Память в раннем детстве

April 8, 2024

Возможно, память была когнитивной способностью, которая была изучена более подробно всеми профессионалами нейробиологии. В течение столетия, которое характеризовалось увеличением продолжительности жизни, большая часть усилий была сосредоточена на изучении ухудшения, нормальной и патологической, памяти у пожилого населения.

Тем не менее, Сегодня я расскажу о развитии памяти в раннем возрасте. , Конкретно, о развитии памяти у плода (то есть с 9-й недели беременности до ее зачатия, приблизительно на 38-й неделе) и у новорожденного.

Память в детстве

Мы, вероятно, все согласимся с тем, что дети очень умные и что они уже учатся в матке своей матери. Я уверен, что более чем одна мама могла бы рассказать нам больше, чем один анекдот. Но существует ли декларативная память на самом деле? И, если он существует, почему большинство из нас ничего не помнит о нашем детстве в возрасте до трех лет?

Также сообщаю, что если у них есть память до 2-3 лет, это, вероятно, ложная память , Это явление называется детской амнезией. И теперь мы могли бы спросить себя, есть ли детская амнезия, означает ли это, что ни у плода, ни у новорожденного, ни у ребенка до 3 лет нет памяти? Очевидно, нет. В общем, предполагается, что память дается по-разному и что каждая из этих презентаций включает в себя различные области мозга и цепи. Обучение включает в себя множество механизмов памяти, и некоторые из них не связаны с гиппокампом (фундаментальной структурой для консолидации новых воспоминаний).

Я буду говорить о три фундаментальных механизма обучения : классическая обусловленность, оперантное кондиционирование и явная память или декларативный, Я кратко представлю каждое из этих понятий и покажу, что постулирует основное человеческое исследование нейроворазвития этих функций, необходимых для нормального обучения ребенка.

Классическая обусловленность

Классическая обусловленность - это тип ассоциативного обучения. Это было описано в с. XIX по Иван Павлов - Широко обсуждаемый эксперимент со звонком и слюнотечением собак. По сути, в классической обусловленности «нейтральный стимул» (без какой-либо адаптивной ценности для организма) ассоциируется с «безусловным стимулом». То есть стимул, который по своей природе вызывает ответ (аналогично, но не равен рефлексу). Таким образом, «нейтральный стимул» становится «условным стимулом», поскольку он вызывает тот же ответ, что и «безусловный стимул».

Итак, дети ассоциируются? Был проведен небольшой эксперимент, в котором они сделали небольшой вдох воздуха, или «buf», в глаз (безусловный стимул), что повлекло за собой реакцию мерцания из-за режима воздушного рефлекса. В последующих тестах «buf» выполнялся при введении определенного слухового тона («нейтральный стимул»). После некоторых испытаний простое воспроизведение тона вызвало реакцию мерцания - оно стало «условным стимулом». Таким образом, тон и "buf" были связаны.

А плод, способен ли он ассоциироваться? Было видно, что дети могут реагировать на стимулы, которые были им предоставлены до их рождения. Для этого была измерена частота сердечных сокращений мелодии, представленной во время беременности через живот матери. Как только ребенок родился, сердечный ответ сравнивали, представляя новые мелодии (контрольные мелодии) ранее изученной мелодии. Было отмечено, что частота сердечных сокращений изменялась избирательно до мелодии, представленной во время беременности. Следовательно, плод способен ассоциировать раздражители.

С нейроанатомической точки зрения неудивительно, что младенцы и плод порождают ассоциации. В этих типах ассоциативного обучения, в которые не вмешиваются страх или другие эмоциональные реакции, одной из основных ответственных структур мозга является мозжечок.

Нейрогенез - рождение новых нейронов - коры мозжечка завершается к 18-20 неделе беременности. Кроме того, при рождении Клетки Пуркинье Основные клетки в мозжечке имеют морфологию, сходную с таковой у взрослых. В течение первых месяцев после рождения происходят изменения на биохимическом уровне и нейрональной связности, которые приводят к полной работоспособности мозжечка.

Несмотря на это, будут небольшие вариации. В первые месяцы наиболее обусловленными раздражителями являются вкусовые и обонятельные, в то время как на более поздних стадиях условия повышаются до других раздражителей , Когда эмоциональные аспекты вмешиваются в классическое обусловливание, ассоциативное обучение вовлекает другие структуры, чье нервное развитие является более сложным, поскольку необходимо учитывать больше факторов. Поэтому я не буду говорить об этом сегодня, потому что это отклонит основную тему текста.

