Το μοντέλο μνήμης 3 σταδίων είναι ένα παραδοσιακό αλλά επικρατόν μοντέλο μνήμης. Ωστόσο, πρέπει να σημειωθεί ότι είναι επίσης ένα μοντέλο που βρίσκεται ακόμα υπό ανάπτυξη από γνωστικούς (νευρο)επιστήμονες. Στο μοντέλο, υπάρχουν τρεις τύποι μνήμης: 1) Αισθητηριακή μνήμη, 2) Βραχύχρονη μνήμη (STM) και 3) Μακρόχρονη μνήμη (LTM).

Εικόνα 4.1. Μοντέλο της μνήμης 3-σταδίων ή πολλαπλών χώρων (μτφ από πηγή: Wikipedia)

Αισθητηριακή Μνήμη

Η αισθητηριακή μνήμη είναι μια αυτόματη διαδικασία που σχετίζεται με την αντίληψη. Η αισθητηριακή μνήμη αναφέρεται στην αυτόματη, παροδική αποθήκευση των αισθητηριακών χαρακτηριστικών των εισερχόμενων ερεθισμάτων για επακόλουθη ενσωμάτωση με προηγούμενα ερεθίσματα που έχουν παρουσιαστεί και ανακληθείσες πληροφορίες (Alain, Woods & Knight, 1998). Οι αισθήσεις μας συνεχώς συλλέγουν πληροφορίες από το περιβάλλον μας. Αυτές οι πληροφορίες είναι πάντα διαθέσιμες σε εμάς. Όταν μεταφέρουμε την προσοχή μας (εστίαση) ή η προσοχή μας σε κατευθύνεται σε μια από τις αισθήσεις, τότε αποκτούμε συνειδητά επίγνωση αυτών των πληροφοριών. Αυτή η συνειδητοποίηση σηματοδοτεί ότι οι αισθητηριακές πληροφορίες έχουν μετακινηθεί στην μνήμη εργασίας μας. Ανά πάσα στιγμή μπορούμε να στρέψουμε την προσοχή μας σε οποιαδήποτε από τις αισθήσεις μας για ελέγξουμε τις εισερχόμενες πληροφορίες. Η βραχύχρονη μνήμη «αντανακλά τις ικανότητες του ανθρώπινου μυαλού που μπορεί να κρατήσει προσωρινά περιορισμένη ποσότητα πληροφοριών σε κατάσταση υψηλής διαθεσιμότητας» (Cowan, 2008).

Εικόνα 4.2. Συλλέγουμε πληροφορίες από τις αισθήσεις μας και τις κωδικοποιούμε στη βραχύχρονη μνήμη.

Μνήμη Εργασίας

Η μνήμη εργασίας είναι «η βραχύχρονη συντήρηση πληροφοριών απουσία αισθητηριακής εισόδου» (Eriksson, Vogel, Lansner, Bergström & Nyberg, 2015). “Η μνήμη εργασίας περιλαμβάνει την βραχύχρονη μνήμη και άλλους μηχανισμούς επεξεργασίας που βοηθούν στην χρήση της βραχύχρονης μνήμης» (Cowan, 2008). Με άλλα λόγια, η μνήμη εργασίας είναι μέρος της βραχύχρονης μνήμης και αναφέρεται στις πληροφορίες που διατηρούνται στη Βραχύχρονη Μνήμη τις οποίες διατηρούμε και χειριζόμαστε ενεργά.

Εικόνα 4.3. Μια απεικόνιση της μνήμης εργασίας

Μακρόχρονη Μνήμη

Η μακρόχρονη μνήμη είναι “ένα τεράστιο απόθεμα γνώσεων και ένα αρχείο προηγούμενων γεγονότων» (Cowan, 2008). «Η μακρόχρονη και η βραχύχρονη μνήμη θα μπορούσαν να διαφέρουν σε δύο βασικά σημεια, αφού μόνο η βραχύχρονη μνήμη έχει (1) χρονική φθορά και (2) τμηματικά όρια χωρητικότητας» (Cowan, 2008). Με άλλα λόγια, η μακρόχρονη μνήμη δεν φθείνει τόσο γρήγορο όσο η βραχύχρονη, ούτε υπάρχει σαφές όριο για το πόσες πληροφορίες μπορούν να αποθηκευτούν.

