ПРИОТКРЫВАЯ ПОЛОГ ТАИНСТВЕННОСТИ

Люди часто задают вопросы о том, как протекает процесс запоминания, почему одни вещи запоминаются лучше, а другие хуже, как можно улучшить память, почему постепенно забывается то, что раньше хорошо помнилось. Еще в далеком средневековье ученые часто «создавали» для своих потребностей «дворцы памяти», чтобы помочь себе самим в запоминании различных фактов и чисел. Эти «дворцы», однако, строились не из кирпичей или блоков, а в воображении. Причем создатели этих «дворцов» и не догадывались в те далекие годы о существовании иных «кирпичиков» - нервных клеток в мозгу человека. Переходя из одной «комнаты» такого «дворца» в другую, легко представить в воображении то, что необходимо в нужный момент. Вместе с тем прогресс науки в ближайшем будущем приведет нас к возможности изменения архитектуры таких «дворцов», то есть к улучшению памяти, с помощью обычных пилюль.

Точно так же, как дорого обходится содержание реального дворца, точно так же дорогим оказывается процесс совершенствования памяти и управления ею. И если кто-либо вдруг пожелает «увеличить» свой мозг, то самым лучшим советом ему будет: изучите, какая информация для запоминания является для вас полезной.

В обществах, где хорошо развита система формального образования, люди сами выбирают, что для них является важным для запоминания, например, в связи с необходимостью прохождения экзаменов. Во многом культура человечества базируется именно на этом. Так уж сложилось эволюционно, что вместо получения индивидульного опыта, который всегда предпочтительнее, мы ориентируемся на учителя, на его опыт. При этом приобретаемый таким образом опыт является непредсказуемым.

Вполне резонно также предположить, что эволюция должна была сформировать умение быстро запоминать основные жизненные элементы: что является съедобным и где это «что» можно найти или какие виды животных являются опасными. Также резонным является предположение, что люди не проходили специальной адаптации к процессу запоминания деталей при вычислениях, при чтении музыки или даже при изготовлении каменного топора. Чтобы укоренилось что-то одно, эти социально-культурные, но случайные факторы должны были пройти через естественные фильтры селекции только с одной целью: определить, что является важнейшим (и запомнить это) и что является тривиальным или обыденным, а значит, может быть легко забыто.

При контакте с тривиальными вещами мозг даже и не пытается запомнить их, переместить на первый план. Исследователи из Гарвардской медицинской школы Тодд Горовитц и Джереми Волфе своим экспериментом опровергли предположение целых поколений психологов о том, что память выключается из работы во время определенных типов визуальных исследований. При проведении эксперимента

д-р Горовитц и д-р Волфе предложили испытуемым выбрать на экране монитора некую одну букву из множества букв, разбросанных по экрану. Как они и ожидали, время, потраченное на поиски, увеличивалось при увеличении числа букв на экране. К своему удивлению, они также обнаружили, что частое перетасовывание местоположения букв на экране не приводило к увеличению времени поиска, хотя скорость перетасовки букв являлась существенно мешающим фактором.

Этот результат укладывается в общее, но странное представление, что все, с чем сталкивается человек в своей жизни, откладывается в мозгу «про запас», а реальной проблемой увеличения памяти является в большей степени ее восстановление, чем ее создание. Вместе с тем, необходимо заметить, что никакая химия этого процесса не решит проблему, если нечего вызывать из «запасников» мозга на передний план.

Традиционно память делят на три типа: краткосрочную, промежуточную и долгосрочную. На молекулярном уровне эти виды памяти отличаются различной биохимической активностью нервных клеток. В случае краткосрочной памяти происходит простая модификация белка. Причем такие изменения являются преходящими. Когда потребность в специфической памяти прошла, клетки снова возвращаются в первоначальное состояние, а вы забываете, что и когда регистрировалось.