Оперантное кондиционирование

оперантное кондиционирование или инструментальный это еще один тип ассоциативного обучения. Его первооткрывателем был Эдвард Торндайк, который исследовали память грызунов через лабиринты , По сути, это тип обучения, который заключается в том, что если за поведением последуют приятные последствия, они будут повторяться чаще, а неприятные будут стремиться исчезнуть.

Этот тип памяти сложен для изучения у человеческого плода, поэтому большинство современных исследований проводилось у детей в возрасте до одного года. Экспериментальным методом, который использовался, является презентация игрушки ребенку, например, поезд, который будет двигаться, если ребенок потянет за рычаг. Очевидно, что младенцы связывают тягу рычага с движением поезда, но в этом случае мы найдем существенные различия в зависимости от возраста , В случае детей в возрасте 2 месяцев, если после того, как они связали движение рычага с рычагом, мы снимаем стимул, то инструментальное обучение будет длиться примерно 1-2 дня. По сути, это означает, что если примерно через четыре дня мы представим стимул, обучение будет забыто. Тем не менее, развитие мозга в раннем возрасте продвигается неистовыми темпами, и, с другой стороны, 18-месячные предметы могут поддерживать инструментальное обучение вплоть до 13 недель спустя. Итак, мы можем резюмировать это, говоря, что мнезический градиент оперантной обусловленности улучшается с возрастом.

Какие структуры подразумевает оперантное кондиционирование? Основными нервными субстратами являются те, которые образуют неоэстриат - Каудадо, Путамент и Нуклео Аккумбенс. Для тех, кто не знает эту структуру, они в основном являются ядрами субкортикального серого вещества, то есть ниже коры и выше ствола мозга. Эти ядра регулируют пирамидальные двигательные цепи, отвечающие за произвольное движение. Они также вмешиваются в аффективные, когнитивные функции, и есть важные отношения с лимбической системой. На момент нашего рождения стриатум полностью сформировался, и его биохимический паттерн созревает через 12 месяцев.

Таким образом, можно предположить возможность первичного инструментального кондиционирования у плода ; хотя обстоятельства и контекст затрудняют поиск эффективных экспериментальных планов для оценки этой функции.

Декларативная память

И теперь возникает фундаментальная проблема. У новорожденных есть декларативная память? Сначала мы должны определить понятие декларативной памяти и дифференцировать ее от сестры: неявная память или процедурный.

Декларативная память есть в то, что обычно известно как память, то есть фиксация в наших воспоминаниях фактов и информации, полученной в результате обучения и опыта и к которому мы обращаемся сознательно. С другой стороны, неявная память - это та, которая фиксирует двигательные паттерны и процедуры, которые выявляются в результате ее выполнения, а не столько ее сознательной памятью, и, если вы не верите мне, попробуйте объяснить все мышцы, которые вы используете для езды на велосипеде и движениях. конкретные вы делаете.

Мы обнаружим две фундаментальные проблемы при изучении декларативной памяти у новорожденных: во-первых, ребенок не говорит и, следовательно, мы не можем использовать словесные тесты для их оценки. Во-вторых, и как следствие предыдущего пункта, будет трудно различать задачи, в которых ребенок использует свою неявную или явную память.

Выводы об онтогенезе памяти, о которых я расскажу через несколько минут, будут сделаны из парадигмы «предпочтение новизне». Этот экспериментальный метод прост и состоит из двух экспериментальных фаз: во-первых, «фазы ознакомления», на которой ребенку в течение фиксированного периода времени показывают серию стимулов - обычно изображений разных типов - и вторая «тестовая фаза», в которой представлены два стимула: новый и тот, который ранее наблюдался в фазе ознакомления.