Εικόνα 4.4. Μια απεικόνιση της μακρόχρονης μνήμης

Πώς γνωρίζουμε ότι η βραχύχρονη και η μακρόχρονη μνήμη είναι διακριτές; Οι επιστήμονες μπορούν να επιλεκτικά να αποκλείσουν το σχηματισμό μακρόχρονης ή βραχύχρονης μνήμης χωρίς να επηρεάσουν την άλλη (Cammarota, M., Bevilaqua, Medina & Izquierdo, 2007). Για παράδειγμα, αποκλείοντας τους υποδοχείς των νευροδιαβιβαστών, η βραχύχρονη μνήμη μπορεί να διαταραχθεί αλλά η μακρόχρονη εξακολουθεί να ενημερώνεται. Επίσης, παρεμβαίνοντας στη σύνθεση πρωτεϊνών, η βραχύχρονη μνήμη μπορεί να σχηματιστεί αλλά η μακρόχρονη να μη δημιουργείται ή να ενημερώνεται. Η διάκριση σε τύπους μνήμης αποδεικνύεται επίσης από τους διαφορετικούς τύπους αμνησίας (Squire et al., 2015). “Η πρόδρομη αμνησία είναι η απώλεια της ικανότητας δημιουργίας νέων αναμνήσεων μετά το γεγονός που προκάλεσε αμνησία, οδηγώντας σε μερική ή πλήρη αδυναμία ανάκλησης του πρόσφατου παρελθόντος, ενώ οι μακροχρόνιες αναμνήσεις από πριν από το γεγονός παραμένουν ανέπαφες. Αυτό έρχεται σε αντίθεση με την οπισθόδρομη αμνησία, όπου οι αναμνήσεις που δημιουργήθηκαν πριν από το γεγονός χάνονται ενώ νέες αναμνήσεις μπορούν ακόμα να δημιουργηθούν» (Anterograde amnesia, n.d.)

Πίνακας 1. Χαρακτηριστικά βραχύχρονη και μακρόχρονης μνήμης
Βραχύχρονη μνήμη  (STM) – χαρακτηριστικά  (Kukushkin & Carew, 2017; Eriksson et al., 2015; Kandel, Dudai, & Mayford, 2014)

  • Διάρκεια: 10-15 s
  • Χωρητικότητα: 4 μονάδες ή τμήματα πληροφοριών
  • Σχηματισμός (ταχύτητα σχηματισμού): Γρήγορος (milliseconds)
  • Περιοχή: ιππόκαμπος
  • Μηχανισμός: νευροδιαβιβαστές
Μακρόχρονη μνήμη (LTM)– χαρακτηριστικά (Kukushkin & Carew, 2017; Eriksson et al., 2015; Kandel, Dudai, & Mayford, 2014)

  • Διαρκεια: από λίγα λεπτά έως για πάντα
  • Χωρητικότητα: κανένα γνωστό όριο
  • Σχηματισμός (ταχύτητα σχηματισμού): Αργός (λεπτά έως μέρες)
  • Περιοχή: νεοφλοιός (κατανέμεται σε όλο το νεοφλοιό)
  • Μηχανισμός: σύνθεση νέων πρωτεϊνών, γονιδιακή έκφραση

