The review presents the history of the known approaches, concepts and theories of memory, first of all the human, as properties perceive, save, retrieve and reproduce information important for life. The review is written with a specific aim designation: precedes the developed author´s concept of ion-molecular memory model. In the introduction, the authors note that it is reasonably consider memory as a property and the living and non-living objects. Definition of structural memory is presented. It is noted that the review is dedicated to the human memory as biological (according to I.P. Amsharin) - the supreme manifestation of the nature of bio-objects. The authors give a basic definition of the memory elements as information operand: receivers, analyzers, analytical systems, selectors, transmitters, storage devices, media, and library memory. Classification of types of memory as conceptual, oriented to the task research: creation of ion-molecular memory model is presented. As an example, the authors present the definition of the classification of memory on the parameter of time storage of the information. In the aspect of the review of the existing models of memory the authors identified three basic types which simulate associative (distributed) memory, the so-called working memory, i.e. operational situational memory, and other, different, memory models: from temporary to sensory memory. In conclusion, it is shown that in the memory modelling the authors used various mathematical and physical principles: neural networks, holography, fractals, and many sections of non-linear dynamics. The content of this review is based on the analysis of numerous literary sources.
memory model of ion-molecular mechanism, biological information, types of memory, library of memory, classification
Введение. Живая природа обеспечила свои создания уникальным свойством, которого если и не лишены неживые объекты, то среди них это свойство существенно меньше распространено (далеко не все они им обладают) и куда как менее развито. Речь идет о памяти. О свойстве воспринимать, запоминать (сохранять), извлекать и передавать (воспроизводить) определенную информацию.
Оговорка о том, что небезосновательно рассматривают память и как свойство неживых объектов, не случайна. Действительно, некоторые химические соединения (например, полимеры), растворы (в частности, жидкие кристаллы) и даже обычная вода обладают способностью сохранять и восстанавливать отдельные параметры своей структуры, а ряд веществ (те же полимеры) - и форму, после их изменения при изменении условий внешней среды (температура, давление). Единственное, что для этого требуется - их возвращение в условия среды, в которых исходная структура была сформирована. Несомненно, в подобных случаях можно говорить о структурной, или химической, памяти.
Подобной, структурной, памятью в той или иной мере обладают и вещества, входящие в состав биологических (живых) объектов. Однако, среди последних существуют и такие, которые имеют также способность передавать информацию, что обеспечивает воспроизводство их и всего живого организма. Носителями такой информации являются молекулы дезоксирибонук-леиновой кислоты (ДНК) или рибонуклеиновой кислоты (РНК, некоторых вирусов), а передается она посредством разнообразных молекул (опять же нуклеиновые кислоты и белки), и такая память - суть биологический код - может быть определена как суперструктурная, или биохимическая. Принципиально, для реализации этого вида памяти живой организм не является необходимым: переписать информацию с молекулы ДНК (РНК) на другую молекулу можно и в модельных системах, что нынче широко распространено, например, для диагностики ряда заболеваний под названием «поли-меразная цепная реакция». Поэтому такую память следует определить как «биохимическая память». Еще один вид памяти - физико-химическая память, которая заключается в том, что любые ионы и молекулы в достаточно неразбавленном растворе и даже в газовой фазе в определенных концентрациях оказывают влияние на другие (передают им нечто им известное), вызывая их соответствующие физико-химические и структурные изменения.
В данной же работе речь пойдет о памяти живых организмов, в первую очередь человека. Такая память имеет дело с информацией (о чем подробно далее), полученной из окружающей среды и позволяющей живому организму существовать в изменяющихся условиях среды, добывать пищу, общаться друг с другом, передавать собственный опыт потомству и так далее, то есть о явлении, называемом памятью в быту, в физиологии, психологии, социологии... Определим такую память, следуя за И.П. Ашмариным [1] (см. [2]), биологической, и вовсе не структурной, в отличие от двух предыдущих видов памяти, существующих в природе (не выделяя иммунологической, нейрологической и других специальных проявлений памяти). И дальше будем обсуждать только ее, называя просто «память» (далее без кавычек).