в целом визуальное предпочтение новизны со стороны ребенка наблюдается с помощью различных инструментов измерения , Следовательно, идея заключается в том, что если новорожденный больше времени смотрит на новый стимул, это означает, что он узнает другого. Следовательно, будет ли признание новых образов подходящей парадигмой для построения декларативной памяти? Было видно, что пациенты с повреждением медиальной височной доли (LTM) не проявляют предпочтения новизне, если период между фазой ознакомления и тестом превышает 2 минуты. В исследованиях поражений у приматов также было видно, что LTM и, особенно, гиппокамп являются необходимыми структурами для распознавания и, следовательно, для предпочтения новизны.Тем не менее, другие авторы сообщают, что поведенческие показатели предпочтения новизны более чувствительны к повреждению гиппокампа, чем другие задачи распознавания. Эти результаты ставят под сомнение обоснованность парадигмы предпочтения новизне. Тем не менее, в целом это рассматривается как тип предварительно явной памяти и хорошая парадигма изучения, хотя и не единственная.

Характеристики декларативной памяти

Таким образом, Я расскажу о трех основных характеристиках декларативной памяти от этой экспериментальной модели :

кодирование

К кодированию, а не к консолидации, мы обращаемся способность ребенка интегрировать информацию и исправлять ее , В целом, исследования показывают, что дети от 6 месяцев уже отдают предпочтение новизне и, следовательно, мы заключаем, что они признают. Тем не менее, мы обнаружили значительные различия во времени кодирования в отношении детей в возрасте 12 месяцев, например, нуждающихся в этих последних временах воздействия на этапе ознакомления для кодирования и фиксации стимулов. Чтобы быть конкретным, 6-месячному ребенку нужно в три раза больше времени, чтобы продемонстрировать способность распознавания, аналогичную способности 12-месячного ребенка. Однако различия в отношении возраста уменьшаются после 12 месяцев, и было видно, что дети в возрасте от 1 до 4 лет демонстрируют эквивалентное поведение с аналогичными периодами ознакомления. В целом, эти результаты предполагают, что, хотя начала декларативной памяти появляются в первый год жизни, мы обнаружим влияние возраста на способность к кодированию, которая будет иметь место, особенно в первый год жизни. Эти изменения могут быть связаны с различными процессами развития нервной системы, о которых я расскажу позже.

удержание

По удержанию мы ссылаемся время или «задержка», в течение которой новорожденный может хранить информацию , чтобы позже признать это. Применение его к нашей парадигме будет временем, которое мы проходим между этапом ознакомления и этапом тестирования. С эквивалентным временем кодирования дети с большим количеством месяцев могут показать более высокий процент удержания. В эксперименте, в котором сравнивали эффективность этой функции у детей в возрасте 6 и 9 месяцев, было отмечено, что только дети в возрасте 9 месяцев могут сохранять информацию, если между двумя фазами эксперимента была применена задержка. С другой стороны Дети 6 месяцев отдали предпочтение новинке только в том случае, если тестовый этап проводился сразу после ознакомительного этапа. Вообще говоря, было видно, что влияние возраста на удержание происходит до раннего детства.

Восстановление или воскрешение

Под призывом мы имеем в виду способность спасать память из долговременной памяти и сделать ее работоспособной для определенной цели , Это основная способность, которую мы используем, когда переносим наш опыт или воспоминания в настоящее. Это также самая трудная способность оценивать у детей из-за недостатка языка. В исследовании, в котором использовалась парадигма, о которой мы говорили, авторы решили проблему языка очень оригинальным способом. Они составляли разные группы новорожденных: 6, 12, 18 и 24 месяца. На этапе ознакомления они представляли объекты на заднем фоне определенного цвета. Когда сразу 4 группы были применены к фазе тестирования, все продемонстрировали схожие предпочтения в отношении новинки, поскольку цвет фона на этапе тестирования был таким же, как на этапе ознакомления. Когда это было не так, и в тесте применялся другой цвет, только новичкам отдали предпочтение дети 18 и 24 месяцев. Это показывает, что память детей чрезвычайно специфична. Небольшие изменения в центральном стимуле или в контексте могут привести к способности к выздоровлению.

Нервное развитие гиппокампа

Чтобы понять нервное развитие гиппокампа и связать его с поведенческими событиями, о которых мы говорили, мы должны понять ряд процессов, связанных с созреванием нейронов, которые распространены во всех областях мозга.

