Елена Белова - Автостопом по мозгу. Когда вся вселенная у тебя в голове

Потребовалось целое столетие, чтобы разработать и применить методы, которые помогли бы найти энграмму, не вызывая масштабных разрушений в нервной ткани. Сейчас ученые используют сложные молекулярные технологии, позволяющие помечать клетки, активные в определенный момент времени, а затем находить их, отслеживать работу или избирательно менять их активность.

Новый подход оказался очень действенным: ученые смогли увидеть, что, когда животное обучается какой-то задаче, активируется определенная, сравнительно небольшая группа нейронов, расположенных в разных уголках его мозга. Когда мышь запоминает набор необходимых действий, связи между этими клетками укрепляются: нейроны формируют слаженный ансамбль. Если спустя некоторое время активировать этот нейронный ансамбль, мышь начнет действовать так, как ее обучили; если же, наоборот, специально подавить работу именно этих клеток, мышь будет вести себя так, словно все забыла. Эти клетки, их связи и особенности активности и представляют собой энграмму, сохраняющую воспоминание о конкретном опыте животного: если разрушить эти клетки, мышь забывает именно кодируемую ими задачу, но помнит другие, каким обучалась, даже если задачи довольно похожи.

Энграмма — это не совсем воспоминание; скорее это инфраструктура внутри мозга, позволяющая при необходимости извлекать воспоминания из памяти. Пока мы заняты другими вещами, нейроны, составляющие энграмму, остаются неактивными. Воспоминание представляет собой пробуждение такого ансамбля, открывая возможность поменять связи внутри энграммы; затем она опять становится неактивной [11].

По мере того как воспоминания «взрослеют», теряя детали и подробности, они становятся все более схематичными — энграмма превращается в схему, а эпизодическая память о событиях постепенно превращается в семантическую.

Термин «схема» появился в самом начале XX века для обозначения структуры, которую люди используют, чтобы организовать свои текущие знания и обеспечить основу для понимания в будущем. Этот же термин применялся для того, чтобы объяснить, как дети выучивают закономерности в окружающем мире, изменяя схемы или встраивая новые факты в уже существующие [12].

Схемы — это сеть сформированных воспоминаний, которые помогают быстро усваивать новый опыт, но только в том случае, когда он соответствует тому, что мы уже знаем [13]. Можно представить схемы как уже собранные фрагменты головоломок, которые составляют нашу картину мира. Получая новую информацию, мы пытаемся присоединить новый кусочек к уже существующим схемам, чтобы достроить картину. Когда это удается, встроенной в схему информации есть за что цепляться и меньше шансов, что она сразу же вылетит из головы.

У любого воспоминания в нашей памяти есть свой жизненный цикл. Перед тем как стать воспоминанием, информация поначалу поступает в мозг в виде опыта, полученного нами в ощущениях, затем обрабатывается сенсорными системами мозга и уже оттуда попадает в гиппокамп.

На первом этапе формирования памяти поступающая информация кодируется внутри гиппокампа в памятный след [14]. Разрозненные элементы происходящего соединяются в объединенное представление, отдельные люди, их реплики и действия, звуки, объекты и запахи составляются в цельный эпизод, который хранится в гиппокампе и связанных с ним отделах. Затем памятный след проходит этап консолидации — с течением времени некоторые детали стираются из памяти, остальное прочнее закрепляется в сети воспоминаний.

Именно в гиппокампе информация, поступающая в мозг, кодируется, чтобы преобразоваться в памятный след.

Наиболее яркие и значимые воспоминания могут оставаться с нами на долгие десятилетия или даже на всю жизнь. Некоторым воспоминаниям уготована другая судьба — самые важные их элементы утратят связь со временем и местом и станут частью сети наших знаний и представлений, переместившись из эпизодической памяти в семантическую.

Воспоминания не любят храниться без дела — от этого они слабеют, теряют точность и постепенно забываются. В памяти выживают и надолго остаются только те, которыми мы регулярно пользуемся, то и дело извлекая из памяти и активируя памятный след. Те воспоминания, которые мы не используем, постепенно стираются из памяти и в какой-то момент могут бесследно исчезнуть — этот процесс, как нетрудно догадаться, называется забыванием.

На этапе кодирования из разрозненных впечатлений формируется общий памятный след — впоследствии он может исчезнуть или глубоко впечататься в память. Чтобы такой след мог сформироваться, первоначально вся воспринимаемая информация, поступающая от органов чувств, преобразуется во внутреннее представление, которое мы пытаемся каким-то образом интерпретировать и осмыслить. На этом этапе к памятному следу иногда подключаются элементы того, что мы уже знали до этого, если они имеют отношение к нашим нынешним намерениям и переживаниям. Затем такое внутреннее представление преобразуется в устойчивый след, который позволяет первичному впечатлению всплыть на поверхность сознания в любой момент, когда это понадобится, — формируется энграмма [14].

Пациенты с повреждениями в обеих височных долях, которые, как и Генри Молисон, страдают от антероградной амнезии и не могут запоминать информацию, могут при этом активно участвовать в беседе и приводить аргументы или рассказывать истории, имеющие отношение к теме разговора. То есть первая стадия кодирования воспоминания — формирование памятного следа с включением элементов прошлого опыта — у них проходит вполне нормально. Но устойчивости такой памятный след так и не приобретает: едва целостное представление о предмете текущего разговора перестает быть активным и выпадает из сознания, оно тут же исчезает, не закрепляясь внутри поврежденной сети гиппокампа.

Однако и у здоровых людей не вся информация, которая попадает в гиппокамп, становится впоследствии воспоминанием.

Большинство впечатлений, ощущений и новых фактов, с которыми мы сталкиваемся в течение дня, канет в Лету.

Как мозг проводит процесс отбора и решает, какую информацию стоит запомнить, а что можно предать забвению? Существуют факторы, которые могут повлиять на то, впечатается ли наш новый опыт в память или нет.

Во-первых, мы гораздо лучше запоминаем информацию, которая хорошо согласуется со знаниями и фактами, которые уже хранятся в нашей голове [12]. Если человек придерживается научной картины мира, он вряд ли запомнит обстоятельства, которые не очень-то согласуются с его взглядами, и, наоборот, мистик будет игнорировать научные объяснения тех фактов, которые представляются ему Провидением или знаками Вселенной. Если мы искренне восхищаемся человеком, то, скорее всего, пропустим информацию, что он повел себя нетактично в какой-то ситуации, но если этот тип давно нам не нравился, его некрасивый поступок станет неопровержимым подтверждением подозрений и наверняка отложится в памяти. Информация, которая хорошо согласуется с тем, что мы считаем верным, легко встраивается в уже существующие в нашей голове схемы и становятся еще одним доводом в пользу правоты и правильности того, что мы понимаем о мире.