科学 · 用語集
人間の記憶のしくみ:符号化、保持、想起の仕組み
公開:
要点
人間の記憶は3つの段階で機能します。符号化は経験を神経信号に変え、保持はそれらの信号を海馬と新皮質に安定させ、想起はキューを使用してそれらを再活性化します。記憶は単一のシステムではなく、感覚記憶、短期記憶/作業記憶、長期記憶などの複数のタイプがあり、保持期間と保持情報量が異なります。
この版は原文(English)の機械翻訳です。 原文を読む
基本的な定義:3つ(または4つ)の段階
記憶は、脳が情報を受け取り、保持し、後で思い出す能力です。クリーブランド・クリニックによると、このプロセスは4つの関連する段階を経ます:感覚入力の収集、それを保存可能な形式に符号化、保持、必要に応じた想起です。多くの神経科学のレビューでは、収集は単なる符号化を供給する生の感覚入力に過ぎないため、これを符号化、保持、想起の3つのコア段階に絞ります。
- 符号化―あなたが見る、聞く、または感じることを脳が使用できる神経信号に変える
- 保持―その信号を安定させ、整理して時間をかけて保持できるようにする
- 想起―必要な時に保存された情報にアクセスするか、再構築する
記憶の主な種類
クリーブランド・クリニックは、情報がどのくらい続くかによって記憶を3つの大まかなカテゴリに分類します:感覚記憶(数秒)、短期記憶(数秒~数分で容量が限定されていますが、チャンキングや想起などの手法により拡張できます)、長期記憶(数年で既知の容量制限なし)。クイーンズランド大学のクイーンズランド脳研究所(QBI)は、短期保持内に機能的な区別を追加します:作業記憶、脳が他の認知タスクを実行している間に情報をアクセス可能に保つシステム―例えば、電話番号を念頭に置きながらダイアルすることです。
| 記憶タイプ | 典型的な期間 | その役割 |
|---|---|---|
| 感覚記憶 | 数秒 | 視覚、音、触覚などの感覚からの生の入力を一時的に保持し、フェードするか、さらに処理される前に消える―クリーブランド・クリニック |
| 短期記憶 | 数秒~数分 | 限定的な量の情報を一時的に保持します。チャンキングや想起により容量を拡張できます―クリーブランド・クリニック |
| 作業記憶 | 数秒間、使用中 | 進行中の心的タスク、例えば推論や指示に従いながら、積極的に情報を保持し操作する―QBI |
| 長期記憶 | 数年、おそらく生涯 | 容量制限なしで事実、経験、スキルを保持します。明示的記憶と暗示的記憶に分割されます―クリーブランド・クリニック/QBI |
明示的対暗示的長期記憶
長期記憶内で、QBIは明示的(意識的)記憶を暗示的(無意識的)記憶と区別します。明示的記憶は、特定の休日などの個人的な経験であるエピソード記憶と、一般的な事実と知識を保存する意味論的記憶をカバーします。暗示的記憶には、自転車の乗り方やタイピングなどのアクション背後の学習されたモーター・スキルである手続き的記憶と、1つの刺激への暴露が後続のものへの応答を形作るプライミングが含まれます。
脳が記憶をどのように符号化し保存するか
米国国立衛生研究所のPMCアーカイブでホストされている認知神経科学のレビューでは、符号化は脳が情報を取得して処理し、注意、感情的重要性、反復によって形作られた保持に適した神経表現に変換するプロセスとして説明されています。その後、保持は2つのステップで起こります。まず、「細胞統合」は長期増強と長期抑圧として知られるシナプス変化を通じた学習直後の新しい記憶痕跡を安定させ、これはニューロン間の接続を強化または弱化させます。次に、数週間から数か月以上にわたって、「システム統合」は海馬が記憶を再編成し、それは徐々に海馬自体に依存しなくなり、新皮質全体のネットワークにより多く埋め込まれます。
側頭葉に位置する海馬は、クリーブランド・クリニックとPMCレビューの両方で、新しい宣言的記憶―事実と個人的な経験―を形成するための脳の中央ハブとして説明されています。その他の領域は特定の記憶機能をサポートします:クリーブランド・クリニックは、短期記憶に重要な前頭前皮質をリストアップし、基底核、小脳、扁桃体をモーター・スキルと感情的記憶を含む長期記憶のさまざまな側面をサポートしているものとしてリストアップしています。
睡眠はまた、PMCレビューによると、統合に文書化された役割を果たします:非REM睡眠は遅波脳活動を通じた宣言的(事実ベース)記憶の統合をサポートし、REM睡眠は感情的記憶の統合に関連しています。
想起―および忘却―がどのように起こるか
想起は保存された記憶にアクセスし、選択し、再活性化またはそれを再構築して、以前符号化された情報への意識的アクセスを可能にすることを含みます。
同じレビューは、忘却は典型的には利用可能な想起キューが正しい記憶痕跡を活性化させることに失敗するために起こり、むしろ記憶が永続的に消されるのではなく、想起実践と効果的なキューは想起を改善できるとしています。クリーブランド・クリニックは互換性があるが異なる方法で忘却を枠付けし、それを脳が他の情報より重要と判断する何を保持するのを優先させる選択的プロセスとして説明しています。
クリーブランド・クリニックはまた、記憶問題に関連する状態をリストアップし、アルツハイマー病、脳腫瘍、抑うつ、睡眠不足、ストレス、脳卒中および外傷性脳損傷を含め、遺伝学が脳構造と機能への影響を通じて記憶に影響を与えることができることに注目しています。
よくある質問
- 記憶の3つの主な段階は何ですか?
- 符号化(経験を神経信号に変える)、保持(その信号を時間をかけて安定させる)、想起(後で再度アクセスする)―クリーブランド・クリニックは、初期の感覚「収集」ステップを追加する関連する4段階のバージョンを説明しています。
- 短期記憶と作業記憶の違いは何ですか?
- 短期記憶は単に限定的な量の情報を一時的に保持し、一方、クイーンズランド脳研究所で説明されている作業記憶は、推論や指示に従うなどの別の認知タスクを実行している間、積極的に情報を保持し操作します。
- 記憶形成に最も責任のある脳の部分はどれですか?
- 側頭葉に位置する海馬は、クリーブランド・クリニックとPMCホスト認知神経科学のレビューの両方により、新しい宣言的(事実および経験ベース)記憶を形成する際の重要な構造として識別され、その後、新皮質に統合されます。
- なぜ私たちは物事を忘れるのですか?
- PMCホストのレビューは、ほとんどの忘却を利用可能な想起キューが保存された記憶痕跡を活性化させることに失敗するため属し、むしろ記憶が消されているのではなく、クリーブランド・クリニックは忘却を脳が他の記憶より他の記憶を優先させるプロセスとして説明しています。
- 睡眠は記憶を助けますか?
- はい―PMCレビューによると、非REM睡眠は遅波脳活動を通じた事実ベース(宣言的)記憶の統合をサポートし、REM睡眠は感情的記憶の統合に関連しています。
出典
この記事は人工知能で作成され、公開前に出典の自動チェックを通過しています。誤りを見つけたら訂正を依頼してください。 訂正・反論を依頼する · 制作方針
関連記事
科学解説記事
代数学、方程式と数学的問題解決の実際のしくみ
代数学は、未知数または一般的な数を表すためにxやyなどの記号を使用する数学の分野であり、問題を解くための規則を一度書いて、任意の数に再利用できます。方程式は2つの式が等しいことを述べており、それを解くとは未知数が文を真にする値を見つけることを意味します。1945年に数学者ジョージ・ポーリアによって定式化された広く教えられている4段階の方法は、この種の問題にどのようにアプローチするかを構造化します。

