaç saatten birkaç yıla kadar sürebilir.

Kısa süreli belleğe ulaşan anılar, "konsolidasyon" adı verilen bir işlemle uzun süreli anılar olabilir. Tekrarlama, önemli dernekler ve duygular içerir.

Bu faktörlere göre, hatıralar daha güçlü (doğum tarihiniz) veya daha zayıf veya daha zor (yıllar önce okulda öğrendiğiniz bir kavram) olabilir..

Genel olarak, kısa süreli hafıza daha akustik ve görseldir. Uzun süreli hafızada bilgi, her şeyden önce görsel ve anlamsal olarak kodlanırken (daha fazla ilişkilendirme ve anlamlarla bağlantılı).

Fizyolojik düzlem ile ilgili olarak, uzun süreli hafıza, beynimizin hücreleri olan nöronların yapı ve bağlantılarında fiziksel bir değişim süreci içerir..

Süreci uzun vadeli güçlendirme (PLP) olarak bilinir. Ve, bir şey öğrendiğimizde yeni nöronal devrelerin yaratıldığını, değiştirildiğini, güçlendirildiğini veya zayıfladığını ima ediyor. Yani, beynimizde yeni bilgileri depolamamıza izin veren bir nöronal yeniden yapılanma var. Bu şekilde beynimiz sürekli değişiyor.

Hipokampus, bilgilerin geçici olarak depolandığı beyin yapısıdır ve kısa süreli depolamadan uzun vadeli depolamaya kadar anıları birleştirmeye hizmet eder. İlk öğrenmeden sonra 3 aydan uzun süreler için nöronal bağlantıların modülasyonuna katılabileceğine inanılmaktadır..

Hipokampüsün çoklu beyin bölgeleriyle bağlantısı var. Beynimizde hatırlanacak hatıralar için hipokampus bilgiyi kalıcı bir şekilde depolandıkları kortikal alanlara aktarıyor gibi görünüyor..

Açıkçası, eğer bu beyin yapıları herhangi bir şekilde hasar görmüş olsaydı, bir miktar uzun süreli hafıza bozulabilirdi. Amnezi hastalarında olan budur.

Ayrıca, hasarlı beynin alanına bağlı olarak, bazı bellek türleri veya hatıralar etkilenecek, ancak diğerleri etkilenmeyecektir. Mevcut bellek türleri aşağıda tanımlanmıştır..

Öte yandan, bir şeyi unuttuğumuzda ne olduğu, bu bilgiden sorumlu sinaptik bağlantıların zayıflamasıdır. Her ne kadar öncekiyle örtüşen ve etkileşime neden olan yeni bir sinir ağı devreye girmiş olsa da.

Bu nedenle, hafızamızdaki bilgileri kesin olarak silip silmediğimize dair bir tartışma var. Saklanan verilerin hiçbir zaman uzun süreli bellekten tamamen silinmemesi, ancak kurtarılması daha zor hale gelebilir.

Uzun süreli hafızanın tarihi

Belleği araştırmaya yönelik ilk girişimler felsefi yöntemlere dayanıyordu. Bunlar gözlem, mantık, yansıma vb..

On dokuzuncu yüzyılda, belleği deneysel olarak incelemek için bilimsel yöntemi kullanmaya başladılar. Bu yüzden, Ebbinghaus insan hafızası üzerine odaklanırken, Lashley ilk defa hayvan hafızasını analiz etti..

Zaten 1894'te Santiago Ramón y Cajal, öğrenmenin sinir sistemimizde yapısal değişiklikler ürettiği histolojik hazırlıklarıyla varsaymıştı..

1949'da bir başka temel figür olan Donald Hebb ise öğrenmenin sinaptik plastisite mekanizmalarına dayandığını belirtti. Yani, sinaptik bağlantılar uzun süreli hafıza ile değişir..

Buna paralel olarak, ünlü davranışçılar Pavlov, Skinner, Thorndike ve Watson, ilişkisel öğrenmenin temellerini oluşturdular: klasik ve operant koşullandırma.

Belleğin işleyişini açıklamak için en çok kullanılan model Atkinson ve Shiffrin (1968) modelidir..

Bilginin duyu deposuna giren duyulardan (görme, koku alma, duyma, dokunma ...) alındığını, ardından sınırlı süreli ve kapasiteye sahip kısa süreli hafıza (MCP) olarak bilinen ikinci bir mağazaya ulaştığını belirtti..