Прежде всего, мы склонны думать, что «нейрогенез», или рождение новых нейронов, - это все, в чем сводится развитие мозга. Это грубая ошибка Созревание также подразумевает «миграцию клеток», благодаря которой нейроны достигают своего надлежащего конечного положения. Когда они достигнут своей позиции, нейроны отправляют свои аксоны в целевые области, которые они иннервируют, и, следовательно, эти аксоны будут миелинизированы. Когда клетка уже функционирует, начнутся процессы «дендритной доработки» тела клетки и аксона. Таким образом, мы получим большое количество синапсов - «синаптогенез» - которые будут в значительной степени устранены в детстве на основе нашего опыта. Таким образом, мозг должен оставлять только те синапсы, которые участвуют в рабочих цепях.На более зрелых стадиях «апоптоз» также будет играть очень важную роль, которая устранит те нейроны, которые, подобно синапсам, не играют соответствующей роли в нейронных цепях. Поэтому созревание в нашем мозгу - это не сложение, а вычитание. Мозг является захватывающим органом и всегда стремится к эффективности. Созревание похоже на задачу, выполняемую Микеланджело, чтобы вырезать своего Давида из мраморного блока. Единственное отличие состоит в том, что мы формируем наш опыт, родителей, любимых и т. Д., Чтобы породить наш фенотип.

В этой речи я хотел сказать что-то очень простое, что мы сейчас быстро поймем. Если мы наблюдаем нейроанатомию гиппокампа, мы с удивлением узнаем, что большинство связанных с ней структур (энторинальная кора, субикулум, рог аммониса ...) уже можно дифференцировать на 10 неделе беременности и на 14-15 неделе. они уже дифференцированы клеточно. Миграция клеток также очень быстрая, и в первом триместре она уже напоминает взрослую. Итак, почему, если гиппокамп уже сформирован и функционирует через три месяца после рождения ребенка, мы видим такую большую разницу в наших экспериментах, например, между детьми от 6 до 12 месяцев? По той же причине, о которой я уже говорил в других статьях: гиппокамп - это еще не все, а нейрогенез - тоже. Зубчатая извилина - соседняя структура гиппокампа - требует гораздо более длительного периода развития, чем гиппокамп, и авторы утверждают, что его гранулярные клеточные слои созревают в 11 месяцев и принимают морфологию, аналогичную взрослой в возрасте одного года. С другой стороны, в гиппокампе мы находим различные группы GABAergic клеток - небольшие ингибирующие интернейроны - которые, как было установлено, играют существенную роль в комбинированных процессах памяти и внимания.

ГАМКергические клетки - это те, которым требуется больше времени для созревания в нашей нервной системе, и даже было видно, что ГАМК играет противоположные роли в зависимости от возраста, который мы наблюдаем. Эти клетки созревают в возрасте от 2 до 8 лет. Таким образом, большая часть мнезного градиента, наблюдаемого при кодировании, удержании и восстановлении, будет обусловлена созреванием связей между гиппокампом и зубчатой извилиной и, кроме того, формированием тормозных цепей.

Дело не заканчивается здесь ...

Как мы уже видели, декларативная память зависит от медиальной височной доли (LTM), а созревание зубчатой извилины объясняет большую часть различий, наблюдаемых у детей от 1 месяца до двух лет. Но это все? Есть вопрос, на который мы еще не ответили. Почему инфантильная амнезия? Или почему мы ничего не помним до 3 лет? Еще раз ответ на вопрос, если мы оставим немного времени в покое для гиппокампа.

Созревание связей между LTM и областями префронтальной коры было связано с большим количеством мнезикальных стратегий у взрослого ребенка. Декларативная память постоянно развивается в детстве и улучшается благодаря стратегиям в области кодирования, сохранения и восстановления. Исследования нейровизуализации показали, что, хотя способность вспомнить историю связана с LTM у детей в возрасте от 7 до 8 лет; у детей от 10 до 18 лет это связано как с LTM, так и с префронтальной корой. Поэтому одной из основных гипотез, объясняющих инфантильную амнезию, являются дефицитные функциональные связи между префронтальной корой и гиппокампом и LTM. Даже так нет окончательного заключения по этому вопросу, и другие молекулярные гипотезы по этому поводу также интересны , Но это те моменты, с которыми мы будем иметь дело в другой раз.

выводы

Когда мы рождаемся, мозг составляет 10% от веса нашего тела - когда мы взрослые - 2% - и тратит 20% кислорода в организме и 25% глюкозы - это примерно так же, как у взрослых. В обмен на это мы зависимые существа, которым нужна забота родителей. Ни один ребенок не может выжить сам по себе. Мы являемся легкой мишенью в любой природной среде. Причина этой «нейро-декомпенсации» заключается в том, что у плода и ребенка имеется значительное количество механизмов обучения - некоторые из них здесь не упоминались, например, способность к «праймированию» -. Есть что-то, что говорят все бабушки, и это правда: младенцы и дети - это губки. Но они потому, что наша эволюция потребовала этого. И это не только у людей, но и у других млекопитающих.

