A memória időbelisége, memórialánc és megerősödés
A mindennapi hatékony túléléshez a dolgokra különböző ideig kell emlékeznünk. Van amire csak egy rövid időre (Mit hozzak a boltból? Hova tettem a bringa zárjának a kulcsát? Mik voltak a fizika feladatban a megadott értékek és mi a kérdés?), van amire örökre kell / kellene emlékezni (születési helyem, anyukán neve, a mohácsi vész időpontja). Egy eseményről, vagy egy terv eredményének sike réről gyakran csak utólag dől el fontos-e, érdemes-e emlékezni rá. Ezért az agy eltérő részein kialakultak különböző időtartalmú memóriák, melyek azután, ha az információ hasznosnak bizonyult, a rövidtávú memóriákból átkerülnek a hosszabtávú memóriákba. (korábbi cikkünk a memóriáról)
Kezdjük a legillékonyabbaktól:
Érzékelési memória (sensory register):
Ezt nem mindenki különbözteti meg. Van ahol a rövidtávú memória részének tekintik, de hasznos elkülöníteni. Ez az egyes érzelmi modalitásokhoz tartozik és az éppen érzékelt dolgok részleteit tárolja. Ebből a figyelem válogatja, hogy mit használjon a rövidtávú memória.
Rövidtávú és munkamemória:
Néha keverik, de a kettő nem ugyanaz. Ugyan a munkamemória is rövidtávú memória, de más a szerepük. A rövidtávú memórián azt értjük, hogy egy rövid ideig emlékszünk valamire, néhány másodpercig, amíg használjuk. Másodpercektől néhány tíz másodpercig tart, kapacitása korlátozott (klasszikusan 7±2 elem) és tudatos figyelem kell hozzá. Rövidtávú memóriák számos agyterületen találhatók: "miről van szó?" (dorsolaterális prefrontális kéreg (DLPFC) – fenntartja az információt a munkamemória részeként), "milyen volt a színe annak amit láttunk?" (szenzoros asszociációs területek, pl. látókéreg), "hol volt?" (posterior parietális kéreg – téri információ), "a létra melyik irányban billeg?" (kisagy). Ha ezek közül valami fontosnak bizonyul, mert a jutalmazási rendszer aktiválódott, akkor átkerülhetnek majd a középtávú memóriába. Példa: Megjegyzel egy telefonszámot pár másodpercig, amíg beírod, ha fontosnak bizonyul akár meg is jegyzed majd.
A munkamemória ennél jóval speciálisabb, a homloklebenyhez kapcsolódik, azok a (gyakran összetett) dolgok vannak benne, amelyek egy döntésben, egy feladat megoldásban fontosak, kiinduló pontok. A homloklebeny a munkamemóriában levő dolgokkal tud műveleteket végezni. Sok eredmény mutat abba az irányba, hogy a mérhető intelligencia, az IQ, és a munkamemória mérete között összefüggés áll fenn. Ez lehet nem véletlen, hanem arra utal, hogy attól lehet valaki intelligensebb, mert több, a munkamemóriában tartott dolgot képes kombinálni egymással. Példa: Elvégzel egy fejszámolást fejben, miközben megtartod az átmeneti számokat.
A munkamemória is szétszórva helyezkedik el: dorzolaterális prefrontális kéreg (DLPFC) – vezérlés, manipuláció, posterior parietális kéreg – térbeli információk fenntartása, anterior cinguláris kéreg – figyelmi konfliktuskezelés.
Középtávú memória és kialakulása (encoding):
Ha egy ingert vagy egy cselekedetet követően aktiválódik a jutalom rendszer (fontosnak ítéltetett meg ami történt, erről lejjebb), akkor a cselekedettel összefüggő rövidtávú memórianyomokat és a szituáció elemeit a hippokampusz középtávú memórianyomokba szereli össze. Ezek már modalitás függetlenek, az elemek összefonódnak. Ezt a folyamatot hívják memória kódolásnak (memory encoding). A hippokampuszban gyűlnek a nap során az újonnan tanult dolgok. Perc–órás skálán működik, fontos a megerősítés a megtartásában. A tanult anyag már nem csak prefrontálisan raktározódik, de még hippokampusz-függő.
Példa: A reggel tanult anyagra délután még emlékszel, de estére elfelejted, ha nem ismétled át.
A hosszútávú memória és rögzülése (consolidation):
Napoktól évtizedekig terjedő időskálán működik, stabil, tartós nyomok. A felidézéshez nem kell a hippokampusz, mert különböző agykérgi területeken tárolódik, de a hippokampusz kell az explicit memórianyomok kialakulásához. Magába foglalja az epizodikus, szemantikus, procedurális stb. memóriákat. Példa: Emlékszel egy tíz évvel ezelőtti utazásra, hogy ki írta a Hamletet vagy hogyan kell biciklizni.
