Основы психологии.
Научение и мозг
Он предположил, что долговременное научение основано на нейронных сетях. Нейронные сети возникают при одновременном возбуждении двух или более нервных клеток. При этом синапс — пространство между двумя отдельными нейронами — многократно активируется и изменяется химия синапса, что приводит к усилению связи между нейронами. Это явление часто обобщается фразой «нейроны, которые вместе активируются, вместе и работают».
Хебб (Hebb, 1949) противопоставляет долговременное развитие всех сетей процессу кратковременной памяти, основанному на временной электрической активности существующих нейронных сетей. Предположение Хебба о том, что долговременное научение основано на развитии и росте дальнейших синаптических связей, продолжает оказывать влияние на современных исследователей, изучающих нейробиологические основы научения и занимающихся его компьютерным моделированием. В 1960-х годах был идентифицирован нейрофизиологический механизм, реализующийся именно так, как предположил Хебб.
Блисс и Ломо (Bliss & Lomo, 1973) нашли, что повторяющаяся электрическая стимуляция проводящего (аксонного) пути приводит к долговременному увеличению потенциалов, генерируемых нейронами за пределами синапса, и назвали этот процесс долговременной потенциацией синаптической передачи (ДПСП). Авторы нашли, что ДПСП особенно ярко представлена в гиппокампе и прилегающих к нему зонах, т. е. в той самой области, которая, как следует из результатов изучения животных и больных с мозговыми травмами, тесно связана с долговременной памятью (см. гл. 11).
Доказательства важности гиппокампа для научения и для долговременной по- тенциации синаптической передачи (ДПСП) были получены в результате проведения ряда исследований по классической методике Морриса. Эта методика предполагает использование круглой емкости, заполненной водой, подкрашенной молоком, что делает незаметной платформу, расположенную непосредственно под поверхностью. Крыса, помещенная в емкость, плавает в ней до тех пор, пока не находит платформу, на которой и всплывает. Как следует из рис. 4.10, а, b, в последующих экспериментах крыса находит платформу гораздо быстрее.
Иначе обстоит дело с крысами, гиппокамп которых поврежден: они не демонстрируют практически никакого научения (рис. 4.10, с). Во второй серии опытов крыс не оперировали, а им вводили препарат АР5, способный блокировать ДПСП в гиппокампе. Степень неспособности к пространственному научению возрастала с увеличением дозы препарата (Morris, Garrud, Rawlings & O’Keefe, 1982; Morris, Davis & Butcher, 1990).
В дальнейшем свидетельства в пользу возможной роли ДПСП были получены из исследований, результаты которых показывают, что препараты, усиливающие синаптическую трансмиссию, благоприятствуют научению (Staubli et al., 1994). ДПСП обнаружена также в других зонах мозга, включая и миндалину, которая тесно связана с научением, базирующемся на страхе. Препараты, блокирующие ДПСП, снижают результативность подобного научения (LeDoux, 1998).