Как память выглядит в мозге?

Книга: Как работает ваш мозг. Внутри самого сложного объекта во Вселенной

В фильмах о Гарри Поттере память – это серебряные струйки, которые можно достать из головы кончиком волшебной палочки, в «Головоломке» от Pixar – это маленькие светящиеся шарики, хранящиеся на огромных стеллажах в наших умах. Но как в действительности выглядит память? Как мозг хранит информацию, чтобы позже достать ее? Где лежат воспоминания, и, если бы их можно было увидеть, то на что они были бы похожи?

Ответы на удивление сложно найти, в том числе и потому что у мозаики памяти множество кусочков. Одни исследования концентрируются на мельчайших деталях происходящего и связях между клетками мозга. Другие пытаются разобраться с субъективным опытом – например, как у Марселя Пруста, когда вкус печенья «Мадлен» будил в памяти героя сцены из детства.

Точную картину изменений в мозге при формировании нового воспоминания гораздо сложнее раскрыть, но разрозненные данные постепенно объединяются в потрясающую картинку того, как воспоминания становятся клеем, связывающим нашу жизнь и нашу индивидуальность.

Работа Кандела с морскими слизнями раскрыла, как формируется память, но не ответила на вопрос, где именно происходит волшебство.

Странный случай Генри Молисона

Нейронаука многое узнала благодаря одному печальному случаю. В 1953 году Генри Молисону (долгое время известному только по своим инициалам Г. М.) была сделана неудачная операция. Хирург пытался убрать ткани мозга, вызывавшие эпилепсию. Приступы Молисона начинались в парной структуре в полушариях мозга, гиппокампе, и хирург его удалил.

Последствия для 27-летнего Молисона оказались колоссальными. Он не мог долго удерживать мысль в голове, и ему до конца жизни требовался уход. Но гигантской была и ценность для нейробиологии – мы узнали море информации из того, какие способности Молисона операция уничтожила, а какие пощадила.

Похоже, Молисон помнил почти все, что знал до операции. Это позволило предположить, что хотя структуры гиппокампа важны для формирования новых воспоминаний, они мало связаны с их хранением. Кратковременная память также не пострадала – Молисон удерживал информацию в течение 15–30 секунд, но не дольше. Кроме того, оказалось, что существуют важные подразделы долговременной памяти: Генри все еще мог приобрести физические навыки, например, научиться ездить на велосипеде, но у него не возникали новые воспоминания о собственной жизни, и он не запоминал новые факты.

Долго ли, коротко ли

Судя по всему, структуры гиппокампа важны для воспоминаний, центральных для наших индивидуальности и интеллекта. Но это не единственная область мозга, необходимая для формирования памяти. Несмотря на то, что гиппокамп важен и преобладает в темах сегодняшних исследований, память задействует также и кору головного мозга – внешний слой, обрабатывающий сложные мысли и чувственное восприятие мира.

Предположим, вчера вы увидели в парке розу и остановились вдохнуть ее аромат. Это событие обработали конкретные участки коры головного мозга в задней части и по сторонам, отвечающие за зрение и запах. Если вы сегодня воспроизведете этот опыт, активируются те же самые участки. Эту теорию иногда называют повторным воспроизведением, и она существует уже некоторое время, но подтвердилась только в последнее десятилетие благодаря развитию технологии сканирования мозга. Когда человек впервые видит изображение и затем позже, когда пытается вспомнить его, сканер высвечивает одни и те же участки коры головного мозга.

Кратковременное воспоминание о вдыхании аромата розы не задействовало бы гиппокампы, как показал случай Молисона. Но если вы почему-то создали воспоминание, длящееся более полуминуты, связи между соответствующими участками коры и гиппокампами укрепятся. Гиппокампы соединены со многими участками коры головного мозга и помогают объединить разные аспекты одного воспоминания.

Эта способность объясняет одну из характерных особенностей памяти – вспоминание какого-то аспекта опыта иногда непроизвольно вызывает в уме другие его составляющие. Песня по радио может напомнить момент, когда мы в первый раз ее услышали, а давно забытый вкус печенья – вернуть в детство.

Судя по всему, воспоминания создаются в результате одновременной разрядки паутины нейронов из-за их общих сильных связей. Нити паутины проникают в разные части коры головного мозга и глубоко в гиппокампы, хранящих наши банки памяти.

Память на будущее

Учитывая надежность человеческой памяти, ученые начинают интересоваться, а что если она развилась не для того, чтобы вспоминать, а чтобы позволить нам вообразить события будущего. Теория возникла в работе Энделя Тульвинга из Исследовательского института Ротмана в Торонто, Канада, который обнаружил человека с амнезией, помнившего факты, но не сохранившего эпизодические воспоминания, относящиеся к прошлым событиям его жизни. Когда бы Тульвинг не спросил его о планах на вечер, на завтра или на лето, разум пациента отключался – и ученый заподозрил, что предвидение – это оборотная сторона эпизодической памяти.

Последующие сканы мозга подтвердили теорию и позволили предположить, что каждый раз, когда мы думаем о возможном будущем, мы разрываем страницы наших автобиографий и монтируем получившиеся фрагменты в новый сценарий. Это ключевой процесс для предвидения и находчивости, но за него мы платим точностью, так как воспоминания в процессе становятся разрозненными и перемешанными. «Неудивительно, что мы путаем воспоминания и воображение, учитывая, что у них так много общих процессов», – говорит Дэниел Шактер, психолог из Гарвардского университета.

Назад: Что такое память?

Дальше: Почему мы забываем?