Minni

Minni er hæfileiki til að móttaka eða afla, varðveita og endurheimta upplýsingar.

Menn hafa lengi rannsakað minnið, en þrátt fyrir miklar uppgötvanir og framfarir er ýmislegt enn á huldu um hvernig minnið starfar. Stöðugar framfarir eru í sálfræði og læknavísindunum og geta þær framfarir auðveldlega umbylt þeim kenningum sem eru taldar fullgildar hverju sinni.

Tilgangur minnis og kenningar.

Minnið gegnir mjög mikilvægu hlutverki í lífi okkar. Svo mikilvægt er minnið, að spyrja mætti hvort manneskja án minnis sé yfir höfuð með meðvitund. Allt sem við kunnum er geymt í minninu; öll sú vitneskja sem við höfum um sjálf okkur er geymd þar, öll orð sem við kunnum, vitneskjan um ættingja okkar og svo framvegis. Við notum minnið að miklu leyti ómeðvitað, þ.e., án þess að reyna mikið á okkur við að rifja upp.

Til eru nokkrar kenningar um það hvernig minnið virkar, en í þessari grein er aðaláherslan lögð á kenningu sem er kölluð "Grunnlíkanið um minni", en einnig er fjallað er um aðrar kenningar. Ekki er til ein heildarkenninng um virkni minnisins. Þó eru menn almennt sammála um nokkur atriði minnis, en þau eru helst:

Minnisþrepin þrjú.

Þegar við lærum eitthvað erum við að gera tvo hluti; umskrá boð sem berast okkur sjónrænt, hljóðrænt eða með öðrum hætti í eitthvað sem mannsheilinn skilur og geyma það í minni. Svo þegar við þurfum á upplýsingunum að halda rifjum við þær upp. Þessu ferli er hægt að skipta í þrennt; "umskráning", "geymd" og "endurheimt".

Í fyrsta þrepinu breytum við upplýsingum sem birtast okkur sjónrænt, hljóðrænt eða með öðrum hætti í taugaboð. Þetta kallast "umskráning". Annað þrepið kallast "geymd", og felst í því að upplýsingarnar eru geymdar í minninu (meira má lesa um þetta þrep í greininni um geymd). Svo þegar við þurfum á upplýsingunum að halda náum við í upplýsingarnar úr minninu. Það er kallað "endurheimt". Minnið getur brugðist okkur á öllum þessum þrepum, en það veldur því sem við köllum dags-daglega að "við munum ekki [eitthvað]".

Hvert minniskerfi fyrir sig notar sérhæfðar aðferðir við umskráningu, geymslu og endurheimt.

Minniskerfin þrjú.

Almennt er viðurkennt að minniskerfin séu minnst tvö, en sumir segja að þau séu þrjú. Þau eru:

Ef litið er á flæði upplýsinga um skynminni og skammtímaminni, þá er ljóst að áreiti berst frá umhverfinu inn í skynminnið. Skynminnið er óvirkt minniskerfi, því ekki er unnið úr upplýsingum þar. Það sem á sér stað í skynminninu er eitthvað sem við erum ekki meðvituð um. Þegar athyglin beinist að einhverju í umhverfinu er upplýsingunum hleypt inn í skammtímaminnið, og þar er svo unnið úr áreitunum og er því virkt minniskerfi.

Grunnlíkanið um minni.

"Grunnlíkanið um minni" var sett fram af Richard C. Atkinson og Richard M. Shiffrin á sjöunda áratug 20. aldar. Líkanið gerir ráð fyrir þremur minniskerfum, og að upplýsingar flæði milli þessara kerfa með tiltölulega reglulegum hætti. Þessi þrjú kerfi eru skynminni, skammtímaminni og langtímaminni. Í fyrstu fara upplýsingar sem skynjaðar eru í umhverfi í skynminni sem er þó talið frekar hluti af skynjun en minni. Þaðan fara upplýsingar í skammtímaminni með takmarkaða rýmd og að lokum er hægt að umskrá upplýsingar í langtímaminni sem hefur ótakmarkaða rýmd. Líkanið leggur mikla áherslu á geymsluhlutverk og aðgreining kerfana byggist ekki síst á því hversu lengi upplýsingarnar staldra við í hverju minniskerfi.

