Вспомните:

Что называют сенсорной системой?

Ответ. Сенсорная система - часть нервной системы, ответственная за восприятие определённых сигналов (так называемых сенсорных стимулов) из окружающей или внутренней среды. Сенсорная система состоит из рецепторов, нейронных проводящих путей и отделов головного мозга, ответственных за обработку полученных сигналов. Наиболее известными сенсорными системами являются зрение, слух, осязание, вкус и обоняние. С помощью сенсорной системы можно почувствовать такие физические свойства, как температура, вкус, звук или давление.

Также сенсорными системами называют анализаторы. Понятие «анализатор» ввёл российский физиолог И. П. Павов. Анализаторы (сенсорные системы) - это совокупность образований, которые воспринимают, передают и анализируют информацию из окружающей и внутренней среды организма.

Вопросы после § 34

Какие структуры мозга отвечают за формирование памяти?

Ответ. За память отвечают следующие структуры мозга - гиппокамп и кора:

Кора головного мозга – отвечает за память о впечатлениях, воспринятых через органы чувств, и ассоциации между ощущениями;

Гиппокамп – связывает в единое целое факты, даты, имена, впечатления, имеющие эмоциональную значимость.

Кроме того:

Мозжечок – он участвует в формировании памяти при повторении и выработке условных рефлексов;

Полосатое тело – это совокупность структур в переднем мозге, участвует в формировании привычек.

Как работает «паутина памяти»?

Ответ. Существует переключение памяти, способное оживлять нужные воспоминания. При этом активизируются нервные узлы коры больших полушарий головного мозга и гиппокампа. Такие связи составляют «паутину памяти». Чем больше связей, тем больше «паутина».

Как связаны сенсорная, кратковременная и долговременная память?

Ответ. Основные процессы памяти: запоминание, сохранение и воспроизведение. Исходя из продолжительности этих процессов, различают три вида памяти. Сенсорная или мгновенная память содержит информацию, полученную от рецепторов. Она сохраняет следы воздействия на очень короткое время – от 0,1 секунды до нескольких секунд. Если поступившие сигналы не привлекают внимание высших отделов мозга, следы памяти стираются и рецепторы воспринимают новые сигналы. Если информация от рецепторов важна, она передается в кратковременную память. В ней храниться сведения, о которых человек думает на данный момент. Если информация не вводится повторно, она будет потеряна. Только воспоминания, которые закреплены повторением или связаны с другими воспоминаниями, поступают в долговременную память, где могут храниться часы, месяцы, годы.

Как развивается память?

Ответ. Непроизвольная память формируется без контроля сознания. Благодаря такой памяти приобретается большая часть жизненного опыта человека. Произвольная память включает сознание, требует волевых усилий, так как человек ставит перед собой цель запомнить необходимую информацию. Моторная или двигательная память – это запоминание и воспроизведение различных движений, основа двигательных навыков. Словесно-логическая память позволяет запомнить и воспроизвести мысли, выраженные словами и другими знаками. Благодаря этому виду памяти человек оперирует понятиями, понимает смысл усваиваемой информации..Образная память позволяет ему сохранить и воспроизвести зрительные, слуховые, обонятельные образы. Эмоциональная память – память чувств. Известно, что лучше запоминается то, что связано с положительными или отрицательными эмоциями. Все виды памяти тесно взаимосвязаны.

Моя дочка пошла в первый класс и столкнулась с тем, что правила приходилось заучивать наизусть. Ей это очень тяжело давалось поначалу. Даже если она могла повторить весь текст в первый час после заучивания, то потом часть информации терялась. А я помнила эти правила наизусть ещё со школы.

Тогда мой маленький гений задал вполне логичный и мудрый вопрос: «Почему я не могу вспомнить правило, которое учила сегодня, а ты знаешь его до сих пор?». С ответом я не торопилась – решила изучить теорию и сопоставить с жизненным опытом.

