Станислав Зигуненко - Величайшие загадки человека

Вот уже несколько десятилетий внимание ученых приковано к гипокампу — небольшой структуре, находящейся под корой, в центре мозга. Установлено, что гипокамп — основной инструмент запоминания и воспроизведения информации. По некоторым данным, он играет роль сравнивающего устройства. Он сопоставляет поступающую на органы чувств информацию с уже имеющейся в памяти. И если она заслуживает усвоения, командует структурами, ведающими вниманием, чтобы те активизировались. Словом, в гипокампе функционирует оперативная память.

«Представьте себе, что вас познакомили с каким‑то человеком, — говорит доктор Смул. — Вы беседуете с ним, но внезапно его внимание на секунду отвлеклось. А когда он снова возвращается к беседе, то уже не узнает вас. Он вас не запомнил. Вот что происходит с человеком, у которого поврежден гипокамп…»

Вместе со своими коллегами доктор наблюдал за работой гипокампа на экране магнитно–резонансного сканера, когда добровольцы с ослабевшей памятью, вроде библиотекарши Рут Арнольд, о которой упомянуто вначале, пытались представить себе лица родных и друзей. Незадолго до этого было установлено, что при болезни Альцгеймера, ведущей к абсолютной потери памяти, в одном участке гипокампа, который называется интерхинальной корой, нейронная активность почти полностью отсутствует. Как и следовало ожидать, болезнь прежде всего выводит из строя именно эту кору.

А что произошло с теми, чья память просто ухудшилась? У восьми человек из 12 интерхинальная кора при воспоминаниях ярко светится на экране сканера. Зато другая часть гипокампа значительно померкла. Активность нейронов там минимальна. У четверых кора оказалась менее активной, чем у первой восьмерки, но все‑таки она выглядела предпочтительнее, чем у больных с полной потерей памяти.

Скорее всего, это означает, что у них развивается болезнь Альцгеймера.

А не обусловлена ли память генетически? Чтобы проверить это, Ричард Майер, профессор психиатрии Колумбийского университета, показал на ряде экспериментов, что даже в 80 лет память у однояйцовых близнецов практически одинакова, а вот у разнояйцовых различается.

Однако другие исследователи полагают, что не стоит уповать только на природу. Если один из близнецов будет работать над развитием своей памяти, а другой нет, то к концу жизни у них будут весьма разительные отличия.

Так что врожденные свойства отвечают лишь за восприимчивость памяти, но отнюдь не за ее объем. Силу этих воздействий изучает доктор Брюс Мак–Кевин, возглавляющий лабораторию нейроэндокринологии в Рокфеллеровском университете Нью–Йорка, в экспериментах с животными. И он пришел к выводу, что если человек попадает в стрессовую ситуацию, он может позабыть все на свете. Но как только стресс проходит, память восстанавливается. Впрочем, если держать человека в стрессе постоянно, то в конце концов все это может отрицательно сказаться на памяти.

Ну а что может улучшить память? Постоянный ее тренаж. Кроме того, не стоит впадать в панику из‑за пустяковой забывчивости и постараться взять под контроль свои действия — делать пометки в календаре, изобретать мнемонические правила, чтобы лучше запомнить имена тех или иных людей.

Кроме этих советов последнее время исследователи начали поиски таблеток памяти. Впрочем, первые исследования в этом направлении предпринимались еще в 50–е годы XX века.

Чего только не испытывали биологи в поисках вещества, из которого можно было приготовить таблетки памяти! В США был проведен ошеломляющий эксперимент с червями планариями. Они, да будет вам известно, не особенно разборчивы в пище. При случае могут закусить и себе подобным. Этим и воспользовались исследователи. Сначала они провели обучение планарий. По световому сигналу те должны были двигаться в определенную сторону. Когда условный рефлекс был выработан, обученных червей перекрутили в биомассу и накормили ею собратьев. А другая часть получила обычный корм. И вот когда обе группы червей стали снова учить по световому сигналу двигаться в определенную сторону, те черви, которые съели обученных собратьев, приобрели условный рефлекс намного быстрее, чем черви из контрольной группы. Так что же получается, правы были те каннибалы, которые старались съесть мозг поверженного противника, чтобы стать умнее?

Впрочем, дальше экспериментов с червями дело не пошло. И о передаче людям информации химическим путем ничего не слышно. А вот вещества, улучшающие память, уже есть.