Mörg rök hafa verið færð fyrir þessu líkani, en mörgum finnst þó kerfið full einfalt og nái ekki að skýra hin flóknu tengsl á milli minnis og þekkingar. Einnig hefur verið bent á, að líkanið geti ekki skýrt út hvers vegna við náum að muna atriði sem voru vistuð fyrir löngu síðan, tiltölulega fyrirhafnarlítið. Þessi kenning nýtur þó mikillar hylli.

Minniskerfin þrjú.

Skynminni.

Skynminnið geymir þau áreiti sem berast skynfærum líkamans. Oftast er skynminnið bundið við eitt skynfæri í senn. Skynminnið varir í stutta stund, líklega 1/4 úr sekúndu til þriggja sekúndna. Skynminni fyrir sjón geymir hraðvirkt og sjálfvirkt og er snemma í skynferlinu. Þaðan berst það kennslabiðminni sem er hægvirkara og varanlegra og gerir atriði aðgengileg til svörunar. Svipuð ferli eru fyrir önnur skynfæri.

Athygli vinnsluminni beinist að nokkrum atriðum sem var lengur en önnur sem flokkast úr.

Skammtímaminni.

Skammtímaminnið geymir upplýsingar í nokkrar sekúndur og með endurtekningu geta upplýsingar haldist þar inni lengur. Dæmigerð endurtekning er að þylja með sér upplýsingarnar sem þarf að geyma aftur og aftur. Til að upplýsingar geti komist inn í skammtímaminnið þurfum við að veita þeim athygli, en svo er oft alls ekki raunin. Oft, þegar svoleiðis lagað gerist, er það stimplað sem gleymska. Þetta er mjög eðlilegt fyrirbæri, þar eð okkur er illmögulegt að veita öllu athygli sem gerist í kringum okkur.

Skrásetning.

Í skammtímaminninu eru upplýsingar skráðar fyrst og fremst hljóðrænt, en þær geta líka verið skráðar á fleiri vegu; þær geta einnig verið geymdar sjónrænt, eða tenging við eitthvað sem hefur merkingu. Mjög vel hefur reynst að geyma upplýsingarnar á hljóðrænu formi, með því að endurtaka þau ("endurtekning"). Athugið þó, að ef upplýsingar eru fyrst skráðar myndrænt í skammtímaminnið getur það umritast og orðið hljóðrænt fljótt, en við það glatast upplýsingar um t.d. letur, leturstærð og svo frv. um textann sem var lesinn.

Geymsla.

Talið er að um sjö atriði, plús eða mínus tvö, geti rúmast í skammtímaminninu í einu, þar sem að ný atriði ryðja eldri atriðum burt, með þeirri undantekningu að atriði sem eru endurtekin ryðjast ekki út. Einnig dofna þau atriði sem eru ekki endurtekin og hverfa loks úr skammtímaminninu. Um minnið og þessa tölu, sjö, var skrifuð fræg ritgerð, nefnd „The Magical Number Seven, Plus or Minus Two: Some Limits on Our Capacity for Processing Information“, og birtist hún árið 1956.

En atriðin sjö geta verið svo mismunandi, tökum sem dæmi heimilisfangið Hásteinsvegur 9. Heimilisfangið má búta niður:

Hér er sýnt hvernig má geyma heimilisfangið í skammtímaminninu á þrjá mismunandi vegu. Hvernig best er að geyma heimilisfangið í minninu veltur á fyrri reynslu viðkomandi og því hvort að hann þekki nöfnin fyrir, þ.e.a.s. hvort að atriðið sé í langtímaminninu. Þessi leið, að skipta upplýsingunum niður, er því mjög góð til að muna eitthvað sem er nýtt fyrir okkur og óþekkt.

Endurheimt.

Leit í skammtímaminninu er líklegast raðleit, þar sem eitt atriði er athugað í einu. Fyrir hvert atriði sem er í listanum eykst leitartíminn að jafnaði um 38 millisekúndur. Athyglivert er þó að athuga að menn virðast vera nokkuð lengur að átta sig á andlitsmyndum en orðum og öðru munnlegu efni.

Langtímaminni.