При промежуточной памяти в клетках вырабатывается больше протеина тех типов, какие были произведены ранее, и никакие новые гены не включаются для выдачи разрешения на производство новых типов протеинов. В случае долгосрочной памяти приводится в действие генный механизм, и новые группы протеинов начинают вырабатываться в полном и необходимом объеме. Посредством механизмов, которые, к сожалению, пока остаются не раскрытыми, они создают постоянные изменения в физической структуре мозга, стимулируя формирование новых связей между нервными клетками.

У млекопитающих такие долгосрочные изменения предположительно создаются посредством структуры, известной как Hippocampus, обнаруженной в средней части мозга. Первые подсказки в дальнейших исследованиях дали люди, имевшие повреждения этой части мозга, полученные в результате хирургического вмешательства в мозг. Эти люди были неспособны формировать новую долгосрочную память, хотя помнили все, что было с ними до хирургического вмешательства.

Это дает основание предположить, что память, которую мозг считает существенно важной, архивируется через Hippocampus в участки мозга долгосрочного хранения информации. Механизм этого процесса только сейчас начал проясняться.

Мэтью Вилсон из Массачусетского технологического института и Брюс Макгноутон из Университета Аризоны показали, что, когда мышь попадает в новую для нее окружающую среду, группы нервных клеток в ее Hippocampus вместе начинают выдавать электрические сигналы некими специфическими способами, точно зависящими от ее местоположения в новой обстановке. Это происходит так, будто мозг животного конструирует карту своего окружения. Затем, во время ночного сна, наступившего после проведения эксперимента, мозг мыши закрепляет полученную информацию. При этом отдельные группы клеток, принадлежащие Hippocampus, подавали электрический сигнал. Доктор Вилсон предполагает, что появление таких сигналов свидетельствует о напряженной работе мозга мыши по переброске приобретенной днем важной информации в отделы мозга, отвечающие за длительное хранение информации.

Значительный интерес представляют также работы Томаса Кэрью из Йельского университета. Сегодня картина биохимических процессов, протекающих в долгосрочной памяти, почти объяснена полностью. Согласно доктору Кэрью, обобщенный опыт человечества говорит, что самым предпочтительным методом долговременного запоминания является периодическое обращение к объекту запоминания, чем краткосрочная «зубрежка». Этот эффект нашел свое подтверждение при биохимических исследованиях, проведенных доктором Кэрью и его коллегами. Здесь ведущая роль принадлежит серотонину, принадлежащему к такому классу химических соединений, известных как нейропередатчики. Эти вещества «ответственны» за передачу сигнала от одной клетки к другой, проходя через определенные узлы, известные как синапсы. Исследователи обнаружили, что при «включении» нервной клетки одним длинным импульсом серотонина наблюдаются изменения как в ее ядре, так и в соответствующем синапсе. Эти изменения связаны с увеличением уровня молекулы, названной protein kinase A (PКA), длящегося несколько минут и затем спадающего. Вместе с тем ученые обнаружили и другое. Если при включении нервной клетки количество серотонина поступает в виде не одного длинного импульса, а в виде серии из пяти коротких импульсов, следующих один за другим с интервалом в несколько минут, уровень РКА остается высоким в течение трех часов до начала своего снижения и опять повышается на следующий день, даже при отсутствии стимуляции. Такой процесс и обеспечивает наличие памяти в течение 24 часов. Проведенные исследования объясняют принцип действия мозгового фильтра по отбору информации и ее классификации по срокам необходимого хранения.

Другой цикл исследований, объясняющих обратное явление, а именно отсутствие способности к запоминанию, провел Джозеф Ледокс из Нью-Йоркского университета. Согласно доктору Ледоксу, особые сложности в заучивании или запоминании связаны со страхом, стрессами и т.д.

Все эти и другие исследования приоткрывают покров таинственности и неизвестности в святая святых человека - мозге, будут способствовать разработке новых методов лечения.

По материалам журнала

«The Economist»