Типичная ситуация – студент лихорадочно пытается «загрузить в голову» весь материал за семестр накануне экзамена, у него это даже получается, но… он почти сразу же после экзамена всё забывает. Если человек быстро схватывает новую информацию, такая «стратегия» подготовки может обеспечить ему хорошую оценку. Но при этом теряется одна из главных целей образования – сформировать устойчивые знания.

Почему же слишком быстро заученное так же быстро и забывается? И главное – что можно сделать, чтобы запоминать надолго? Для ответа на этот вопрос нужно разобраться, как устроена наша память.

Главные этапы и выводы в этой статье – в абзацах, помеченных «лампочкой» (как здесь). Если вам не очень интересны подробные объяснения, вы можете двигаться прямо по «лампочкам».

Что такое память

Чтобы понять, что такое память и как она работает, немного углубимся в нейробиологию.

Наш мозг содержит миллиарды нервных клеток (нейронов), которые соединяются в сложные сети при помощи длинных отростков (аксонов) и коротких отростков (дендритов). Аксоны передают информацию от одного нейрона к другому, а дендриты её принимают. Место, в котором аксон одного нейрона соединяется с дендритом другого, называется синапсом.

На большинстве синапсов информация передаётся при помощи нейромедиаторов – сложных органических соединений, таких как серотонин, дофамин, норадреналин, глутаминовая кислота и прочие. Нейромедиаторы содержатся в специальных пузырьках – везикулах. При определённых условиях пузырьки раскрываются, и нейромедиаторы выходят в синаптическую щель – небольшое пространство между аксоном и дендритом.

На поверхности дендрита расположены рецепторы – образования, которые улавливают нейромедиатор (хотя существуют и рецепторы, расположенные на аксонах).

Сигнал (нервный импульс) от одного нейрона к другому пройдёт в том случае, если в синаптическую щель выделилось такое количество нейромедиатора, что рецепторы смогли его уловить. Таким образом, прохождение сигнала зависит как от количества нейромедиатора, так и от чувствительности рецепторов. Сразу поясним, что для механизма запоминания важен нейромедиатор глутаминовая кислота.

Большинство нейронов имеют несколько тысяч синапсов, то есть потенциальных путей, по которым может идти сигнал.

Однако в конкретный момент времени только часть из этих путей активны.

Когда мы запоминаем новую, довольно сложную информацию (например, к экзамену), сигнал между нейронами идёт по тем путям, по которым не шёл раньше. Воспоминания – это фактически связи между нейронами. Поэтому память называют сетевым свойством нейронов. Вывод: для запоминания важно, чтобы образовался новый путь между нейронами.

Какие существуют виды памяти

В мозге действует целый ряд механизмов образования новых путей передачи сигнала (то есть механизмов запоминания), и у каждого из них – своё время хранения информации. Подробно об этих механизмах рассказывает, например, нейрофизиолог Вячеслав Дубынин в лекции «Мозг, память и обучение». В этой статье мы коротко рассмотрим те из механизмов, которые срабатывают при изучении нового материала: механизмы кратковременной (или, как её называет Вячеслав Дубынин, «памяти текущего дня») и долговременной памяти.

Кратковременная память

В начале мы говорили о рецепторах – образованиях, которые улавливают нейромедиаторы и без которых невозможна передача сигнала. Часть рецепторов, чувствительных к нейромедиатору глутаминовая кислота, называется NMDA-рецепторами. Они обладают необычным свойством – могут забиваться ионами магния (создаются так называемые «магниевые пробки»). Когда рецептор забит магнием, он не способен улавливать нейромедиатор и проводить сигнал. Соответственно, такой путь неактивен.

Механизм кратковременной памяти (памяти текущего дня) основан на выбивании «магниевых пробок» из NMDA-рецепторов: таким образом, сигнал начинает идти по недоступным ранее каналам, и мы запоминаем новую информацию.

Этот процесс происходит преимущественно в гиппокампе – небольшом образовании в глубине височной доли мозга. Способность гиппокампа к запоминанию ограничена. В этом можно убедиться, например, при посещении музея – после пары часов созерцания экспонатов ваше внимание рассеивается, и воспринимать прекрасное становится всё сложнее. А вернувшись домой, вы не вспомните и половины из того, что увидели. Это касается и учёбы.

Поэтому пытаться выучить целый учебник за ночь перед экзаменом очень неэффективно, даже если цель – всего лишь «сдать и забыть»: не факт, что на экзамене эту информацию удастся вспомнить.

Ночью, когда человек засыпает, выбитые «магниевые пробки» встают на место, и пути прохождения сигнала опять закрываются.