Изучение вопроса я начала с основ. Что же такое память? Где хранится память человека? Какова структура памяти?

Согласно определению, это мыслительный процесс, состоящий из следующих компонентов: запоминание, хранение, воспроизведение и забывание.

Как работает память? Она формируется на протяжении всей жизни и хранит наш жизненный опыт. Физически процесс можно описать возникновением новых связей между огромным количеством нейронов головного мозга.

Процессы в головном мозге не изучены до конца, и учёные продолжают исследования в этой области человеческого организма.

О том, где находится память человека, до сих пор ведутся споры. На сегодняшний день доказано, что за эту часть сознания отвечают следующие участки мозга: подкорковый гиппокамп, гипоталамус, таламус, кора полушарий.

Основными местами хранения являются гиппокамп и кора. Гиппокамп находится в височной доле по обе стороны головного мозга. На вопрос о том, какое полушарие отвечает за память, можно смело ответить, что оба, только правая доля «контролирует» фактические и лингвистические данные, а левая – хронологию жизненных событий.

Появление нейронных связей обусловлено работой рецепторов органов чувств: зрения, вкуса, обоняния, осязания и слуха. Головной мозг фиксирует все электрические импульсы от них, причём наиболее яркие моменты, вызывающие сильные эмоции (например, первая любовь), запоминаются лучше.

Таким образом эмоции человека оказывают влияние на память.

У каждого человека возможно преобладание запоминающего свойства посредством какого-либо органа чувств.

Например, одни хорошо выучивают текст из учебника при чтении, другим лучше услышать текст от другого человека, у третьих отменная память на запахи и так далее.

Различные внешние и внутренние факторы влияют на «качество» нашей памяти. Много причин, вызывающих нарушения этого процесса.

К внутренним причинам относят неправильное обращение с информацией по следующим направлениям:

• запоминание – чтобы информация не забылась, с ней нужно работать;
• помехи – большое количество новой информации приводит к забыванию важной ранее приобретённой информации;
• вытеснение – негативные воспоминания забываются быстрее;
• искажение – запоминание и воспроизведение информации происходит на фоне наших чувств и эмоций, поэтому такая обработка делает данные субъективными;
• ошибки хранения и воспроизведения – если данные запомнились с ошибками или неточностями, или не полностью, то их воспроизведение окажется неверным.

Внешних причин тоже достаточно:

1. Генетические отклонения (например, аутизм).
2. Гормональные нарушения (в том числе, сахарный диабет, патология щитовидной железы).
3. Депрессивные или стрессовые состояния и заболевания (невроз, шизофрения).
4. Истощение организма, вызванное переутомлением, бессонницей, болезнью, плохим питанием, алкоголизмом, курением, приёмом некоторых препаратов (например, бензоди-азепинов).
5. Возрастные изменения (болезнь Альцгеймера).

Особенно пагубно, помимо заболеваний и травм, действует на память увлечение алкоголем. Известно, что даже разовое употребление спиртного приводит к нарушениям, а при алкоголизме происходит разрушение нейронных связей в гиппокампе, нарушение мозгового кровообращения, возникновение авитаминоза.

Всё это приводит к потере способности усваивать новую информацию.

Такие острые состояния, как инсульт и инфаркт, также способны вызвать уничтожение нейронных связей, причём последствия могут быть колоссальными, и для восстановления нужно много времени, сил и терпения. Иногда все попытки являются безуспешными.

В гиппокампе содержится вещество – ацетилхолин, — отвечающее за передачу импульсов от одного нейрона к другому. Недостаток его служит причиной нарушения памяти. Особенно это явление наблюдается в старческом возрасте и вызывает болезнь Альцгеймера.

Структура

Длительное изучение того, как устроена память человека, повлекло создание подробной классификации. Одним из критериев является продолжительность хранения информации. Согласно ему можно выделить следующие виды памяти:

• мгновенная (сенсорная);
• кратковременная;
• оперативная;
• долговременная.