Ο σκοπός της βραχύχρονης και της μακρόχρονης μνήμης

Γιατί ο εγκέφαλός μας έχει ξεχωριστά τα συστήματα βραχύχρονης και μακρόχρονης μνήμη; Η βραχύχρονη και η μακρόχρονη μνήμη εξυπηρετούν διαφορετικούς σκοπούς στο σύστημα επιβίωσής μας (Fuster & Bressler, 2015). Η βραχύχρονη μνήμη μας επιτρέπει να προσαρμοζόμαστε γρήγορα σε νέες εμπειρίες. Καθώς ζούμε σε ένα δυναμικό και αβέβαιο περιβάλλον και συναντάμε συνεχώς νέες πληροφορίες, αυτή είναι μια κρίσιμη ικανότητα. Από την άλλη πλευρά, η μακρόχρονη μνήμη μας επιτρέπει να προετοιμάζουμε αποτελεσματικά τις μελλοντικές εμπειρίες. «Η βιολογική χρησιμότητα της μνήμης πηγάζει από την ικανότητά της να τροποποιεί τη μελλοντική συμπεριφορά με βάση την εμπειρία του παρελθόντος» (Kukushkin & Carew, 2017). Μπορούμε να εντοπίσουμε μοτίβα στο περιβάλλον μας και να βελτιώσουμε την αποδοτικότητα και την αποτελεσματικότητα των αντιδράσεών μας (Schacter, Addis & Buckner, 2007).

Αναφορές

Αισθητηριακή Μνήμη
  • Alain, C., Woods, D. L., & Knight, R. T. (1998). A distributed cortical network for auditory sensory memory in humans. Brain research, 812(1-2), 23-37.
  • Cowan, N. (2008). What are the differences between long-term, short-term, and working memory?. Progress in brain research, 169, 323-338.
Μνήμη Εργασίας
  • Eriksson, J., Vogel, E. K., Lansner, A., Bergström, F., & Nyberg, L. (2015). Neurocognitive architecture of working memory. Neuron, 88(1), 33-46.
  • Cowan, N. (2008). What are the differences between long-term, short-term, and working memory?. Progress in brain research, 169, 323-338.
Μακρόχρονη Μνήμη
  • Cowan, N. (2008). What are the differences between long-term, short-term, and working memory?. Progress in brain research, 169, 323-338.
  • Cammarota, M., Bevilaqua, L. R., Medina, J. H., & Izquierdo, I. (2007). 10 Studies of Short-Term Avoidance Memory. Neural plasticity and memory: from genes to brain imaging, 193.
  • Squire, L. R., Genzel, L., Wixted, J. T., & Morris, R. G. (2015). Memory consolidation. Cold Spring Harbor perspectives in biology, 7(8), a021766.
  • Anterograde amnesia. (n.d.). In Wikipedia. Retrieved May 15, 2020, from https://en.wikipedia.org/wiki/Anterograde_amnesia)
  • Hunkin, N., Parkin, A., Bradley, V., Burrows, E., Aldrich, F., Jansari, A., & Burdon-Cooper, C. (1995) Focal retrograde amnesia following closed head injury: A case study and theoretical account, Neuropsychologia, 33(4) 509-523. doi:10.1016/0028-3932(94)00136-D
Ο σκοπός της βραχύχρονης και της μακρόχρονης μνήμης
  • Kukushkin, N. V., & Carew, T. J. (2017). Memory Takes Time. Neuron, 95(2), 259-279.
  • Eriksson, J., Vogel, E. K., Lansner, A., Bergström, F., & Nyberg, L. (2015). Neurocognitive architecture of working memory. Neuron, 88(1), 33-46.
  • Kandel, E. R., Dudai, Y., & Mayford, M. R. (2014). The molecular and systems biology of memory. Cell, 157(1), 163-186.
  • Fuster, J. M., & Bressler, S. L. (2015). Past makes future: role of pFC in prediction. Journal of cognitive neuroscience, 27(4), 639-654.
  • Fuster, J. M. (2009). Cortex and memory: emergence of a new paradigm. Journal of cognitive neuroscience, 21(11), 2047-2072.
  • Schacter, D. L., Addis, D. R., & Buckner, R. L. (2007). Remembering the past to imagine the future: the prospective brain. Nature reviews neuroscience, 8(9), 657-661.