Загадки памяти
Статья написана Павлом Чайкой, главным редактором журнала «Познавайка». С 2013 года, с момента основания журнала Павел Чайка посвятил себя популяризации науки в Украине и мире. Основная цель, как журнала, так и этой статьи – объяснить сложные научные темы простым и доступным языком
Те приспособления, которые изображают сейчас память в компьютерной технике, — совершенно непохожи на запоминающее устройство мозга. Разделение на долговременную и оперативную память, помещающиеся в разных местах, как в компьютере, обнаружено в животном мире пока разве только у осьминогов. Более или менее точно установлено, что их оперативная память совмещена с «вычислительным устройством», а роль долговременной — выполняет особый «шар», состоящий из небольших нервных клеток. У человека же, по-видимому, каждый чувствительный «приемник», улавливающий различные раздражения из внешней среды, имеет свою, местную память. Наш мозг способен отдельно запомнить зрительные, слуховые, осязательные и даже двигательные ощущения.
Как и где хранятся все эти разрозненные сведения тоже неизвестно. Но предполагают, что они не разложены навечно по полкам памяти, а как бы непрерывно циркулируют по нервным каналам. Некоторые исследователи даже обнаружили в некоторых местах мозга замкнутые круговые цепи из нервных клеток и их отростков, по которым могло бы двигаться такое возбуждение. Это заставило высказать предположение, будто долговременная память — и есть циркулирующее по замкнутым путям нервное возбуждение. А кратковременная — зависит от функционального состояния нервных клеток и их способности отвечать на процесс возбуждения.
Когда они свободно «пропускают» через себя волну возбуждения — образуется как бы проторенная дорога, по которой нервные импульсы могут проходить вновь, воскрешая тем самым прошлые рефлекторные связи. А в них и отражено прошлое человека. Если же клетка перестает пропускать возбуждение — запирается, «тропинка» постепенно «зарастает». Однако эта гипотеза еще требует проверки.
Во всяком случае, пока ясно одно: как только в мозг поступают новые сигналы хотя бы по одному каналу связи с внешним миром, из архивов памяти извлекаются хранящиеся там зрительные, слуховые или другие образы. Но у них нет «адреса», как у какого-нибудь файла, хранящегося на винчестере вашего компьютера. И какие именно сведения вызывать, мозг определяет не по «адресам», а по другим признакам. Из памяти извлекаются лишь те сообщения, которые когда-то в сходной обстановке привели к поставленной цели. Это сравнение вновь поступивших и хранившихся сигналов по сходству признаков и осуществляется, по-видимому, в лобных долях мозга.
Такие же нечувствительные участки расположены около висков с обеих сторон головы. При раздражении их электрическим током у человека не возникало никаких ощущений — он не видел вспышек света, не слышал звуков, не чувствовал прикосновения, как это случалось, когда электродом касались зрительного, слухового или осязательного участков коры. Поэтому вплоть до недавнего времени им не придавали серьезного значения, считая, что они не принимают участия ни в чувствительных, ни в двигательных реакциях организма.
Неожиданно обнаружилось, что височные, области вовсе не бездействуют, а активно работают. Только при раздражении их возникают не отдельные ощущения и не приводятся в действие те или иные мышцы, а пробуждаются воспоминания, как будто в головном мозгу включают диктофон или начинает демонстрироваться отрывок звукового кинофильма — хроника прошлых лет. В сознании человека оживают картины, звуки, мысли и переживания давно минувших дней вплоть до мельчайших подробностей. Такое воспоминание возникает при очень слабом раздражении током и развертывается как бы помимо воли человека. Оно тотчас исчезает, когда электрод снимают с мозга или размыкают электрическую цепь.
Канадский ученый, профессор В. Пенфилд, впервые наблюдавший это необычное явление, назвал его «реакцией воспроизведения прошлого опыта». Он рассказывает о таких интересных случаях, свидетелем которых ему довелось быть.
Один больной, когда электрод слегка коснулся височной доли его обнаженного мозга, произнес: «Там было пианино, и кто-то играл на нем. Знаете, я слышал мотив». Когда того же самого места коснулись еще раз, он тихо произнес: «Да, «О, Мари, о Мари» — кто-то поет эту песню». При следующем прикосновении он вновь услышал ту же песню и сказал, что это была рекламная песня из радиопрограммы.
