Johdanto

lyhytkestoinen muisti (STM), jota kutsutaan myös lyhytaikaiseksi tallennukseksi, tai primaarinen tai aktiivinen muisti viittaa erilaisiin muistijärjestelmiin, jotka osallistuvat tiedon palojen (muistipalojen) säilyttämiseen suhteellisen lyhyen ajan (yleensä enintään 30 sekuntia). Sen sijaan pitkäkestoisessa muistissa (LTM) voi olla epämääräinen määrä tietoa. Näiden kahden muiston ero ei kuitenkaan ole vain ”aikamuuttujassa”, vaan se on ennen kaikkea toimiva. Nämä kaksi järjestelmää liittyvät kuitenkin läheisesti toisiinsa. Käytännössä STM toimii eräänlaisena ”scratchpad” tilapäiseen takaisinkutsuun rajoitetusta määrästä tietoja (verbaalisella alalla suurin piirtein George Millerin ”maaginen” numero 7 +/- 2 esineet), jotka tulevat aistirekisteristä ja ovat valmiita käsiteltäväksi huomion ja tunnistamisen kautta. Toisaalta LTM-tallennustilaan kerätyt tiedot koostuvat muistoista, jotka on tarkoitettu toimien tai taitojen suorittamiseen (eli menettelymuisteista, ”tietämisestä”), ja muistoista tosiasioista, säännöistä, käsitteistä ja tapahtumista (ts., declarative memories, ”knowing that”). Deklaratiivinen muisti sisältää semanttisen ja episodisen muistin. Edellinen koskee tosiasioiden, sääntöjen, käsitteiden ja propositioiden laajaa tuntemusta (”yleistieto”), jälkimmäinen liittyy henkilökohtaisiin ja koettuihin tapahtumiin ja niihin yhteyksiin, joissa ne tapahtuivat (”henkilökohtainen muistelu”).

vaikka STM liittyy läheisesti ”työmuistin” (WM) käsitteeseen, STM ja WM edustavat kahta erillistä kokonaisuutta. STM on joukko tallennusjärjestelmiä, kun taas WM osoittaa tallennetun tiedon organisointiin ja manipulointiin liittyvät kognitiiviset toiminnot ja toimeenpanotehtävät. Siitä huolimatta kuulee termejä STM ja WM Usein käytetyn keskenään.

lisäksi STM on erotettava ”aistimuistista” (SM), kuten akustisista kaikumuisteista ja ikonisista visuaalisista muisteista, jotka ovat kestoltaan lyhyempiä (sekunnin murto-osa) kuin STM ja jotka heijastavat ärsykkeen alkuperäistä aistimusta tai havaintoa. Toisin sanoen SM on spesifinen ärsykkeen esitystavalle. Tätä ”raakaa” aistitietoa käsitellään, ja kun se muuttuu STM: ksi, se ilmaistaan eri muodossa kuin alun perin koettiin.

1960-luvun lopulla ehdotettu kuuluisa Atkinsonin ja Shiffrinin malli (tai monikauppamalli) selittää STM: n, LTM: n, SM: n ja WM: n toiminnalliset korrelaatiot. Myöhemmin huomattavassa määrässä tutkimuksia osoitettiin STM-ja LTM-alijärjestelmien anatominen ja toiminnallinen ero muistiprosessien sekä hermokorrelaattien ja toiminnan välillä. Näiden havaintojen valossa on esitetty useita muistimalleja. Vaikka jotkut kirjoittajat ehdottivat, että on olemassa yksi muistijärjestelmä, joka sisältää sekä lyhyen että pitkän aikavälin tallennuksen, 50 vuoden jälkeen Atkinsonin ja Shiffrinin malli on edelleen pätevä lähestymistapa muistin dynamiikan selittämiseen. Uudemman tutkimuksen valossa mallissa on kuitenkin useita ongelmia, jotka koskevat lähinnä STM: n ominaisuuksia, STM: n ja WM: n suhdetta sekä siirtymistä STM: stä LTM: ään.