Kısa süreli bellekten gelen bilgilerin bir kısmı, bir sonraki depoya, uzun süreli belleğe geçebilir. Önceden seçilen bilgileri saklar ve işler. Kapasitesi neredeyse sınırsızdır.

Nöropsikolojik çalışmalar, temporal loblarda lezyonları olan ve beyindeki belleğin muhtemel yerini bulan hastalar için de temel olmuştur. Çok meşhur bir vaka, hastanın Henry Molaison'u (H.M.). Bu hasta epilepsilerini tedavi etmek için hem medial temporal loblar, hipokampusun bir parçası hem de amigdala çıkarıldı. Ancak, operasyondan sonra yeni bilgilerini uzun süreli hafızasında saklayamayacağını keşfetti..

Hayvan modelleri sayesinde öğrenmeye dahil olan sinir devrelerini göstermek mümkündü. Kısa ve uzun süreli bellekte var olan farklı moleküler mekanizmaların yanı sıra.

Aslında Eric Kandel 2000 yılında Aplysia Californica ile yaptığı çalışmalardan dolayı Nobel Ödülü'nü aldı. Bu deniz salyangozu sinir devreleri ve bellekteki yapısal değişiklikler hakkında çok şey ortaya koydu. Bu kesinlikle Cajal'ın hipotezlerini doğruladı.

Halen, araştırmacılar hafıza mekanizmaları hakkında daha fazla şey öğrenmek için sağlıklı ve hasta hastalarda beyin görüntüleme tekniklerini kullanmaktadır (Carrillo Mora, 2010).

Uzun süreli hafıza türleri

İki tür uzun süreli hafıza vardır; açık veya bildirimsel ve açık veya bildirimsel olmayan.

Bildirim veya açık bellek

Declarative memory, bilinçli olarak uyandırılabilecek tüm bilgileri kapsar. Bu, basit bir şekilde başka bir bireye sözlü olarak iletilebilir veya iletilebilir..

Beynimizde, mağaza medial temporal lobda yer alıyor..

Bu alt bellek türü içinde anlamsal bellek ve epizodik bellek vardır..

Anlamsal hafıza, kelimelerin anlamlarını, nesnelerin fonksiyonlarını ve çevre hakkındaki diğer bilgileri ifade eder..

Öte yandan, epizodik bellek, hayatımızın önemli veya duygusal olarak ilgili deneyimlerini, deneyimlerini ve olaylarını saklayan bellektir. Bu yüzden aynı zamanda otobiyografik hafıza olarak da adlandırılır..

Beyannameli olmayan veya örtük bellek

Bu tür bir hafıza, algılayabileceğiniz gibi, bilinçsizce ve zihinsel bir çaba göstermeden uyandırılır. Kolayca sözlü edilemeyen, bilinçsiz ve hatta istemsiz öğrenilebilecek bilgiler içerir..

Bu kategori içinde, yeteneklerin ve alışkanlıkların hafızasını ima eden usule dayalı veya araçsal bellektir. Bazı örnekler enstrüman çalmak, bisiklete binmek, araba kullanmak veya bir şeyler pişirmek olabilir. Çok fazla uygulanmış aktivitelerdir ve bu nedenle otomatikleştirilirler..

Beynimizin bu becerileri saklamaktan sorumlu olan kısmı çizgili çekirdektir. Bazal ganglion ve serebelluma ek olarak.

Beyannameli olmayan hafıza aynı zamanda dernek yoluyla öğrenmeyi de kapsar (örneğin, belirli bir melodiyi bir yere bağlamak veya bir hastaneyi hoş olmayan duygular ile ilişkilendirmek).

Bunlar klasik şartlandırma ve işlemsel şartlanmadır. Birincisi, birkaç kez birlikte ortaya çıkan veya ilişkilendirilmek üzere olan iki olaya neden olur..

İkincisi, belirli bir davranışın olumlu sonuçlara sahip olduğunu (ve dolayısıyla tekrarlanacağını) ve diğer davranışların olumsuz sonuçlar doğurduğunu (ve gerçekleşmelerinden kaçınılacak) öğrenmeyi içerirken.

Duygusal bileşenleri olan cevaplar, beynin amigdaloid çekirdeği adı verilen bir alanında saklanır. Buna karşılık, iskelet kaslarını içeren cevaplar serebellumda yer almaktadır..