У новой информации текущего дня есть два возможных сценария, которые происходят во время сна: она может просто исчезнуть из памяти либо перейти из кратковременной памяти в долговременную – там её будут поддерживать уже другие нейробиологические механизмы. Это объясняет, почему одни события прошлого дня остаются в памяти, а другие – выветриваются без следа. Правда, каким образом мозг выбирает, что «перезаписать» в долговременную память, а что «выбросить» как ненужное – неизвестно. Что из выученного за день он оставит, а от чего избавится, тоже предсказать невозможно.

Студент, который не спит всю ночь перед экзаменом и зубрит, может сохранить выученный материал в кратковременной памяти за счёт того, что «магниевые пробки» пока не заблокировали прохождение сигнала. Проще говоря, у него ещё не включился механизм забывания этой информации.

Долговременная память

Если студент всё же поспал, но ему повезло, и на следующий день он благополучно вспомнил на экзамене наспех выученное накануне, это означает, что у него начала формироваться долговременная память. Однако это ещё не гарантирует, что новая информация сохранится там действительно надолго (долговременность – понятие условное, можно помнить информацию годы, месяцы или всего пару недель, и всё это охватывается понятием долговременной памяти).

Формирование долговременной памяти основано на более глубоких изменениях в мозге. Они начинаются с эпигенетических механизмов. Если объяснить очень простыми словами, то благодаря этим механизмам «включаются» гены, ответственные за синтез определённых белков. Из этих белков формируются дополнительные рецепторы к глутаминовой кислоте. За счёт новых рецепторов сигнал начинает идти по каналам, которые раньше не существовали.

Эти новые связи между нейронами формируются в неокортексе – внешнем слое полушарий мозга. Таким образом, пока человек спит, гиппокамп «обучает» неокортекс, помогая ему сохранить информацию.

Процесс формирования долговременной памяти происходит относительно медленно, поэтому за одну ночь надолго закрепить изученное в памяти вряд ли получится. По словам Вячеслава Дубынина, есть исследования, которые доказывают, что один и тот же объём материала усваивается лучше, если изучать его в течение не одного, а хотя бы двух дней.

При этом на время, которое потребуется для сохранения устойчивых воспоминаний, влияют разные факторы. Например, исследователи упоминают важную роль имеющихся знаний – если информация связана с тем, что человек уже знает, то она усвоится быстрее, чем совершенно новая.

Итак, механизм кратковременной памяти основан на очистке закупоренных каналов (которые вскоре закупориваются снова), а механизм долговременной – на повышении способности каналов проводить сигнал за счёт формирования новых рецепторов. В формировании кратковременных воспоминаний в мозге задействован один участок – гиппокамп, а для формирования долговременных «подключается» другой – неокортекс.

Быстрое забывание выученного к экзамену большого количества материала, вероятно, обусловлено тем, что мозг не успевает сохранить его в долговременной памяти. Может быть – потому что этой информации оказалось слишком много для запоминания за один раз, а может быть – потому что она оказалась слишком сложной для запоминания за один раз надолго (нужны дополнительные условия для её перехода в долговременную память, например неоднократные повторения).

Что поможет запомнить изученное надолго

Как же наш мозг выбирает, что стоит забыть, а что – сохранить? Точного ответа на этот вопрос у науки пока нет. Но нейрофизиологи сформулировали основные принципы, помогающие формировать долговременные воспоминания. Они пригодятся тем, кто хочет запоминать материал надолго, а не забывать сразу после экзамена:

• Равномерность без перегрузок. Лучше учить меньше, но чаще, чем много информации за один раз. Слишком большой объём информации перегружает гиппокамп, поэтому невозможно запомнить всё и сразу.
• Повторение. Повторяя время от времени пройденный материал и решая задания по нему, вы помогаете ему закрепиться в долговременной памяти. То есть учить постепенно в течение семестра и периодически повторять – эффективнее, чем заучить за раз накануне экзамена, а потом не повторять.

• Эмоциональная значимость. Мы лучше запоминаем эмоционально окрашенные события – и радостные, и грустные. Поэтому материал закрепится надёжнее, если он вызывает эмоции. При изучении новых тем полезно проводить ассоциации с чем-то, что не оставляет вас равнодушным.
• Отсутствие отвлекающих факторов. Чтобы запомнить что-то надолго, важно сосредоточиться на учёбе и не отвлекаться на посторонние дела – скажем, зависание в социальных сетях и общение в мессенджерах.
• Хорошее состояние мозга. Чтобы эффективно запоминать, мозг должен хорошо функционировать. А для этого очень важны правильный режим питания и качественный сон (он играет очень значимую роль для механизма долговременного запоминания).