lyhytkestoinen muisti: merkitys Ja järjestelmä(t)

se on tallennusjärjestelmä, joka sisältää useita alijärjestelmiä, joiden kapasiteetti on rajallinen. Sen sijaan, että tämä rajoitus olisi rajoitus, se on evolutiivinen eloonjäämisetu, koska se mahdollistaa huomion kiinnittämisen rajalliseen mutta olennaiseen tietoon, pois lukien sekoittavat tekijät. Se on klassinen esimerkki saaliista, jonka on keskityttävä vihamieliseen ympäristöön tunnistaakseen mahdollisen saalistajan hyökkäyksen. Kun otetaan huomioon STM: n (collection of sensorial information) toiminnalliset erityispiirteet, alijärjestelmät liittyvät läheisesti aistimuistin modaliteetteihin. Tämän seurauksena on ollut useita aisteihin liittyviä alijärjestelmiä, kuten visuospatiaalinen, fonologinen (auditiivis-verbaalinen), tunto-ja hajuaistimukset. Nämä alijärjestelmät sisältävät erilaisia kuvioita ja toiminnallisia yhteyksiä vastaaviin aivokuoren ja subkortikaalisiin alueisiin ja keskuksiin.

työmuistin käsitteen

vuonna 1974 Baddeley ja Hitch kehittivät STM: lle vaihtoehtoisen mallin, jota he kutsuivat työmuistiksi. WM-malli ei sulje pois modaalista mallia, vaan rikastuttaa sen sisältöä. Toisaalta lyhytkestoisen kaupan avulla voidaan luonnehtia WM: n toimintaa. WM tarkoittaa enemmänkin koko teoreettista viitekehystä tiedon tallentamiseen ja väliaikaiseen manipulointiin käytetyistä rakenteista ja prosesseista, joista STM on vain osa. Toisin sanoen STM on toiminnallinen tallennuselementti, kun taas WM on joukko prosesseja, joihin liittyy myös tallennusvaiheita. WM se on muisti, että käytämme jatkuvasti, joka on aina ”verkossa”, Kun meidän täytyy ymmärtää jotain tai ratkaista ongelma tai tehdä argumentti, kognitiivisia strategioita saavuttaa lyhyen aikavälin tavoitteita. Todiste tämänkaltaisen muistin ”käyttöjärjestelmän” merkityksestä osoittaa, että WM-vajeet liittyvät useisiin oppimisen kehityshäiriöihin, kuten tarkkaavaisuushäiriöön (ADHD), lukihäiriöön ja erityisiin kielihäiriöihin (SLI).

lyhyt-ja pitkäkestoinen muisti

nämä muistityypit voidaan klassisesti erottaa toisistaan tallennuskapasiteetin ja keston perusteella. STM: n kapasiteetilla onkin rajoitteita sen ylläpitämän tiedon määrässä ja kestossa. Sen sijaan LTM: ssä on näennäisesti rajaton kapasiteetti, joka voi kestää vuosia. Muistinvarastointijärjestelmien väliset toiminnalliset erot ja tarkat mekanismit siitä, miten muistit siirtyvät ST: stä LTM: ään, ovat edelleen kiistanalainen kysymys. Edustavatko STM – ja LTM-järjestelmät yhtä tai useampaa tiettyä alijärjestelmää? Vaikka STM todennäköisesti edustaa LTM: n alarakennetta, joka on eräänlainen pitkän aikavälin aktivoitu tallennustila, sen sijaan että etsittäisiin ”fyysistä” jakoa, näyttää tarkoituksenmukaiselta todentaa siirtymismekanismit muistista, joka on vain kulku pysyvään muistiin. Vaikka klassinen multimodaalinen malli ehdotti, että St-muistien tallentaminen tapahtuu automaattisesti ilman manipulointia, asia näyttää olevan enemmän mukana. Ilmiö koskee määrällisiä (muistien määrä) ja laadullisia (muistin laatu) ominaisuuksia.

kvantitatiivisten tietojen osalta, vaikka Millerien määrä 7 +/- 2 kohteet tunnistaa useita elementtejä mukana yksittäisten lähtö, ryhmittely muisti bittiä suurempiin paloihin (chunking) voisi mahdollistaa tallentaa paljon enemmän tietoa isompi koko ja edelleen pitää maaginen numero. Kvalitatiivinen kysymys eli muistin modulaatio prosessoinnin sisällä on kiehtova ilmiö. Näyttää siltä, että STM: n elementit käsitellään, mikä tarjoaa eräänlaisen muokkauksen, johon kuuluu kunkin elementin pirstoutuminen (chunking) ja sen uudelleen laatiminen ja uudelleen laatiminen. Tätä muistinkäsittelyn vaihetta kutsutaan koodaukseksi, ja se voi edellyttää myöhempää käsittelyä, mukaan lukien tallennusta ja noutoa. Koodausprosessi käsittää automaattisen (ilman tietoista tietoisuutta) ja vaivalloisen käsittelyn (huomion, käytännön ja ajattelun kautta) ja antaa meille mahdollisuuden hakea tietoa, jota voidaan käyttää päätösten tekemiseen, kysymyksiin vastaamiseen ja niin edelleen. Koodausvaiheessa on kolme reittiä: visuaalinen (kuva), akustinen (ääni) ja semanttinen koodaus (tiedon merkitys). Prosessit kytkeytyvät toisiinsa niin, että informaatio jakautuu eri osiin. Palautumisen aikana koodauksen tuottanut reitti helpottaa muiden komponenttien palautumista yksikössä tapahtuvalla ketjureaktiolla. Esimerkiksi jokin tietty hajuvesi saa meidät muistamaan tietyn jakson tai kuvan. Huomaa, että koodausprosessi vaikuttaa palautumiseen, mutta palautuminen itsessään käy läpi sarjan mahdollisia muutoksia, jotka voivat muuttaa alkuperäistä sisältöä.