Таким образом, Декларативная или явная память существует у младенцев, но незрелым способом , Для успешного созревания требуется опыт и образование социальной среды, в которой мы участвуем как стадные млекопитающие. Но зачем все это изучать?

В обществе, которое сосредоточило свое клиническое внимание на раке и болезни Альцгеймера, забываются о более мелких заболеваниях, таких как детский паралич, аутизм, различные расстройства обучения, СДВГ, которые существуют, если таковые имеются. эпилепсия у детей и длинная и так далее (мне очень жаль, если я оставлю еще больше неназванных меньшинств); которые влияют на наших детей. У них есть задержки в развитии их школы. Они также вызывают задержку и социальный отказ. И мы не говорим о людях, которые завершили свой жизненный цикл. Мы говорим о детях, чье участие в жизни общества может быть поставлено на карту.

Понимание нормального развития нервной системы имеет важное значение для понимания патологического развития , А понимание биологического субстрата патологии необходимо для поиска фармакологических целей, эффективных нефармакологических методов лечения и поиска путей ранней и профилактической диагностики. И для этого нам нужно исследовать не только память, но и все когнитивные способности, которые затрагиваются в вышеупомянутых патологиях: язык, нормальное психомоторное развитие, внимание, исполнительные функции и так далее. Понимание этого необходимо.

Текст отредактировал и отредактировал Фредерик Мюньенте Пейкс

Библиографические ссылки:

доклады:

Барр Р., Доуден А., Хейн Х. Изменения в развитии отсроченной имитации у детей в возрасте от 6 до 24 месяцев. Младенческое поведение и развитие 1996; 19: 159-170.
Чиу П., Шмиторст В., Дуглас Браун Р., Холланд С., Данн С. Создание воспоминаний: перекрестное исследование кодирования эпизодической памяти в детстве с использованием МРТ. Нейропсихология развития 2006; 29: 321-340.
Хейн Х. Развитие памяти у детей: последствия для детской амнезии. Обзор развития 2004; 24: 33-73.
Макки Р., Сквайр Л. О развитии декларативной памяти. Журнал экспериментальной психологии: обучение, память и познание 1993; 19: 397-404
Нельсон С. Онтогенез человеческой памяти: когнитивная нейробиологическая перспектива. Психология развития 1995; 31: 723-738.
Нельсон, С.; де Хаан, М .; Томас К. Нейронные основы когнитивного развития. В: Дэймон, У.; Лернер Р.; Кун, Д.; Зиглер Р., редакторы. Справочник по детской психологии. 6-е изд. Том 2: Познавательный, Восприятие и Язык. Нью-Джерси: John Wiley and Sons, Inc .; 2006. с. 3-57.
Неманик С., Альварадо М., Бачевалье Дж. Гиппокампальные / парагиппокампальные области и память распознавания: выводы из визуального парного сравнения в сравнении с несогласованными объектами с задержкой у обезьян. Журнал Neuroscience 2004; 24: 2013-2026.
Richmong J, Nelson CA (2007). Учет изменений в декларативной памяти: взгляд когнитивной нейробиологии. Dev Rev. 27: 349-373.
Робинсон А., Паскалис О. Развитие гибкого визуального распознавания памяти у детей грудного возраста. Развитие науки 2004; 7: 527-533.
Роуз С., Готфрид А., Меллой-Карминар П., Бриджер В. Предпочтения и предпочтения новизны в памяти распознавания младенцев: значение для обработки информации. Психология развития 1982; 18: 704-713.
Seress L, Abraham H, Tornoczky T, Kosztolanyi G. Образование клеток в формировании гиппокампа человека от середины беременности до позднего постнатального периода. Neuroscience 2001; 105: 831-843.
Zola S, Сквайр L, Тенг E, Stefanacci L, Буффало E, Кларк Р. Нарушение памяти распознавания у обезьян после повреждения, ограниченного областью гиппокампа. Journal of Neuroscience 2000; 20: 451-463.

книги: