Относится к сборнику статей теори МВАП https://t.me/thinking_cycles
В любой момент времени в норме мы можем вызвать у себя воспоминание о прошедших событиях, которые будут столь же детализованными, как и при переживании, так что воскрешают ситуацию для повторного ее осмысления. При этом в эпизоде сохраняются несколько компонентов происходящего, начиная с состояния организма (плохо, норма, хорошо: fornit.ru/70332), текущий базовый контекст поведения (пищевой, половой, поисковый, оборонительный и т.п.) в его активных составляющих (например, пищевой-поисковый), что на уровне психики переживается как эмоциональное состояние (fornit.ru/70312) и в таком контексте – совокупный образ восприятия (fornit.ru/68828) – как стимул, привлекший осознанное внимание в данный момент. Эпизод памяти включает в себя всю это цепочку – как ветку дерева известных (распознаваемых) признаков: fornit.ru/66797.
Причем воспоминания могут следовать одно за другим довольно часто, если в каждый такой момент находился актуальный стимул, вызывающий привлечение осознанного внимания (fornit.ru/44471). Если бы каждый эпизод воспоминаний содержал в себе полную копию образов активной ветки, то в голове не хватило бы никакого места, да и нерационально было бы так хранить воспоминания. Е.Соколов показал (fornit.ru/70647), что стимул кодируется номером выхода распознавателя, а не включает всю его активность. Т.е. чтобы заново активировать образ просто нужно знать номер нейрона, который обеспечивает распознавание специфической совокупности активности на его входе. В программной реализации структура образа имеет уникальный ID и если нужно активировать образ (вызвать его переживание), то нужно активировать образ с данным ID. И для хранения воспоминания достаточно просто сохранить это число (номер нейрона).
Это значит, что сохранения эпизода переживания нужно появление нового созревшего нейрона, который становится активатором воспоминания данных образов. Для этого от этого нейрона нужно сформировать связи, активирующие все те образы (состояние организма, эмоцию, стимул, значимость стимула), которые были активны во время акта долговременного запоминания. Такой нейрон при активации возбудит весь ранее активные образы и вернет переживания в их прежнем виде. Нейробиологи назвали такой нейрон «энграммным», т.е. сохраняющим всю картину активностей. Этот термин был введен немецким биологом Р. Земоном в начале XX века, который означает некую физическую «запись» памяти. Это название плохо списывает суть функции – как черный ящик и поэтому не очень удачен, но его значение сегодня нейробиологи понимают вполне определенно.
У программистов есть более функциональный термин - «указатель». Это число, сохраняющее IDтого объекта, который может быть активирован при активации указателя. В самом общем виде IDполного объекта – это номер ячейки памяти, где этот объект хранится. Фактически – это является уникальным идентификатором, точно определяющим нахождение объекта. В реализации прототипа индивидуальной адаптивности Beast (fornit.ru/beast) применяются указатели для сохранения объекта в памяти, и там эпизодическая память занимает из-за такой компактности элементов очень мало места.
С такой схемой понимания вопрос о механизмах формирования воспоминаний становится однозначно решаемым. Для общей основы есть подборка фактических данных исследований: fornit.ru/69054. По множеству опубликованных научных и популярных статей видно, насколько вразнобой делаются выводы и какими эти выводы бывают странными, вплоть до утверждений, что энграммный нейрон сохраняет образ в виде белковой модели, хотя доказано, что нейрон не кодирует выходной сигнал как-то кроме как вкл-выкл, какими бы причудливыми не были его спайки (fornit.ru/6449). Нейрон – простейший и универсальный функциональный элемент природной реализации системы адаптивности и для других способов реализации вовсе не обязательно эмулировать этот вид клетки (fornit.ru/art10).
Другой крайностью оказывается распространенное представление, что воспоминания хранятся в виде распределённых сетей активности, а не в отдельных нейронах. Но эти сети (иерархия распознавателей образов от примитивов восприятия до конечных образов) активируются элементов эпизода памяти. Энграммный нейрон (или группа) выступает как «начальный триггер», который при возбуждении запускает последовательность процессов, восстанавливающих весь паттерн активности.
Теперь остается дорисовать всю схему основы процесса сохранения эпизодов памяти.
Условием формирования связей энграммного нейрона с текущей активностью является удержание стимула гиппокампом, замыканием выхода образа на его вход (fornit.ru/69067). В таком виде стимул может удерживаться неограниченно долго, и за это время происходит его осознание и укрепление памяти – по базовому закону сохранения памяти (fornit.ru/69073). На укрепление связей от энграммного нейрона к элементам активного образа требуется око получаса, и все это время образ удерживается в активном состоянии.
Для пополнения энграммных нейронов, нужных для сохранения эпизодов памяти, в районе гиппокампа происходит постоянный нейрогенез (fornit.ru/69063, fornit.ru/69076). Вот и вся основа схемы.
В настоящее время не нашлось научных публикаций по предполагаемым механизмам формирования энграммных нейронов в связи с нейрогенезом, но есть работы, в которых это признается как факт (например: fornit.ru/70645).
Резюме
1. Эпизодические воспоминания включают несколько компонентов:
· состояние организма,
· эмоциональный контекст,
· образ восприятия (внешний стимул),
· поведенческий контекст.
2. Копирование полных образов в памяти неэффективно, поэтому для экономии места и энергии мозг использует указатели на образы, а не сами образы.
3. Указатель (или «энграммный нейрон») — это нейрон, который при активации запускает восстановление целого эпизода воспоминания через связи с соответствующими образами.
4. Термин «энграммный нейрон» происходит от идеи Р. Земона о физической записи памяти, но современная интерпретация ближе к функции указателя, чем к хранению полного образа.
5. В программировании аналогом энграммного нейрона является ID-указатель на объект, позволяющий вызвать его по ссылке, а не хранить дубликат.
6. В модели Beast такая система используется для реализации компактной эпизодической памяти.
7. Для формирования энграммного нейрона необходимо:
· осознанное внимание к стимулу,
· удержание образа в гиппокампе через рекуррентные связи,
· формирование связей между новым нейроном и текущими активными образами.
8. Нейрогенез в гиппокампе обеспечивает постоянное появление новых нейронов, которые могут становиться энграммными.
9. Процесс закрепления памяти занимает около получаса, что соответствует времени формирования долговременных связей.
10.Связь между нейрогенезом и формированием энграммных нейронов пока недостаточно изучена, хотя косвенные данные подтверждают её существование.