Langtímaminnið er ef til vill mikilvægasta minniskerfið, en þar eru geymdar upplýsingar sem hafa varðveist lengri eða skemmri tíma; nokkra klukkutíma, daga, mánuði og ár. Skráning í langtímaminnið er, ólíkt skammtímaminninu, fyrst og fremst merkingabært, en það getur einnig skráð upplýsingar á ýmsa vegu, t.d. hljóðbært. Langtímaminnið er að mestu ómeðvitað og notast helst við merkingarlega úrvinnslu.

Leiðin fyrir áreiti að festast í langtímaminni er slík að fyrst festist áreitið í skynminni, síðan fer það í skammtímaminnið og seinast kemur það í langtímaminnnið ef varanleg minnisfesting verður. Ef minnisatriðin eru endurtekin oft leiðir það til minnisfestingar í langtímaminni.

Langtímaminnið geymir svo mikið af upplýsingum að talin er þörf á að skipta því í nokkur undirkerfi, sem hvert og eitt hefur sín sérkenni. Langtímaminnið byrjar að skiptast í tvennt, í "ljóst minni", sem geymir þau þekkingaratriði sem við höfum meðvitaðan aðgang að og "dulið minni" en þar býr sú þekking sem okkur reynist erfiðara að hafa á stjórn á. Ljóst minni skiptist í "atburðaminni" og "merkingaminni", en dulið minni skiptist í "aðferðaminni", "viðbragðsskilyrðingu" og "viðvana".

Ástæður þess sem við köllum dags-daglega gleymsku í langtímaminninu eru taldar vera dofnun og hömlun sem megi rekja til vandkvæða við endurheimt og loks geta tilfinningar haft áhrif á hana og skipulagsleysi. Dofnun er talin eiga mest í hlut þegar við getum ekki rifjað eitthvað upp úr langtímaminninu.

Dulið minni.

Dulið minni felst í því að fyrri reynsla gerir okkur kleift að framkvæma ákveðna hluti án þess að vera með hugann við upprifjun, eitthvað sem við þurfum ekki að muna aðferðina við til að geta athafnað okkur, t.d. synda, hjóla, dansa o.s.frv. Í duldu minni býr sú þekking sem okkur reynist erfiðara að hafa meðvitaðan aðgang að, t.d. hreyfifærni og nám lært með "viðbragðsskilyrðingu". Um er að ræða ómeðvitað minni þar sem venjulegri upprifjun verður ekki við komið. Dulið minni veldur því að börn geta jafnvel munað það sem henti þau þegar þau voru enn í móðurkviði.

Til eru þrjár tegundir dulins minnis: Aðferðaminni, viðbragðsskilyrðing og viðvani. Mest athygli hefur þó beinst að aðferðarminninu þegar talað er um dulið minni.

Aðrar kenningar og afbrigði.

Úrvinnsludýpt.

Úrvinnsludýpt (e. Levels-of-processing effect) nefnist kenning sem Kenneth Craik og Lockhart mótuðu. Úrvinnsludýpt byggist á þeirri hugmynd að færsla milli skammtímaminnis og langtímaminnis sé ekki að mestu leyti háð endurtekningu og upprifjun heldur ráði hversu mikil vitræn úrvinnsla fer fram um minnisatriðið. Þeir sögðu að þeim mun meiri úrvinnslu sem atriðið þyrfti, því betra væri að muna það sökum þess að þá greinir heilinn atriðið og kemur því í eitthvert kerfi. Tilraunir þeirra styðja stoðum undir kenninguna.

Ein tilraunanna var sú að sýna fólki lista með ótengdum orðum og þátttakendurnir síðan beðnir að svara um þau þremur ólíkum spurningum. Í fyrstu spurningalotu var fólk beðið að svara til um hvort orð væru skrifuð með há- eða lágstöfum. Svo var fólk beðið að svara til um hvort ákveðin orðapör rímuðu, og að lokum var fólk beðið að segja til um hvort ákveðin orð pössuðu inn í setningu. Helmingur svaranna var já, en hinn nei. Eftir þetta voru svo lagðir fyrir þátttakendurna langir orðalistar, og það beðið að segja til um hvort orðin á listanum hefðu komið fyrir í fyrri lotunni. Niðurstöðurnar sýndu glögglega að þeim mun meiri vinnsla fór fram, því auðveldara átti fólkið með að muna þau þegar spurningalistinn var lagður fyrir. Svör sem jákvætt svar var við festust einnig betur í minni en þau neikvæðu, líkast sökum meiri merkingartengsla.