Мгновенная характеризуется тем, что информация фиксируется рецепторами органов чувств, но обработке не подлежит. Она, в свою очередь, делится на иконическую (зрительное восприятие) и эхоическую (слуховое восприятие).

Пример иконического вида – вы видите на улице баннер с рекламой и номером телефона, через секунду вы уже этот номер не вспомните. Эхоический вид можно рассмотреть также на рекламе, но номер телефона вы не увидели, а услышали по радио. Мгновенная память позволяет хранить информацию до 5 секунд.

Кратковременная является последствием однократного восприятия и немедленного воспроизведения. Если взять пример с правилом для первого класса, когда дочка читает его по слогам один раз без повторения. Удержать правило в памяти она сможет на протяжении времени от 5 секунд до одной минуты.

За кратковременную память отвечает гиппокамп. Доказательством является тот факт, что при повреждении гиппокампа (во время оперативного вмешательства, например) человек сразу же забывает только что произошедшее с ним событие, но помнит информацию, накопившуюся до повреждения.

Оперативная память – это то же, что и кратковременная, но информация хранится только в пределах периода её использования. Например, дочка прочитала правило и использовала его для выполнения упражнения из домашней работы, а после забыла.

Этот вид позволяет человеку быстро решать проблему здесь и сейчас и забывать ненужную впоследствии информацию.

Долговременная хранится в коре полушарий мозга. Она развивается одновременно с кратковременной и является её следствием. После многократного запоминания и применения информации, находящейся в пределах кратковременной памяти, происходит её фиксация в головном мозге, а именно в коре полушарий, на длительное время или даже на всю жизнь.

Это пример, когда правило, выученное в первом классе и применяющееся на протяжении 11 лет обучения в школе, запоминается навсегда. Долговременная память требует участия всех ресурсов сознания: психического, чувственного и интеллектуального.

Только осознанная и осмысленная в полной мере информация может занять место в долговременной памяти человека.

Структура памяти упрощённо представляется следующей схемой: запоминание – сохранение – воспроизведение. При запоминании происходит выстраивание новых нейронных связей.

Благодаря этим связям мы вспоминаем (воспроизводим) информацию. Воспоминания могут быть извлечены из долговременной памяти самостоятельно или под воздействием раздражителей на определённые участки головного мозга (например, гипноз).

На продолжительность сохранения информации влияет внимание человека к последней. Чем больше сконцентрировано внимания, тем более длительно информация будет храниться.

Неотъемлемой частью памяти является также забывание. Этот процесс необходим для разгрузки центральной нервной системы от ненужных воспоминаний.

Вывод

Теперь я могу ответить на вопрос дочери:

1. Память представляет собой процесс из нескольких отдельных составляющих. Чтобы запомнить информацию, нужно осмыслить её, много раз повторить и периодически применять на практике. Это обусловлено определёнными свойствами головного мозга и, соответственно, существованием нескольких видов памяти.
2. Важно знать, где хранится память, чтобы понимать, от чего зависит запоминание правила. Она содержится в головном мозге с большим количеством нейронов. Для фиксации информации в коре полушарий необходимо создание прочных нейронных связей.
3. Знание о том, как устроена память, поможет развить её, и получить от этого процесса удовольствие.

Эта часть сознания связана с органами чувств, поэтому можно понаблюдать, как текст лучше запоминается: при чтении или на слух.

Процесс запоминания связан также и с интеллектом: чем больше и качественнее мы учим, тем легче запоминание будет даваться впоследствии.

Успешное запоминание связано с психическим состоянием человека: подавленное настроение может помешать процессу; чем больше положительных эмоций, интереса проявляет человек к информации, тем внимательнее он её изучает, и тем лучше её запоминает.

То есть важно иметь положительный настрой. Для детей можно создать условия игры для привлечения внимания.