1. Ashmarin IP. Zagadki i otkroveniya biokhimii pamyati. L´vov: Izd-vo LGU; 1975. Russian.
2. Batuev AS. Fiziologiya vysshey nervnoy deyatel´nosti i sensornykh sistem. Sankt-Peterburg: Piter; 2005. Russian.
3. Aristotel´. Metafizika. Moscow: Eksmo; 2006. Russian.
4. Lindsey P, Norman D. Pererabotka informatsii u chelo-veka. Moscow: Mir; 1974. Russian.
5. Pribram K. Yazyki mozga. Moscow: Progress; 1975. Russian.
6. Khomskaya ED. Neyropsikhologiya. Sankt-Peterburg.: Piter; 2005. Russian.
7. Ivanov-Muromskiy KA. Mozg i pamyat´. Kiev: Nauk. Dumka; 1987. Russian.
8. Luriya AR. Malen´kaya knizhka о bol´shoy pamyati. Moscow: Izd-vo Mosk. un-ta; 1968. Russian.
9. Aleksandrovskiy YuA. Kratkiy psikhiatricheskiy slovar´. Moscow: RLS; 2005. Russian.
10. Martynov YuS. Nevrologiya. Moscow: RUDN; 2006. Russian.
11. Psikhofiziologiya / Pod red. Yu. A. Aleksandrova. Sankt-Peterburg: Piter; 2007. Russian.
12. Kastler G. Vozniknovenie biologicheskoy organizatsii. Moscow: Mir; 1967. Russian.
13. Chernavskiy DS. Teoreticheskiy podkhod к probleme proiskhozhdeniya zhizni. Zhurn. Vsesoyuzn. khim. ob-va im. D.I. Mendeleeva. 1980;25(4):404-11. Russian.
14. Bernshteyn NA. Sovremennye iskaniya v fiziologii nervnogo protsessa. Moscow: Smysl; 2003. Russian.
15. Beritov IS. Struktura i funktsii kory bol´shogo mozga. Moscow: Nauka; 1969. Russian.
16. Chernysheva MP, Nozdrachev AD. Gormonal´nyy fak-tor prostranstva i vremeni vnutrenney sredy organizma. Sankt-Peterburg: Nauka; 2006. Russian.
17. Kiroy VN. Fiziologicheskie metody v psikhologii. Ros-tov-na-Donu: OOO «TsVVR»; 2003. Russian.
18. Suvorov NF, Tairov OP. Psikhofiziologicheskie mek-hanizmy izbiratel´nogo vnimaniya. L.: Nauka; 1985. Russian.
19. Umryukhin EA. Informatsionnaya model´ sistemnoy organizatsii deyatel´nosti mozga. Mozg: Teoreticheskie i klini-cheskie aspekty. Moscow: Meditsina; 2003. Russian.
20. Baddeley A, Bueno O, Cahill L, Fuster JM, Izquier-do I, McGaugh J, et al. The brain decade in debate: I. Neu-robiology of learning and memory. Braz. J. Med. Biol. Res. 2000;33(9):993-1002.
21. Mitchell D.B. How many memory systems? Evidence from aging. J. Exp. Psychol. Learn. Mem. Cogn. 1989;15(l):31-49.
22. Mu X., Watta P., Hassoun M.H. A weighted voting model of associative memory. IEEE Trans. Neural. Netw. 2007; 18(3):756-77.
23. Ans В., Carbonnel S., Valdois S. A connectionist multiple-trace memory model for polysyllabic word reading. Psychol. Rev. 1998;105(4):678-723.
24. Baddeley A.D. The phonological loop and the irrelevant speech effect: some comments on Neath (2000). Psy-chon. Bull. Rev. 2000;7(3):544-9.
25. Feredoes E., Postle B.R. Localization of load sensitivity of working memory storage: quantitatively and qualitatively discrepant results yielded by single-subject and group-averaged approaches to fMRI group analysis. Neuroimage. 2007;35(2):881-903.
26. Baddeley A.D. The episodic buffer: a new component of working memory?. Trends Cogn. Sci. 2000;4(ll):417-23.
27. Baddeley A.D., Hitch G.J. Development of working memory: should the Pascual-Leone and the Baddeley and Hitch models be merged?. J. Exp. Child. Psychol. 2000;77(2):128-37.
28. Sugase K., Dyson H.J., Wright P.E. Mechanism of coupled folding and binding of an intrinsically disordered protein. Nature. 2007;447(7147):1021-5.
29. Yonelinas A.P., Dobbins I., Szymanski M.D., Dha-liwal H.S., King L. Signal-detection, threshold, and dual-process models of recognition memory: ROCs and conscious recollection. Conscious Cogn. 1996;5(4):418-41.
30. Lewis P., Critchley H.D., Smith A.P., Dolan R.J. Brain mechanisms for mood congruent memory facilitation. Neuroimage. 2005;25(4):1214-23.
31. Okada M. Notions of Associative Memory and Sparse Coding. Neural. Netw. 1996;9(8):1429-58.
32. Arbuthnott K., Campbell J.I. Cognitive inhibition in selection and sequential retrieval. Mem. Cognit. 2000;28(3):331-40.
33. Criss A.H., Shiffrin R.M. Context noise and item noise jointly determine recognition memory: a comment on Dennis and Humphreys (2001). Psychol. Rev. 2004;lll(3):800-7.
34. Miles C.F., Rogers D. A biologically motivated associative memory architecture. Int. J. Neural. Syst. 1993;4(2):109-27.