En þrátt fyrir að niðurstöðurnar standist, og kenningin skýri betur en grunnlíkanið hvernig atriði ferðast milli skammtímaminnis og langtímaminnis, hefur kenningin ýmsa vankanta. Má þar meðal annars nefna hvernig merkingarlítil áreiti eiga það til að festast í minni, að erfitt er að skilgreina nákvæmlega hvað krefst djúprar úrvinnslu og að kenningin gerir ráð fyrir línulegri þrepaskiptingu atriða milli skammtímaminnis og langtímaminnis, þ.e.a.s. sjónræn úrvinnsla orðsins, þá hljóðræn táknmynd þess og að lokum merkingarleg úrvinnsla, á meðan nýjar rannsóknir benda til þess að úrvinnsla áreita fari fram í mörgum samhliða ferlum.

Heilalíffæri tengd minni.

Ýmis heilalíffæri koma að minninu, en ýmsar rannsóknir hafa verið gerðar til að leiða í ljós hvaða tilgangi þau gegna. Hér verður fjallað um nokkur þessara líffæra.

Gagnaugablað.

Kanadíski heilaskurðlæknirinn Wilder Penfield var einn þeirra manna sem rannsakaði heilann með rafreitingu. Hann lét veikan rafstraum fara um heilabörk sjúklinga og kannaði svo hvaða áhrif það hefði á ýmsa sálfræðilega starfsemi hjá fólki með flogaveiki á háu stigi. Fyrstu vísbendingar um að minni væri staðsett í gagnaugablaði fundust árið 1938, en gagnaugablaðið er sá hluti heilabarkar sem liggur innan við gagnaugað. Þar með kom í ljós að hjá sumum virðist áreiting gagnaugablaðsins kallaði fram liðnar minningar og jafnvel ljóslifandi.

Drekinn.

Talið að drekinn sé viðriðinn ljósa minnið sem er þróaðasti hluti minnisins. Auk þess að sjá um minnisfestingar í ljósa minninu hefur drekinn verið bendlaður við rýmisskynjun. Fólk með skemmd í drekanum á mjög erfitt að búa sér til hugrænt kort af nýjum stöðum og á mjög erfitt að rata heim til sín ef það flytur eitthvert annað eftir áfallið. Ætíð hefur drekinn verið tileinkaður minnisfestingunni og geymd í ljósa minninu. En nýjar rannsóknir sem Teng og Squire (1999) gerðu sýna fram á að hann á einungis að hafa með minnisfestinguna að gera en ekki geymdina. Þeir prófuðu mann vegna herpesveiru sem var með ónýtan dreka og skemmd á hluta á gagnaugablaðsins í báðum hvelum. Þar sem þessar skemmdir voru til staðar þá leiddi það til verlegs óminnis. Hann getur engan vegin munað hvar hann býr eða lært á hverfið sem hann flutti í eftir áfallið. En það merkilega við það að minni hans um æskustöðvar í Los Angeles reyndist alveg eins en fimm jafnaldra hans sem höfðu búið þar jafnlengi og flutt svo í burtu um svipað leyti og hann. Teng og Squire ályktuðu þá af niðurstöðum sínum að drekinn og gagnaugablaðið gegndu vissulega lykilhlutverki í að festa ljósar minningar í LTM en ekki að endurheimta þær eða geyma gamlar minningar.

Möndlungurinn.

Möndlungurinn tengist lykilhlutverki í randkerfinu sem tengist geðhræringum. Hann virðist sjá um samskipti við hin ýmsu kerfi líkamans sem stjórna óttaviðbrögðum (t.d. auka hjartslátt, hægja á meltingu eða frysta hreyfingar ef við verðum skelfingu lostin). Antonio Damasio og félagar hans hafa rannsakað konu með heilaskemmd sem er bundin við möndlunginn. Hún gat lesið öll tilfinningaleg látbrigði nema óttaviðbrögð. LeDoux og félagar komust að því að fólk með skemmd á gagnaugablaði og í möndlungi bregst ekki við óþægilegu áreiti. Þau sýndu svo að heilbrigt fólk (samanburðarhópur) sýndi lífeðlisleg viðbrögð þegar óþægilegur hávaði (skilyrt áreiti) var paraður við hlutlausan tón (skilyrt áreiti). Skilyrðingin var þannig að hlutlausi tónninn, sem heyrðist alltaf á undan óskilyrta áreitinu, dugði einn og sér til að kalla fram óþægindatilfinningu. Það átti ekki við tilraunahópinn sem var með heilaskaða í möndlungi og gangaugablaði, skilyrta áreitið vakti engin lífeðlisleg viðbrögð. Þar af ályktaði LeDoux að skemmdin í möndlungi orsakaði þetta “óttaleysi”. Möndlungurinn virðist hafa með dulið tilfinningaminni að gera.