Необходимость развития

Устройство памяти человека предполагает взаимосвязь с интеллектом. Развивая её, мы развиваем и интеллект.

Человек, который много времени уделяет запоминанию и осмыслению, становится более внимательным и организованным, у него развиваются все виды мышления, воображение и творческие способности. Кроме того, такая тренировка мозга предупреждает возрастные болезни, связанные с нарушением памяти.

В зависимости от целей тренировки запоминания выделяют три направления использования:

1. Бытовое направление – нужно для устранения забывчивости на бытовом уровне (например, периодическое забывание телефона дома).
2. Естественное – когда тренировка памяти сочетается со здоровым образом жизни, а результаты могут использоваться в любой сфере деятельности человека.
3. Искусственное – это применение мнемотехник, освоение которых позволяет запоминать колоссальные объёмы различной информации.

Неважно, какой способ выберете вы, но, если хотя бы один из них будет изучен, то это уже будет шагом к самосовершенствованию и возможности пойти дальше. Эти бесценные навыки, несомненно, пригодятся в любой сфере жизни, делая вас успешными и счастливыми.

- Каждый раз, когда не сможете вспомнить имя или название места, отмечайте в дневнике.
- А если я не смогу вспомнить о дневнике?..

В этой статье мы познакомим вас с принципами работы памяти, расскажем о приемах запоминания и извлечения воспоминаний, поделимся упражнениями, рекомендациями ученых и неожиданными фактами о памяти. Вы это точно запомните 🙂

Как устроена память

Знаете ли вы, что само слово «память» вводит нас в заблуждение. Оно создает впечатление, будто мы говорим о чем-то едином, об одном ментальном навыке. Но за последние пятьдесят лет ученые выяснили, что существует несколько разных процессов запоминания. К примеру, у нас есть краткосрочная и долговременная память.

Все знают, что краткосрочная память используется тогда, когда вам нужно удержать в сознании какую-то мысль в течение примерно минуты (например, телефонный номер, по которому вы собираетесь позвонить). При этом очень важно не думать о чем-то еще - иначе вы сразу забудете номер. Это утверждение справедливо как для молодых, так и для пожилых людей, но для последних его актуальность все же немного выше. Краткосрочная память участвует в различных процессах, например, служит для отслеживания изменений в числе при сложении или вычитании.

Долгосрочная памят ь отвечает за все, что понадобится нам более чем через минуту, даже если в этом промежутке вы отвлекались на что-то другое. Долгосрочная память делится на процедурную и декларативную.

1. Процедурная память касается действий, к примеру, езды на велосипеде или игры на фортепиано. Если однажды вы научились это делать, впоследствии ваше тело будет просто повторять нужные движения - и управляется это процедурной памятью.
2. Декларативная память , в свою очередь, участвует в осознанном вызове информации, к примеру, когда вам нужно восстановить список покупок. Этот вид памяти может быть либо вербальным (словесным), либо визуальным (зрительным) и подразделяется на семантическую и эпизодическую память.

• Семантическая память относится к значению концептов (в частности, к именам людей). Допусти, знание о том, что же такое велосипед, относится этому виду памяти.
• Эпизодическая память - к событиям. Например, знание о том, когда вы в последний раз отправились на велосипедную прогулку, взывает к вашей эпизодической памяти. Частью эпизодической памяти является автобиографическая - она касается различных событий и жизненных переживаний.

Наконец, мы добрались до проспективной памяти - она относится к вещам, которые вы собираетесь сделать: позвонить в автосервис, или купить букет цветов и навестить свою тетушку, или почистить лоток кота.

Как формируются и возвращаются воспоминания

Воспоминание - это механизм, заставляющий впечатления, полученные в настоящем, влиять на нас в будущем. Для мозга новый опыт означает спонтанную активность нейронов. Когда с нами что-то происходит, кластеры нейронов включаются в действие, передавая дальше электрические импульсы. Работа гена и выработка протеина создают новые синапсы, стимулируют рост новых нейронов.