Например, Эрик Кандель, профессор Колумбийского университета, вводит немолодым мышам вещество типа дофамина, и они ориентируются в лабиринте, где когда‑то побывали, не хуже своих юных собратьев. А без дополнительной инъекции дела у них шли из ряда вон плохо.

Профессор уверен, что лет через десять подобное лекарство будет продаваться в аптеках.

Еще в XIX веке немецкий ученый Вагнер исследовал строение мозга выдающихся людей в надежде найти особые приметы гениальности, пишет американский журнал «Тайм». Его ждало разочарование: по внешним признакам строения головного мозга невозможно сказать что‑то определенное о личности. Ведь несмотря на огромную разницу в весе мозга, и Иван Тургенев, и Анатоль Франс были выдающимися писателями. У первого мозг весил 2000 граммов, а у второго — лишь 1000 граммов. Луи Пастер в возрасте 46 лет перенес кровоизлияние в мозг, значительно разрушившее правое полушарие. Тем не менее он активно жил и трудился еще целых 27 лет. Эти примеры свидетельствуют об удивительно богатых возможностях мозга.

Человеческий мозг содержит около 10 миллиардов нервных клеток, которые посылают импульсы другим клеткам через особые контакты — синапсы. Каждую секунду через синапсы проходят миллионы импульсов: это основа наших чувств, мыслей, эмоций и памяти. Активность нервных клеток мозга можно наблюдать воочию. Когда японские ученые ввели в человеческий мозг тончайшие световоды, соединенные с видеокамерой, они смогли рассмотреть, что нейроны движутся, как крошечные амебы. Чем интенсивнее работа мысли, например, при решении математических задач или запоминании незнакомых слов, тем выше активность нервных клеток. Невольно вспоминается известное выражение «шевелить мозгами».

Современные методы исследований показывают, что в процессы запоминания вовлечены не только отдельные группы нервных клеток, но и различные зоны головного мозга. Механизмы памяти напоминают лабиринт, ходы и выходы которого соединены множеством мостиков. Более 50 лет назад американский физиолог Карл Лешли предложил любопытную гипотезу: память состоит из двух взаимно дополняющих друг друга процессов: обучения новому и запоминания опыта. Эта гипотеза нашла свое подтверждение в опытах на животных.

Профессор Стивен Роуз из Университета в Милтон Кейни под Лондоном уже более 30 лет изучает механизмы памяти у кур. Роуз обучал однодневных цыплят различать несъедобные круглые бусины, плавающие в блюдце с водой, и сходные по форме и величине зерна, рассыпанные по столу. Более 80 процентов птенцов после первых неудачных попыток склевать бусины потеряли к ним интерес и начали клевать только зерна. Какие биохимические изменения произошли в мозгу цыплят после обучения? Удалось проследить, какие нейроны вовлечены в процессы обучения и запоминания.

Оказалось, что в течение 15—30 минут после завершения обучения в мозгу образуется особый передатчик импульсов между клетками — глютаминовая кислота. В мозгу тренированных цыплят количество этого вещества было больше, чем у их необученных собратьев. Когда глютаминовую кислоту разрушали с помощью химических соединений, то цыплята быстро научались отличать плавающие бусины от корма, но вскоре все забывали.

Очевидно, глютаминовая кислота способствует кратковременному запоминанию. А вот долговременная память формируется лишь спустя 5—8 часов после обучения. При этом в мозгу образуются белки с особым строением молекул, которые служат чем‑то вроде переключателей возбуждения с одних контактов между клетками на другие. Возникает своеобразная нейронная сеть, в которой все связанные контактами клетки взаимодействуют друг с другом через некоторые промежутки времени.

Запоминание представляет собой очень сложный и одновременно слаженный ансамбль таких взаимодействий, в которые вовлечены разнообразные молекулы передатчиков. Когда необходимо что‑то вспомнить, то происходит вызов «записанного» в разных точках нейронных сетей материала и «переписывание» его в один осмысленный сюжет.

Исследователи считают, что память зависит от нескольких систем мозга и включает межклеточные взаимодействия на разных уровнях. Поэтому процессы, связанные с запоминанием и воспроизведением, управляемы и обладают избирательностью. По выражению одного из английских ученых, «основная задача памяти — безопасно ориентировать нас в окружающем мире». Действительно, мы стараемся запомнить в первую очередь то, что для нас важно и интересно. Известно также, что лучше запоминаются эмоционально окрашенные события и факты, причем положительные эмоции вспоминаются легче.