Gráhýði og rófukjarni.

Gráhýði og rófukjarni kallast einu nafni rákakjarni. Bæði líffærin tilheyra svokölluðum botnkjörnum. Þeir liggja djúpt í mannsheilanum og þess vegna er ekki eins mikil áhætta á að það skaddist eins og randkerfið og börkurinn . Talið er að í þessum líffærum sé aðsetur aðferðaminnisins. Fólk sem þjáist af óminni er iðulega fært um að sýna merki þjálfunar sem reynir á þennan hluta minnisins. Gott dæmi er tilfelli Clive Wearing, breskum tónlistarmanni sem fékk heilabólgu og afleiðingin varð margvíslegur minnisbrestur. Hann getur ekki myndað nýjar minningar (eins og tíminn standi í stað hjá honum). Einnig er minni hans á liðna atburði gloppótt. En þrátt fyrir þessi veikindi sín getur Clive spilað á píanó og selló og stjórnað tónlistarviðburðum eins og ekkert sé. Skemmdirnar sem hann hlaut snertu ekki botnkjarnana og það er talin líklegasta skýringin á því að aðferðaminni tónlistar hefur haldið óskert.

Forennisblaðið.

Forennisblaðið er fremsti hluti heilabarkarins. Heilaskimarnir hafa sýnt að það svæði er mjög virkt þegar er verið að leysa vinnsluminnisverkefni. Tilraunir á öpum hafa sýnt að ef það kemur fram skemmd á þessu svæði þá gætu þeir ekki mögulega leyst verkefni sem reyna á vinnsluminnið.

Minnisfyrirbæri.

Leifturminni.

Leifturminni kallast það þegar fólk hefur tiltölulega skýra mynd eða minningu af því hvar og hvernig þeim bárust upplýsingar um tiltekinn tilfinningaþrunginn atburð, t.d árásirnar á tvíburaturnanna í New York 11. september 2001. Ekki er vitað til fullnustu hvað veldur því að þessar minningar festast svo í vitund fólks en allt eru þetta minningar sem tengjast sterku tilfinningaróti. Út frá þessu telja menn að hormón (adrenalín) og boðefni (dópamín, serótónín, noradrenalín og asetýlkólín) eigi stóran þátt í þessu, svo virðist sem að tilfinningahlaðnar minningar tengist auknu rennsli adrenalíns og noradrenalíns en hlutlausar minningar gera það ekki.

Tilraun var gerð til að sýna fram á þetta. Hópi fólks var skipt í tvennt. Hópunum voru sýndar skyggnumyndir og helmingnum var sögð átakanleg saga en hinum ekki. Helmingi hvors hóps um sig var gefið lyfið propanolol, sem hindrar verkan adrenalíns og noradrenalíns, en hinum helmingnum var gefinn lyfleysa. Í ljós kom að þeir sem fengu propanolol áttu í erfiðleikum með að rifja upp tilfinningaþrungnu söguna en hinir ekki. Lyfið hafði engin áhrif á hlutlausu söguna. Það bendir til þess að áðurgreind efni gegni mikilvægu hlutverki við festingu í leifturminni.

Heilaskimun bendir til þess að möndlungurinn sé viðrinn tilfinningaminni. Aukin virkni í möndlungi sýnir betra minni á tilfinningaþrungið efni.