А вот процесс забывания похож на то, как снег ложится на предметы, укрывая их собой, от чего они становятся белыми-белыми - да такими, что уже не различишь, где что было.

Импульс, провоцирующий извлечение воспоминания - внутреннего (мысли или чувства) или внешнего события, вызывает у мозга ассоциацию со случаем из прошлого. работает как своего рода прогнозирующее устройство: он постоянно готовится к будущему на основании прошлого. Воспоминания обусловливают наше восприятие настоящего за счет «фильтра», через который мы смотрим и автоматически предполагаем, что произойдет дальше.

У механизма извлечения воспоминаний имеется важное свойство. Его удалось тщательно изучить только в последние двадцать пять лет: когда мы достаем из внутреннего хранилища закодированное воспоминание, оно не обязательно распознается как нечто из прошлого.

Возьмем, к примеру, катание на велосипеде. Вы садитесь на велосипед и просто едете, а в мозге срабатывают кластеры нейронов, позволяющие крутить педали, держать равновесие и тормозить. Это один тип воспоминания: событие в прошлом (попытки научиться кататься на велосипеде) повлияли на ваше поведение в настоящем (вы на нем катаетесь), но вы не ощущаете сегодняшнюю велопрогулку как воспоминание о том дне, когда у вас впервые получилось это сделать.

Если же попросить вас припомнить самое первое катание на велосипеде, вы задумаетесь, просканируете хранилище памяти, и, допустим, у вас возникнет образ папы или старшей сестры, которые бежали за вами, вы вспомните страх и боль от первого падения или восторг от того, что вам удалось-таки добраться до ближайшего поворота. И вы будете точно знать, что вспоминаете что-то из прошлого.

Два типа обработки воспоминаний тесно связаны в нашей повседневной жизни. Те, что помогают нам крутить педали, называются имплицитными воспоминаниями, а способность вспомнить день, когда мы научились кататься, - эксплицитными воспоминаниями.

Мастер собирать мозаики

У нас есть кратковременная рабочая память, грифельная доска сознания, на которой мы можем в каждый данный момент поместить какую-либо картину. И, кстати, она имеет ограниченную емкость, где хранятся присутствующие на переднем плане сознания образы. Но есть и другие виды памяти.

В левом полушарии гиппокамп формирует фактические и лингвистические знания; в правом - упорядочивает «кирпичики» жизненной истории по времени и темам. Вся эта работа делает эффективнее «поисковую систему» памяти. Гиппокамп можно сравнить с тем, кто собирает мозаики: он соединяет отдельные фрагменты образов и ощущений имплицитных воспоминаний в полноценные «картинки» фактической и автобиографической памяти.

Если вдруг гиппокамп повредится, например при инсульте, нарушится и память. Дэниел Сигел в своей книге рассказал такую историю: «Однажды на ужине у друзей я встретил человека с такой проблемой. Он вежливо сообщил мне, что у него было несколько двусторонних гиппокамповых инсультов, и просил не обижаться, если я на секунду отойду налить себе воды, а он потом меня не вспомнит. И действительно, я вернулся со стаканом в руках, и мы снова представились друг другу».

Как и некоторые виды снотворного, алкоголь печально известен тем, что временно отключает наш гиппокамп. Однако состояние отключки, вызванное алкоголем, не то же самое, что временная потеря сознания: человек находится в сознании (хотя и недееспособен), но не кодирует происходящее в эксплицитной форме. Люди, испытывающие такие провалы в памяти, могут не помнить, как они попали домой или как встретили чело- века, с которым по утру проснулись в одной постели.

Гиппокамп также отключается в состоянии гнева, и люди, страдающие приступами неконтролируемой ярости, не обязательно лгут, когда утверждают, что не помнят сказанного или сделанного ими в этом измененном состоянии сознания.

