Пам'ять - властивість центральної нервової системи зберігати і відтворювати сліди раніше діючих на неї збуджень. Пам'ять складається з трьох послідовних етапів: 1) запам'ятовування подій, 2) збереження їх слідів і 3) відтворення того, що зберігається в центральній нервовій системі. Розрізняють два основних види пам'яті - мимовільну і довільну. Мимовільна пам'ять є пасивним процесом, пов'язаним зі здатністю центральної нервової системи фіксувати сліди від впливаючих факторів. У цьому разі перед людиною не ставиться завдання запам'ятати що-небудь. Довільна пам'ять пов'язана з активними процесами в центральній нервовій системі, спрямованими на запам'ятовування певного конкретного матеріалу. Вона є психологічною основою будь-якого навчання. Існує дві форми довільної пам'яті: безпосередня і опосередкована. Перша здійснюється шляхом багаторазового повторення заучиваемого матеріалу і може бути слухової, зорової, рухової. Опосередкована, або логічна пам'ять є найбільш міцною і ємною. Запам'ятовування матеріалу в даному випадку відбувається завдяки розподілу його в систему або з допомогою певного коду (формули, схеми, графіки). Мимовільна пам'ять сильно розвинена у дітей, особливо молодшого віку. У дорослої людини першорядне значення має логічна пам'ять.
По тривалості збереження слідів збудження в центральній нервовій системі розрізняють короткочасну пам'ять, пов'язану переважно з відтворенням і пізнаванням, і довготривалу пам'ять, пов'язану з фіксацією в центральній нервовій системі по можливості всіх впливів на організм.
В даний час вважають, що пам'ять є функцією цілого мозку, однак у людини і високоорганізованих тварин важливу роль відводять корі великих півкуль. При нейрохірургічних операціях було встановлено, що у людини погіршення пам'яті стоїть в прямій залежності від величини віддаленого ділянки кори мозку. Структурно-функціональною основою пам'яті може бути утворення нових нервових зв'язків у центральній нервовій системі за рахунок зростання відростків нейронів і утворення нових синапсів, або формування замкнутих нейронних ланцюгів, в яких може циркулювати збудження тривалий час (короткочасна пам'ять). Процес навчання пов'язаний з переходом короткочасної пам'яті в довготривалу. Довготривалу пам'ять розглядають як функцію окремої нервової клітини. Існує внутрішньоклітинний механізм тривалого зберігання інформації в нейроні, пов'язаний з рибонуклеїнової кислоти (РНК). Під впливом імпульсів збудження, що надходять до нейрона, відбувається зміна нуклеотидного складу РНК нейронів в результаті заміни одних нуклеотидів іншими. Видозміна молекули РНК призводить до синтезу іншого, відмінного від колишнього, білка, який являє собою стійкий слід запам'ятовування. Число можливих перестановок в молекулі РНК дуже велике, що легко може забезпечити збереження 1016 одиниць інформації - ймовірне число їх для людини протягом 70 років життя. З плином часу статистично більш ймовірні перестановки в молекулі РНК поступово вичерпуються і для нових поєднань залишаються лише менш ймовірні перестановки. Це дозволяє пояснити характерні зміни здатності до навчання і запам'ятовування у літніх людей.
Пам'ять - це властивість ЦНС фіксувати, зберігати і відтворювати сліди раніше діючих на неї збуджень. Зовні пам'ять виявляється у розпізнаванні явищ навколишнього світу і в їх відтворенні. Психологи, вивчаючи головним чином ці прояви пам'яті та її загальні властивості як в нормі, так і в патології, штучно виділили три види П.: 1) сама проста і коротка - це продовжене відчуття; 2) безпосередня, довільна; 3) опосередкована, або логічна.
Перші уявлення про локалізацію П. в ЦНС були отримані на підставі експериментів, проведених під час нейрохірургічних операцій. При подразненні електричним струмом під час операції скроневої області кори великих півкуль у хворого виникали спогади з його прожитого життя. Результати екстирпації окремих частин мозку у тварин в експерименті та у людини після нейрохірургічних операцій показали, що погіршення П. залежить від величини віддаленої частини, а не від того, який саме ділянка мозку удален.Таким чином, практика нейрохірургії дозволила прийти до висновку, що П. - дифузне властивість всієї кори головного мозку, хоча не всі ділянки її в цьому відношенні рівноцінні.