Af þessu má ætla að tilfinningaminnið sé skráð á annan hátt en hlutlausa minnið. Það er þó umdeilt og rannsóknir á nákvæmni frásagna sýnir að leifturminningar virðast jafn viðkvæmar og venjulegar minningar. Því hafa sumir sagt sem svo að leifturminningar hafi félagslegt mikilvægi og því rifjar fólk slíkar minningar oft upp og finnst það muna það líkt og það gerðist í gær en raunin virðist vera önnur.

Ýmsar vangaveltur um minnið.

Algleymi eða alminni?

Hvort er betra að vera minnislaus eða muna allt? William James sagði að það væri jafnvont.

Að muna allt merkir samkvæmt löghyggju, að maður muni allt sem liðið er, og hafi þar með góða hugmynd um hvað framtíðin ber í skauti sér. Einnig er vafasamt að mannsheilinn sé gerður til að muna „allt“ og muni því byrja að skemmast þegar einhverjum „hámarks þröskuldi“ er náð, eða að heilinn muni bregðast við á sem skynsamlegastan hátt og gera mann brjálaðan á öllum þeim upplýsingum sem við höfum.

Aftur á móti gefur minnisleysi möguleikann á því að muna ekki að maður sé með minnisleysi og þannig hefur maður ekki hugmynd um að það sé eitthvað að, þetta getur verið talið sem ein gerð ánægju. Reyndar gæti þetta verið hálfgerð blessun fyrir manninn, því að einn besti hæfileiki mannsins er að hunsa allt annað en hann sjálfan og loka augunum gersamlega fyrir öllu því slæma í lífi hans, en með eins þröngri sýn á veruleikan og hann getur, þá finnur hann auðvitað eitthvað að kvarta um. Minnisleysið mundi bæta þennan hæfileika hans, vegna þess að sá sem mundi ekki neitt gæti ekki munað eftir neinu, hvorki slæmu né góðu.

Töfratalan sjö og minni.

Lengi hafa menn vitað að minni okkar er ekki ótakmarkað. Breski aðalsmaðurinn William Hamilton komst að þeirri niðurstöðu strax á 19. öld. Hann sá að þegar handfylli af marmarakúlum er fleygt á gólf getur maður aðeins greint sjö þeirra vel í einu. Breski kennarinn John Jacobs gerði tilraun á nemendum sínum árið 1887. Þar kom í ljós að nemendur gátu að meðaltali munað samtímis sjö tölur í einu ef þeim var raðað handóhófkennt. Hermann Ebbinghaus komst svo einnig að sömu niðurstöðu. Loks velti bandaríski sálfræðingurinn George A. Miller (1956) þessu fyrir sér og kallaði töluna sjö (plús mínus tveir) töfratölu enda kæmi oft fyrir í heiminum, t.d. eru sjö heimshöf, sjö undur veraldar, sjö dagar í vikunni, sjöundi himinn og sjö dauðasyndir.

Minnistækni.

Það sparar tíma og fyrirhöfn að hafa gott minni, þá þarf maður ekki að skrá allar upplýsingar hjá sér eða geta treyst á það að geta flett þeim upp. Áður fyrr var það metinn mikilsverður hæfileiki að hafa gott minni, því að þá höfðu landsmenn ekki almennan aðgang að bókum og aðeins hluti þeirra var læs. Nú til dags hafa menn glatað hæfileikanum til að muna langar frásagnir eins og t.d. Íslendingasögurnar. Flestir reikna ekki lengur í huganum heldur slá það inn í reiknivél, tölvurnar eru góður staður til að geyma upplýsingar og einnig GSM- síminn. Eins og alltaf koma nýir hlutir í staðinn fyrir þá gömlu, í dag þarf fólk að muna alls kyns aðgangsorð og númer að kerfum af ýmsu tagi (tölvupóstur, bankanúmer o.s.frv.).

Enn er ekki ljóst hvers vegna sumir hafa mun betra minni en aðrir, þó er vitað að þjálfun og erfðir skipta mjög miklu máli. Fyrsta minnisaðferðin nefnist staðaraðferðin, hún felst í því að atriði sem á að muna er sett í samband við ákveðinn stað. Dæmi um aðrar aðferðir sem hafa reynst vel, þeim sem vilja bæta minnið sitt með sérstakri minnistækni, eru: að nota ímyndir, búa til sögur eða nota hrím og hrynjandi.

Hver og einn hefur sína aðferð til að muna og eflaust eru til margar aðrar minnisaðferðir.