Стивен Роуз - Устройство памяти. От молекул к сознанию

Так же и с цыплятами: если они не помнят цвет бусины, они могут узнать ее по форме. Значит, модель Хебба недостаточна даже для относительно простой памяти цыпленка, не говоря уже о гораздо более сложных воспоминаниях человека. В лучшем случае с позиций клеточного ассоциационизма можно лишь частично понять механизмы памяти — только те из них, что связаны с образованием следов. Однако память не сводится к созданию следов, это еще их последующий поиск и извлечение информации. Здесь-то и начинается трудная работа вспоминания как для цыпленка, так и для человека.

Пониманию этого процесса препятствует наша склонность рассуждать о биологической памяти, опираясь на технические метафоры из области информатики и управления. Наше воображение заполонили компьютеры и файлы. Воспоминания стали элементами «информации», они «хранятся», «классифицируются», вызываются из хранилища по требованию, а потом снова возвращаются на место. Такой способ осмысления памяти, игнорирующий ее биологическую или человеческую природу, результат союза между энтузиазмом нейробиологов по поводу хеббовой синаптической модели и школой поставленного «с ног на голову» моделирования нервных процессов, о котором говорилось в главе 4. Но вопреки засилью компьютерных аналогий в языке и мыслях многих современных нейробиологов (образчиком может служить манифест теоретически обоснованной редукционистской «вычислительной нейронауки» таких философов, как Патриция Чёрчленд), этот энтузиазм разделяют не все, кто работает в нейронауке, а тем более за ее пределами.

Я уже упоминал критические высказывания иммунолога Джералда Эделмена о компьютерной аналогии из его книг, посвященных памяти и сознанию [6]. Эта критика базируется на посылке, что развитие нервной системы и ее способность изменять свои свойства под влиянием индивидуального опыта [45]следует рассматривать как процесс непрерывного отбора предсуществующих групп нейронов и их синаптических связей в ответ на воздействие провоцирующих и лимитирующих факторов окружающей среды. Этот процесс по прямой аналогии с эволюцией путем естественного отбора Эделмен назвал «нервным дарвинизмом». На мой взгляд, это сравнение при всей его привлекательности неуместно. Дарвиновская эволюция — это процесс сохранения благоприятных генотипов в результате дифференциального (избирательного) выживания и воспроизводства фенотипов. Нейронные ансамбли не «выживают» и не «воспроизводятся» таким путем — они даже вообще не репродуцируются. Эволюция и отбор — это неподходящие аналогии для описания процессов взаимодействия, обратной связи, стабилизации и роста клеток и синапсов в период развития организма, да и на протяжении всей жизни. Однако можно только приветствовать, когда Эделмен настаивает на том, что биологическим процессам свойственна именно такая тенденция к динамичному развитию, которая не находит отражения в компьютерных моделях. Языковыми средствами это хорошо выразила Сюзан Ояма, предложившая термин «онтогенез информации»; помимо прочего, он подчеркивает смысл как антитезу информации [7].

Уолтер Фримен, нейрофизиолог из Беркли, и его соавтор философ Кристин Скарда критикуют простой ассоциационизм с позиций, больше опирающихся на эксперименты. Исходя из данных Фримена об электрофизиологических свойствах обонятельной коры кроликов, т. е. области мозга, которая реагирует на запахи и может научиться их различать, эти критики отвергают компьютерную аналогию с ее ориентацией на стойкие изменения эффективности отдельных синапсов в нейронной сети. Анализируя данные одновременной регистрации сигналов от многих участков во время и после выработки реакций на разные запахи, Фримен и Скарда пришли к выводу, что следы памяти представлены изменениями динамики электрической активности во всей этой области мозга; приложение теории хаоса к наблюдаемым флуктуациям позволяет выявить определенную упорядоченность [8].

Не вдаваясь здесь в математические детали, отмечу, что эти альтернативные подходы акцентируют внимание на эмерджентном [46]характере памяти (как и других аспектов функции мозга); «след» памяти рассматривается как динамическая система, а не как фиксированная и локализованная энграмма. Пожалуй, наиболее четко этот вопрос поставлен представителем когнитивной психологии Энделом Тульвингом (чья работа по систематике процессов научения у человека обсуждалась в главе 5) в его недавнем интервью:

В принципе мысль о том, что информация, необходимая для вспоминания, регистрируется в определенном участке мозга, совершенно правильна... [Однако] концепция энграммы загипнотизировала исследователей мозга до такой степени, что в проблеме памяти и мозга они не видят ничего, кроме энграммы и ее свойств, ее локализации в цельной структуре... Представление об энграмме есть недоконченная мысль о памяти, в лучшем случае лишь половина правды о ней... Система биологической памяти отличается от простого физического механизма хранения информации тем, что она способна использовать информацию для собственного выживания... Книги в Библиотеке Конгресса, отрезок видеоленты или суперкомпьютер Крэя... не проявляют ни малейшей заботы о своем существовании. Поэтому все те, кто интересуется памятью, но рассматривает ее только в аспекте хранения информации, по сути игнорируют фундаментальное различие между мертвыми и живыми системами хранения, т. е. игнорируют само существо биологической памяти [9].

В этом интервью Тульвинг утверждает далее, что когнитивная психология ближе нейробиологии подошла к пониманию памяти, осознав, что проблема не в «хранении следов памяти»; изучение синапсов позволяет понять процессы научения , тогда как «проблема памяти» состоит в воспроизведении воспоминаний. Именно это заставило меня в главе 5 подчеркнуть важность продемонстрированной Лионелем Стэндингом практической ненасыщаемости человеческой памяти на узнавание в отличие от памяти на воспроизведение.

Но что же такое «энграмма»? Тульвинг более категоричен, чем Эделмен и Фримен, когда утверждает, что, несмотря на возможность «физических» (т. е. биохимических) изменений в мозгу в результате обучения, постоянная энграмма как таковая не существует в форме стойкого «физического» изменения, а возникает в результате активации (от говорит «экфоризации») актом вспоминания. Свое интервью Тульвинг заканчивает, пародируя некогда более известный призыв:

Исследователи памяти всего научного мира, соединяйтесь в изучении мириад аспектов сущности биологической памяти, соединяйтесь в изучении взаимодействий между процессами хранения и вспоминания [10].