neurofunktionaalisessa mielessä STM: n ja LTM: n ero on se, että LTM: ssä esiintyy sarja tapahtumia, joiden on vahvistettava Engram(t) lopullisesti. Tämä vaikutus tapahtuu neuroverkkojen perustamisen kautta ja ilmenee neurofunktionaalisina ilmiöinä, mukaan lukien pitkäaikaispotentiaatio (LTP), joka on synaptisten yhteyksien vahvistumisesta johtuva hermosiirron voimakkuuden kasvu. Tämä prosessi vaatii geenien ilmentymistä ja uusien proteiinien synteesiä ja liittyy pitkäkestoisiin rakenteellisiin muutoksiin mukana olevien aivoalueiden synapseissa (synaptisessa konsolidaatiossa), kuten hippokampuksessa on kyse deklaratiivisista muistoista.

hippokampusverkon rooli

huomaa, että hippokampaalinen neurogeneesi säätelee LTP: n ylläpitoa. Hippokampuksen verkosto, johon kuuluvat parahippokampuksen gyrus, hippokampus ja neokortikaaliset alueet, ei kuitenkaan ole paikka, johon muistot varastoituvat, mutta sillä on ratkaiseva rooli uusien muistojen muodostamisessa ja niiden myöhemmässä uudelleenaktivoitumisessa. Vaikuttaa siltä, että hippokampuksen kapasiteetti on rajallinen ja se hankkii tietoa nopeasti ja automaattisesti pitämättä sitä pitkään. Ajan myötä alun perin saatavilla oleva tieto muuttuu pysyväksi muissa aivojen rakenteissa (aivokuoressa), riippumatta itse hippokampuksen toiminnasta. Tämän siirron ratkaiseva mekanismi on hermotoiminnan konfiguraatioiden uudelleenaktivoituminen (”replay”). Toisin sanoen hippokampus ja siihen liittyvät mediaaliset ajalliset rakenteet ovat ratkaisevia tapahtuman pitämisessä kokonaisuutena, koska se jakaa organisoidusti muistijälkiä. Se on käyttöjärjestelmä, joka eri ohjelmistojen avulla voi tallentaa, järjestää, käsitellä ja palauttaa laitteistotiedostoja. Tämä hippokampaalinen ohjattu uudelleenaktivointi (haku) johtaa suorien yhteyksien luomiseen aivokuoren jälkien välillä ja sitten integroidun edustuksen muodostumiseen neokorteksissa, mukaan lukien visuaalinen assosiaatio aivokuori visuaalista muistia varten, ohimoaivokuori auditiivista muistia varten ja vasen lateraalinen ohimoaivokuori sanan merkityksen tuntemusta varten. Lisäksi hippokampuksella on muita erityistehtäviä, esimerkiksi tilamuistiorganisaatiossa.

muut aivoalueet osallistuvat muistiprosesseihin; esimerkiksi motoristen taitojen oppimisella on yhteyksiä pikkuaivojen alueiden ja aivoytimien aktivoitumiseen. Lisäksi tarkkanäköisten toimintojen oppiminen (aistiärsykkeiden prosessoinnin parantaminen, joka on välttämätöntä jokapäiväisessä elämässä, kuten puhutun ja kirjoitetun kielen ymmärtämisessä) sisältää tyvitumakkeet sekä aistien ja assosiatiivisten aivokuorien oppimisen, kun taas kognitiivisten taitojen (jotka liittyvät ongelmanratkaisuun) oppiminen liittyy aluksi mediaalisiin ohimolohkoihin.