Как проверить свою память

Психологи используют разные техники для проверки памяти. Некоторые из них можно провести самостоятельно дома.

1. Тест на словесную память. Попросите кого-нибудь зачитать вам 15 слов (только не связанных друг с другом слов: «куст, птица, шляпа» и так далее). Повторите их: люди до 45 лет запоминают обычно около 7-9 слов. Затем прослушайте этот список еще четыре раза. Норма: воспроизвести 12–15 слов. Займитесь своими делами и через 15 минут повторите слова (но уже только по памяти). Большинство людей среднего возраста не могут воспроизвести более 10 слов.
2. Тест на зрительную память. Срисуйте эту сложную диаграмму, а через 20 попробуйте нарисовать ее по памяти. Чем больше деталей вы вспомните, тем лучше у вас развита память.

Как память связана с органами чувств

По словам ученого Майкла Мерцениха, «один из наиболее важных выводов, сделанный на основе результатов недавно проведенного исследования, - то, что органы чувств (слух, зрение и другие) тесно связаны с памятью и когнитивными способностями. Из-за этой взаимозависимости слабость одного часто означает, или даже становится причиной, слабости другого.

Например, известно, что пациенты, страдающие болезнью Альцгеймера, постепенно теряют память. А одним из проявлений этой болезни бывает то, что они начинают меньше есть. Оказалось, что, поскольку среди симптомов этого заболевания есть и расстройство зрения, больные (помимо прочих причин) просто не видят еду…

Другой пример касается нормальных возрастных изменений познавательной деятельности. Старея, человек становится все более забывчивым и рассеянным. Объясняется это во многом тем, что мозг уже не так хорошо, как прежде, обрабатывает сенсорные сигналы. В результате мы утрачиваем способность сохранять новые зрительные образы своего опыта в таком же четком виде, как раньше, и впоследствии у нас возникают проблемы с их использованием и восстановлением».

Кстати, любопытно, что воздействие синего света усиливает реакцию на эмоциональные раздражители гипоталамуса и миндалины, то есть участков мозга, ответственных за организацию внимания и памяти. Так что смотреть на все оттенки синего полезно.

Приемы и упражнения для тренировки памяти

Первое и самое главное, что нужно знать, чтобы память была хорошей - . Исследования продемонстрировали, что гиппокамп, ответственный за пространственную память, увеличен у водителей такси. Это значит, что чем чаще вы занимаетесь деятельностью, которая задействует память, тем лучше вы ее прокачиваете.

А также вот еще несколько приемов, которые помогут вам развивать память, улучшать способность вспоминать и запоминать все, что нужно.

1. Безумствуйте!

Память человека чрезвычайно экономична. Если бы она сохраняла все раздражающие факторы и всю информацию, все повседневные мелочи, то вероятнее всего мозг взорвался бы или же из-за избыточного воздействия раздражителей мы стали бы недееспособными.

Головной мозг дифференцирует и отбирает новую информацию, чтобы иметь возможность работать эффективнее. И этот выбор головной мозг каждого человека делает индивидуально. Память сохраняет только те вещи, которым мы придаем особое значение и которые мы осознанно и эмоционально перерабатываем. Таким образом, чувства играют значительную роль в процессе сохранения информации в памяти . Отвечает за это так называемая лимбическая система, которая, согласно строению головного мозга, располагается непосредственно под корой больших полушарий головного мозга. К лимбической системе, центру чувств и головного мозга, также относится «детектор нового» гиппокамп, с эмоциональной точки зрения оценивающий поступающую информацию. Никакая новая информация, касающаяся каких-либо фактов или биографических воспоминаний, не попадает в долговременную память, не пройдя через лимбическую систему, которая служит фильтром, ищет только нужную информацию, связывает ее с чувствами и затем распределяет ее по коре головного мозга. Чем чаще происходит этот процесс, чем сильнее он эмоционально окрашен, тем быстрее будет выучена эта информация и тем дольше она будет храниться в памяти.

