«То, что было не со мной, помню…»

Первые наблюдения за людьми с ограниченным повреждением коры головного мозга привели неврологов к выводу, что память не локализуется в какой-то определенной области мозга. Скорее, воспоминания формируются разными участками мозга, где происходит обработка информации. Однако в 1957 г. взгляды ученых изменились. Исследователи Сковилл и Милнер описали случай пациента, у которого повреждение медиальной части височной доли (MTL) включительно с гиппокампом и окружающей корой привело к общему ухудшению памяти, однако никак не повлияло на восприятие и когнитивные функции. На основе этого был сделан вывод, что MTL является специализированной областью, отвечающей за память. Эта точка зрения преобладала в последующих исследованиях памяти. Однако последние исследования Стефани МакТай и ее коллег поставили ее под сомнение. Согласно им, одна из составляющих MTL — околоносовая кора — выполняет определенную функцию обработки информации, напрямую не связанную с памятью. Придется ли теперь вернуться к ранним взглядам на проблемы памяти или же данное исследование лишь углубит наше понимание того, как организована система памяти в MTL?

Исследователи поставили свой вариант популярного эксперимента по изучению памяти. Обычно в его рамках крысу несколько минут знакомят с новым предметом, а затем, после длительного перерыва, одновременно дают ей два предмета: знакомый и совершенно новый. Как правило, крысы с неповрежденным мозгом тратили меньше времени на обследование знакомого предмета (а значит, вспоминали его). Крысы с поврежденной околоносовой корой тратили одинаковое количество времени на обследование обоих предметов — это свидетельствовало о том, что они забыли показанный ранее предмет. В эксперименте, который поставили МакТай с коллегами, знакомый и новый предметы давались крысе не одновременно, а по отдельности. По мнению ученых, животные с поврежденной околоносовой корой не забыли знакомый предмет, а, скорее, обращались с новым предметом как со знакомым — некая разновидность ложного воспоминания. Исследователи предположили, что функция околоносовой коры в процессе узнавания — структурировать, связывать между собой элементы раздражителей, обработанных ранее в процессе восприятия. Если этот участок мозга поврежден, воспоминания о предметах существуют только как фрагментарные образы элементов, воспринятых ранее. Такие воспоминания могут дробиться в результате постоянного притока новых раздражителей. Отсюда — ложные воспоминания о новых предметах с такими же свойствами, как у отвлекающих раздражителей. Развивая эту гипотезу, МакТай и ее коллеги смогли избавить крыс от ложных воспоминаний, помещая их во время перерыва в темную клетку, чтобы животные не получали новых раздражителей.

Что нового вносит это открытие в концепцию специализированной системы памяти? МакТай и ее коллеги предлагают вернуться к идее, что память — это побочный продукт специализированных функций обработки информации различными участками мозга, в данном случае — функции перцептивного связывания околоносовой коры. Однако другое исследование, цель которого — найти различие между забыванием и ложными воспоминаниями в результате повреждения других частей MTL, открывает более широкую перспективу. В начале эксперимента крысы ежедневно изучают предметы из длинного списка, а затем исследователи измеряют производительность их памяти в «попаданиях» (правильном распознавании знакомых раздражителей) и «ложных тревогах» (неверном восприятии новых раздражителей как знакомых). Поражение гиппокампа приводит к уменьшению количества «попаданий», но никак не влияет на уровень «ложных тревог» — а значит, ошибки вызваны скорее забыванием, нежели ложными воспоминаниями. В то же время повреждение предлобной коры приводит к увеличению количества «ложных тревог» и никак не влияет на количество «попаданий».

Столь разные результаты эксперимента можно непротиворечиво объяснить, построив модель каналов памяти в MTL и их взаимодействия с участками коры головного мозга. Околоносовая кора — конечная точка так называемого потока «что?», последовательности участков мозга, где обрабатывается информация о предметах. Существует также параллельный поток «где и когда?», оканчивающийся в коре, окружающей гиппокамп. Эти участки мозга обрабатывают пространственно-временной контекст, в котором воспринимаются предметы. Потоки соединяются в гиппокампе, и устанавливается связь между объектами и контекстом их восприятия. В этой модели роль околоносовой коры — связывать элементы восприятия в целостные образы предметов и делать их устойчивыми к помехам. Гиппокамп кодирует и, получая запрос, отыскивает образы предметов и их контекст. Повреждение этого участка мозга препятствует нахождению образов, что приводит к забыванию. Предлобная кора получает эту информацию по каналам обратной связи, проходящим через MTL, и отслеживает совпадение между предметом и контекстуальными воспоминаниями («Этот предмет — из сегодняшнего списка?»). Без такого отслеживания животные не могут различить, из какого списка — сегодняшнего или предыдущего — предмет, что приводит к увеличению количества ложных воспоминаний после повреждения предлобной коры.

Десять лет назад существующие на то время доказательства привели к выводу, что разные формы памяти должны рассматриваться как результат гибкости функций систем, предназначенных для обработки информации. Однако функции MTL были не вполне ясны. В своих исследованиях МакТай и ее коллеги предлагают частичный ответ: околоносовая кора MTL связывает элементы в единые воспоминания, и эта функция поддерживается известными механизмами гибкости. Гиппокамп и предлобная кора, как и другие ключевые участки мозга в этой системе, также прямо влияют на запоминание благодаря гибкости своих функций. Следовательно, специализированная система памяти в MTL все-таки существует. Открытия Стефани МакТай и ее коллег расширяют понимание этой системы как совокупности специализированных участков мозга, взаимодействующих с целью координации функций обработки информации, необходимых для успешного запоминания.

По материалам Украинского научного клуба и журнала Science