 Рис. 1. Принципова схема механізму циркуляції імпульсів збудження по замкнутих ланцюгах невронов, що лежить в основі короткочасної пам'яті. |
З питання про механізми пам'яті до недавнього часу не існувало якоїсь цілісної теорії, дає конкретні уявлення про процеси, пов'язані з П. Условнорефлекторную теорію В. П. Павлова і теорію слідів пережитих домінант А. А. Ухтомського можна віднести до перших спроб фізіологічного пояснення механізмів П. В останні роки проблема П. отримала нове освітлення у зв'язку з розвитком кібернетики, електронно-обчислювальної техніки, а також тонких методів нейрофізіологічного дослідження і успіхами молекулярної біології і біохімії. В даний час П. людини, так само як і П. машин, поділяють на оперативну (короткочасну) і тривалу. Вважають, що оперативна пам'ять мозку пов'язана з циркуляцією імпульсів збудження по замкнутих ланцюгах невронов (рис. 1). Такі замкнуті ланцюги можуть перебувати в системі гиппокампального кола (див. Підкіркові функції), в межах якого імпульси збудження можуть довго циркулювати. П. про факт, подію, об'єкт зберігається до тих пір, поки триває ця циркуляція. Якщо цей процес триває досить довго (30-50 хв.), то в структурах білкових молекул нервової клітини наступають певні зміни, які служать матеріальним субстратом тривалої П. Сучасна нейрофізіологія має численні експериментальні докази існування внутрішньоклітинного механізму тривалого зберігання інформації в невроне.
Рис. 2. Схема внутрішньоклітинного механізму довготривалої пам'яті і «спогади» (за Хидену): 1 - неврон, його ядро і молекула РНК; 2 і 3 - надходять нервові імпульси викликають перестановки пуринових і піримідинових основ у молекулі РНК; 4 - нова РНК синтезує інший білок; 5 - надходять нервові імпульси викликають розпад білка, і неврон порушується, що відповідає процесу «спогади» (А - аденін, гуанін, Ц - цитозин).
Існує гіпотеза, згідно з якою збереження слідів збудження залежить від рибонуклеїнової кислоти (РНК). Частота нервових імпульсів, що надходять в дану нервову клітину, порушує іонну рівновагу всередині неї; у результаті порушується стійкість підстав молекули РНК (рис. 2). Це - фаза перехідного, нестійкого запам'ятовування. В цю фазу в молекулі РНК може відбутися заміна однієї підстави іншим, що підвищить її стійкість до вступників з певною частотою нервовим імпульсам. Видозміна молекули РНК призводить до синтезу іншого, відмінного від колишнього білка, що забезпечує стійку фазу запам'ятовування. Надалі цей білок може реагувати на ту ж частоту нервових сигналів-імпульсів, яка раніше визначила видозміна РНК. Реакція білка може супроводжуватися його розпадом, який збуджує нервову клітину, що в свою чергу призводить до порушення цілої мережі невронов. Цей процес лежить в основі «спогади». Число можливих перестановок основ у молекулах РНК настільки велике, що легко може забезпечити збереження 1015 одиниць інформації - ймовірне число їх для людини протягом 70 років життя. З плином часу, за статистичними даними, більш ймовірні перестановки в молекулі РНК поступово вичерпуються і для нових поєднань запам'ятовується інформації залишаються лише менш ймовірні перестановки. Це дозволяє пояснити характерні зміни здатності до набуття нових навичок і запам'ятовування у літніх людей.
Викладені уявлення про механізми короткочасної і довготривалої пам'яті дають можливість зрозуміти клінічні прояви деяких її розладів (див. Амнезія). Перехід короткочасної П. у довготривалу називається процесом консолідації, або закріплення. Це дуже нестійкий процес, так як циркуляція збудження по невронным ланцюгах легко може бути порушена. Якщо в процесі консолідації мозок зазнає сильного електричного подразнення, хімічному впливу (наркоз) або механічної травми, то консолідація порушується й людина забуває про події, що безпосередньо передували впливу (ретроградна амнезія). Якщо до моменту впливу шкідливого агента процес консолідації завершився, то інформація, закріплена в структурах молекул білка, утримується дуже міцно. Ніякі сумісні з життям фізичні або хімічні фактори, навіть охолодження організму до дуже низьких температур, вже не можуть її викорінити.
У самі останні роки була висунута гіпотеза про роль гліальних елементів в механізмах пам'яті. Відповідно до цієї гіпотези невроглиальные елементи є головною організуючою і программирующей системою мозку, що забезпечує послідовність дії невронов. Зараз можна вважати, що в основі механізмів пам'яті лежать молекулярні процеси, що розгортаються в системі «нервова клітина - глия».