После этого электрод приложили на четыре сантиметра ближе к передней части мозга. На этот раз пациент вспомнил когда-то виденные им рекламы бутылочной компании и пекарни. Чтобы проверить, не самовнушение ли это, врач предупредил больного, что сейчас снова коснется мозга электродом, но в действительности не сделал этого. В ответ на вопрос, что он видел теперь, больной тотчас ответил: «ничего», хотя он не мог знать, касался врач его мозга или нет, так как мозг не чувствует механических прикосновений. Это подтвердило, что воспоминания возникают непроизвольно и только при возбуждении височных долей мозга.
У других людей раздражение этого участка вызывало нередко настолько яркие воспоминания, что они были уверены, будто все это снова происходило с ними в действительности. Так, одна из пациенток Пенфилда при раздражении определенной точки в височной области упорно слышала одну и ту же песню, которая прекращалась, как только размыкали цепь, и вновь продолжалась с того же места, когда ток включали. По просьбе профессора Пенфилда она пропела ее, словно следуя за невидимым оркестром: женщина была уверена, что подпевает граммофону, который заводили в лаборатории. Никакими силами ее нельзя было переубедить.
Возникавшие ощущения всегда относились к прошлому, они обязательно были пережиты, но нередко прочно забыты. У одного из пациентов это обстоятельство вызвало большое удивление. «Доктор, доктор, я слышу, как смеются мои друзья»,— воскликнул он. На вопрос, что же именно его так удивляет, он ответил, будто слышал, как… сам смеялся со своими двоюродными братьями и сестрами, которые остались в Южной Африке, хотя знал, что в этот момент находился на операционном столе в Канаде.
Профессор Пенфилд пришел к выводу, что в височных долях мозга находится механизм, который «оживляет» отпечатки прошлого, как бы выводит на поверхность сознания рефлекторные связи, установленные когда-то давно и сохраняющиеся в виде следов, записанных в клетках мозга.
Значит ли это, что именно в височных долях расположена память!
— Нет, — говорит профессор Пенфилд. — Это было бы слишком просто. Запись событий происходит не здесь, но, по-видимому, в той части мозга, которая тесно связана с этими участками коры. Поток электричества, идущий от электрода, вызывает возбуждение какого-то участка височных долей. И отсюда возбуждение течет в то место, где запечатлеваются прошлые воспоминания.
Вот, например, после долгой разлуки вы встретили человека, о существовании которого совершенно забыли. Вы осознаете, что знакомы с ним, прежде чем можете сообразить, кто он или где вы с ним виделись. Как будто в вашем сознании был дан сигнал, оповещающий, что вы знаете этого человека. Вы смотрите на него и постепенно узнаете, даже вспоминаете как его зовут.
Вид этого человека и звук его голоса рефлекторно открыл в вашей памяти доступ к архивам, зарегистрировавшим роль, которую он играл в вашем прошлом. Все это случилось подсознательно, помимо вашей воли. Несмотря на то, что всего какой-нибудь момент назад он был забытым, теперь отпечаток прошлого возникает во всех подробностях.
И вы даже начинаете замечать не Свойственную этому человеку раньше медлительность походки, новые морщины вокруг рта…
Любопытно, что височные доли ответственны только за события прошлого. Даже полное удаление обоих этих участков мозга не препятствует запоминанию недавно происшедших событий. Зато при повреждении так называемого Аммониева рога, расположенного в глубине мозга под этими участками, человек не может запомнить именно недавние события. А память, связанная с отдаленным прошлым, остается незатронутой. Вероятно, разные части височной коры и ее глубинных подкорковых участков отвечают за разные отделы памяти.
Когда хотят подчеркнуть присутствие памяти во всем мозге, иногда говорят, что память о том или ином событии «размазана» по миллионам клеток, одновременно хранящих много миллионов других следов. Возможно, что единичный след памяти — это не измененное состояние нервной клетки или места ее соединения с соседней, а небольшое возбуждение, «разлитое», «размазанное» по многим из них.
Продолжение следует.
Автор: Е. Сапарина.