Alışkanlık ve farkındalık gibi dolaysız ilişkisel olmayan öğrenme de reflekslerde örtük bellekte saklanır..

Sinirsel bazlar

Herhangi bir bilginin uzun süreli hafızaya ulaşması için, beyinde bir dizi nörokimyasal veya morfolojik değişiklik üretmek gereklidir..

Belleğin çoklu sinapslarla (nöronlar arasındaki bağlantılar) depolandığı kanıtlanmıştır. Bir şey öğrendiğimizde, bazı sinapslar güçlendirilir..

Öte yandan, unuttuğumuzda zayıflar. Böylece beynimiz sürekli yeni bilgiler edinmekte ve faydalı olmayanları atmaktadır. Bu kayıplar veya sinapsların kazancı davranışımızı etkiler.

Bu bağlanabilirlik, eğitim, stabilizasyon ve sinaptik eliminasyon mekanizmaları sayesinde yaşam boyunca yeniden kuruluyor. Kısacası, nöronal bağlantılarda yapısal düzenlemeler var..

Amnezi hastaları ile yapılan araştırmalarda, kısa süreli ve uzun süreli hafızanın farklı nöronal substratlara sahip farklı mağazalarda olduğu kanıtlanmıştır..

Uzun vadeli yetkilendirme

Keşfedildiği gibi, öğrenme bağlamında olduğumuzda, daha fazla glutamat salınımı olur..

Bu, belirli reseptör ailelerinin aktivasyonunu üretir ve bu da kalsiyumun dahil olan sinir hücrelerine girmesine neden olur. Kalsiyum esas olarak NMDA adlı bir reseptör yoluyla nüfuz eder..

Hücrede eşiği aşan böylesine yüksek miktarda kalsiyum biriktiğinde, "uzun süreli güçlenme" olarak bilinen şey tetiklenir. Bu, daha dayanıklı bir öğrenme gerçekleşiyor demektir.

Bu kalsiyum seviyeleri farklı kinazların aktivasyonunu tetikler: Protein kinaz C (PKC), kalmodulin kinaz (CaMKII), mitojenle aktifleştirilen kinazlar (MAPK) ve tirozin kinaz..

Her birinin fosforilasyon mekanizmalarını tetikleyen farklı fonksiyonları vardır. Örneğin, calmodulin kinaz (CaMKII), postsinaptik membrana yeni AMPA reseptörlerinin yerleştirilmesine katkıda bulunur. Bu, öğrenmeyi sürdüren sinapsların daha fazla güç ve kararlılık üretmesini sağlar.

CaMKII ayrıca nöronların hücre iskeletinde de değişime neden olarak aktif maddeyi etkiler. Bu, daha kararlı ve dayanıklı bir sinaps ile bağlantılı olan dendritik omurganın boyutunda bir artışa yol açar..

Öte yandan, protein kinaz C (PKC) presinaptik ve postsinaptik hücreler (Cadherin-N) arasında bağlanma köprüleri kurarak daha kararlı bir bağlantı oluşturur..

Ek olarak, protein sentezine katılan erken ekspresyon genleri katılacak. MAPK yolu (mitojenle aktive olan kinazlar), genetik transkripsiyonu düzenler. Bu yeni nöronal bağlantılara yol açacaktır..

Bu nedenle, kısa süreli hafıza mevcut proteinlerin modifikasyonunu ve önceden var olan sinapsların gücündeki değişiklikleri içerirken, uzun süreli hafıza yeni proteinlerin sentezini ve yeni bağlantıların büyümesini gerektirir.

PKA, MAPK, CREB-1 ve CREB-2 yolları sayesinde kısa süreli hafıza, uzun süreli hafıza haline gelir. Bunun bir sonucu olarak dendritik dikenlerin büyüklüğü ve şeklindeki değişikliklere yansır. Nöronun terminal düğmesinin bir genişlemesinin yanı sıra.

Geleneksel olarak, bu öğrenme mekanizmalarının sadece hipokampüste meydana geldiği sanılıyordu. Bununla birlikte, memelilerde, uzun vadeli güçlenmenin, beyincik, talamus veya neokorteks gibi birçok bölgede meydana gelebileceği gösterilmiştir..