Napközben, a megerősítések hatására, egyre újabb középtávú memóriaelemet gyűjtünk. Az agy számos részén erősödik a serkentő szinapszisok erőssége, melynek eredményeként az agy működése kiegyensúlyozatlanná válhat, közeledik a veszélyes epilepszia felé. 
Ennek elkerülésére az agyban adenozin szabadul fel, mely csökkenti a szinaptikus átvitel hatékonyságát, tompák, álmosak leszünk. Agyunknak szüksége van egy külső ingertől mentes időszakra, hogy újrarendezze kapcsolatait és felkészüljön új középtávú memória tárolására. Ez az alvás egyik szerepe. Alvás alatt a külvilágból az agykéregbe áramló ingerek feldolgozása javarészt megszűnik, az agynak egy, az ébrenléttől eltérő, máshogy szervezett belső aktivitása indul meg. (korábbi cikkünk az alvásról)
Az alvás eltérő fázisaiban a hippokampuszban visszajátszódnak a középtávú memóriában lappangó elemek, újraszerveződnek és a megfelelő agyterületeken beleíródnak a hosszútávú memóriába. A visszajátszások eredményeként az éber tudatot felváltó, módosult tudatállapotban éljük át a napközbeni élményeket, álmokként. Az álmainkra általában azért nem emlékszünk, mert ilyenkor az emlékek feldolgozásáról van szó és nem az álmodás alatt zajló történetek megjegyzéséről. A memóriát vagy olvassuk vagy írjuk 😊. Az alvás ráadásul nemcsak tárol, hanem átszervez, válogat– így segíti az általánosítást és a kreatív problémamegoldást is.
Az alvás alatt zajló folyamatok tér és időbeli mintázatának vizsgálatából úgy tűnik, az alvás egymást követő szakaszaiban eltérő típusú memórianyomok rögzülése történik meg, más agyterületeken.
Az Explicit (deklaratív) memória: Pl. epizodikus események, tények, tanult szavak elsősorban a lassú hullámú alvásban (SWS) rögzül. A hippokampuszban kezdetben tárolt emlékeket a kéreg felé „átmenti” a rendszer. Példa: egy előző nap megtanult lista másnap pontosabb felidézése jó alvás után.
Az Implicit (procedurális) memória: Pl. motoros tanulás (zongorázás, gépírás), perceptuális készségek főként a REM-alvás és a S2 (Stage 2 NREM) alvás alatt rögzülnek (az utóbbiban történik a motoros tanulás korai fázisának rögzülése). A mozgató és érző kérgek kapcsolata erősödik ilyenkor a kisagy és törzsdúc körökkel. Példa: egy új motoros feladat (újfajta fogás, zsonglőrködés) gyakorlása után az alvás segíti a teljesítmény javulását. Ebben az alvási fázisban a homlok és a falilebeny működése gátolt, ezért a tudatos hozzáférés is, hiszen ezek nem kellenek a procedurális memóriában.
Az Emocionális memória: érzelemmel telített emlékek (pozitív vagy negatív) főként a REM-fázisban őrződnek meg, ilyenkor az amigdala és a prefrontális kéreg közti kapcsolat módosul.
A fontos az, hogy az emléknyomok a feldolgozási hierarchia számos pontján több kéregterületen a saját reprezentációs szintjükön rögzülnek párhuzamosan és kapcsolatok alakulnak ki közöttük. Egy tárgy képéből a struktúra és a funkció a magasabb szintű kérgekben tárolódik, az alak, a szín alacsonyabb szinten. Az alacsonyabb szinteken a tanulás kevésbé tudatos, automatikus, a magasabb szinteken tudatos, odafigyelést igényel.
Ezekről lesz majd szó a következő fejezetben.
De előtte még vegyük elő újra a CPU/memória szétválás kapcsán felhánytorgatott számítógépet. Itt is vannak egymásra épülő memória típusok, melyek feladata a CPU felé és felől gyorsabban lapátolni az adatokat. A leglassúbb és legnagyobb kapacitású a RAM, ami megfeleltethető az ember hosszútávú memóriáinak. Vannak aztán különböző szintű cache memóriák, ezeket hívhatjuk akár középtávú memóriának. Magának a CPU-nak is vannak kisméretű, nagyon gyors memóriái, melyek az aktuális feladatmorzsa adatait tartalmazzák, ezt mondhatjuk rövidtávú memóriának, ami egy-egy pillanatot rögzít. És végül vannak még a processzornak műveleti regiszterei, az ezekben található értékeken végez műveletet a CPU, ez kb. megfeleltethető az ember munkamemóriájának. Hasonlóan az emberhez, minél több a regiszter, annál bonyolultabb és gyorsabb műveleteket képes a processzor végrehajtani.
Szerző: Gulyás Attila