科学解説記事
人間はなぜ眠るのか:夜間に脳と体の内部で何が起こるのか
睡眠はただの無駄な時間ではありません。典型的な夜間は脳が異なる段階を循環し、記憶を定着させ、組織を修復し、細胞の廃棄物を排出します。一方、2つの独立した生物学的時計が眠気がいつ発生するかを決定します。米国保健機関と大学の研究室による研究の要約は、睡眠がほぼすべての器官系に影響を与え、慢性的な睡眠不足は高血圧から2型糖尿病までの状態のリスクを増加させることを示しています。

科学ニュース記事
ワイト島の頭骨化石が新しいヨーロッパのメガラプトラン恐竜として命名される
ワイト島で見つかり、約1世紀にわたって自然史博物館の引き出しに保管されていた部分的な頭骨が、新しい恐竜種インビクティベラトリクス・アンベリナとして同定されました。研究者らによると、これはヨーロッパで発見された最初の確認されたメガラプトラン(長い爪を持つ肉食恐竜のグループ)であるとのことです。自然史博物館と王立協会オープンサイエンス誌の研究によると。

科学解説記事
ウイルスがどのように広がり、変異し、新しい変異株になるか
ウイルスは主に密接な接触、呼吸器飛沫、または浮遊粒子を通じて人々の間で広がり、複製中のコピーエラーは変異を生み出します。ほとんどの変異は無害ですが、ウイルスがより容易に広がったり、免疫を回避したりするのを助ける変異もあり、自然選択はこれらのバージョンを支持します。これが保健機関が「変異株」と呼ぶものを生み出します。