Ayrıca NMDA reseptörlerinin neredeyse hiç bulunmadığı yerler olduğu ve buna rağmen uzun vadeli güçlenmenin ortaya çıktığı bulunmuştur..

Uzun vadeli depresyon

Anıları ayarlayabildiğin gibi, işlenmemiş diğer bilgileri de unutabilirsin. Bu sürece "uzun vadeli depresyon" (DLP) denir..

Doygunluktan kaçınmaya hizmet eder ve presinaptik nöronda bir aktivite olduğunda meydana gelir, ancak postsinaptik veya tam tersi değil. Veya, aktivasyon çok düşük yoğunluğa sahip olduğunda. Bu şekilde, yukarıda belirtilen yapısal değişiklikler yavaş yavaş tersine çevrilir.

Uzun süreli hafıza ve uyku

Çeşitli çalışmalarda, anıların sabit bir şekilde depolanması için yeterli dinlenmenin gerekli olduğu gösterilmiştir..

Vücudumuz uyku dönemini yeni anılar oluşturmak için kullanıyor gibi görünüyor çünkü dış ortamdan işlemi zorlaştıran girişimler yok.

Böylece, nöbette depolanmış olan bilgiyi kodlar ve kurtarırız, uykunda ise gün içinde öğrendiklerimizi birleştiririz..

Bunun mümkün olması için, uyku reaktivasyonları sırasında, öğrenirken aktif hale gelen aynı nöronal ağda gerçekleştiği görülmüştür. Yani, biz uyurken uzun vadeli güçlenme (veya uzun vadeli depresyon) neden olabilir.

İlginçtir ki, çalışmalar öğrendikten sonra uyumanın hafıza üzerinde yararlı etkilere sahip olduğunu göstermiştir. Ya 8 saatlik uyku sırasında, 1 veya 2 saatlik şekerleme ve hatta 6 dakikalık uyku sırasında.

Ek olarak, öğrenme süresi ile rüya arasında geçen zaman ne kadar küçük olursa, uzun süreli hafızanın depolanmasında faydaları o kadar fazla olacaktır..

Uzun süreli hafıza bozuklukları

Uzun süreli hafızanın etkilenebileceği durumlar vardır. Örneğin, yorgun olduğumuz durumlarda, uygun şekilde uyumadığımız veya stresli zamanlarımız olduğunda.

Ayrıca uzun süreli hafıza, yaşlandıkça kademeli olarak kötüleşmeye meyillidir..

Öte yandan, hafıza sorunlarına en çok bağlı olan patolojik durumlar beyin hasarı ve Alzheimer hastalığı gibi nörodejeneratif hastalıklardır..

Açıkça, hafızanın oluşumunu destekleyen veya bunlara katılan yapılarda meydana gelen herhangi bir hasar (örneğin, geçici loblar, hipokampus, amigdala vb.) Uzun süreli hafıza depomuzda sekel üretecektir..

Hem depolanmış bilgileri hatırlamak (hem retrograd amnezi) hem de yeni anılar depolamak (anterograd amnezi) ile ilgili sorunlar ortaya çıkabilir.

referanslar

1. Caroni, P., Donato, F., & Muller, D. (2012). Öğrenmede yapısal esneklik: düzenleme ve işlevler. Doğa İncelemeleri Neuroscience, 13 (7), 478-490.
2. Carrillo-Mora, Paul. (2010). Bellek sistemleri: tarihsel inceleme, sınıflandırma ve güncel kavramlar. İlk bölüm: Tarihçe, hafızanın taksonomisi, uzun süreli hafıza sistemleri: anlamsal hafıza. Ruh sağlığı, 33 (1), 85-93.
3. Diekelmann, S., & Born, J. (2010). Uykunun hafıza fonksiyonu. Doğa İncelemeleri Neuroscience, 11 (2), 114-126.
4. Uzun Süreli Bellek. (N.D.). BrainHQ'den 11 Ocak 2017'de alındı: brainhq.com.
5. Uzun süreli hafıza (2010). İnsan hafızasından alındı: human-memory.net.
6. Mayford, M., Siegelbaum, S.A., ve Kandel, E. R. (2012). Sinapslar ve hafıza saklama. Cold Spring Harbor biyolojide perspektifler, 4 (6), a005751.
7. McLeod, S. (2010). Uzun Süreli Bellek. Simply Psychology'den alındı: simplypsychology.org.