Новизна, значение и интенсивность эмоциональной окраски являются решающими факторами в том, что мы сохраняем в своей памяти. Сильные эмоциональные события обрабатываются иначе, нежели незначительные, посторонние факты воспринимаются хуже, чем личный опыт. Нейтральная информация, такая как обычный школьный материал, должна обрабатываться осознанно, повторяться, преобразовываться, дополняться и просто заучиваться. Действует принцип «First in last out «, означающий: то, что человек выучил в первую очередь, запоминается лучше всего. Свежая информация только после осознанного разъяснения может отложиться на долгое время в память .

Таким образом, выражение «передавать знания» ошибочно. Знания не могут быть в полной мере переданы, а должны быть встроены в память каждого человека посредством его собственной системы нервных соединений. Гёте сказал замечательную фразу: «Необходимо добыть свои знания, чтобы обладать ими!».

То, что наш головной мозг очень экономичен и обладает множеством фильтров, однако, не означает, что наше большое хранилище, наша долговременная память, когда-то может быть переполнена. Кора больших полушарий головного мозга обладает непостижимо большим объемом памяти. И чем больше мы ее насыщаем, тем быстрее и лучше наш мозг может мыслить и запоминать новую информацию.

Загадка человеческой памяти — одна из главных научных проблем XXI века, причем разрешать ее придется совместными усилиями химиков, физиков, биологов, физиологов, математиков и представителей других научных дисциплин. И хотя до полного понимания того, что с нами происходит, когда мы «запоминаем», «забываем» и «вспоминаем вновь», еще далеко, важные открытия последних лет указывают правильный путь.

Одна из главных проблем нейрофизиологии - невозможность проводить опыты на людях. Однако даже у примитивных животных базовые механизмы памяти схожи с нашими.

Павел Балабан

На сегодняшний день даже ответ на базовый вопрос — что собой представляет память во времени и пространстве — может состоять в основном из гипотез и предположений. Если говорить о пространстве, то до сих пор не очень понятно, как память организована и где конкретно в мозге расположена. Данные науки позволяют предположить, что элементы ее присутствуют везде, в каждой из областей нашего «серого вещества». Более того, одна и та же, казалось бы, информация может записываться в память в разных местах.

Например, установлено, что пространственная память (когда мы запоминаем некую впервые увиденную обстановку — комнату, улицу, пейзаж) связана с областью мозга под названием гиппокамп. Когда же мы попытаемся достать из памяти эту обстановку, скажем, десять лет спустя — то эта память уже будет извлечена из совсем другой области. Да, память может перемещаться внутри мозга, и лучше всего этот тезис иллюстрирует эксперимент, проведенный некогда с цыплятами. В жизни только что вылупившихся цыплят играет большую роль импринтинг — мгновенное обучение (а помещение в память — это и есть обучение). Например, цыпленок видит большой движущийся предмет и сразу «отпечатывает» в мозге: это мама-курица, надо следовать за ней. Но если через пять дней у цыпленка удалить часть мозга, ответственную за импринтинг, то выяснится, что… запомненный навык никуда не делся. Он переместился в другую область, и это доказывает, что для непосредственных результатов обучения есть одно хранилище, а для длительного его хранения — другое.

Запоминаем с удовольствием

Но еще более удивительно, что такой четкой последовательности перемещения памяти из оперативной в постоянную, как это происходит в компьютере, в мозге нет. Рабочая память, фиксирующая непосредственные ощущения, одновременно запускает и другие механизмы памяти — среднесрочную и долговременную. Но мозг — система энергоемкая и потому старающаяся оптимизировать расходование своих ресурсов, в том числе и на память. Поэтому природой создана многоступенчатая система. Рабочая память быстро формируется и столь же быстро разрушается — для этого есть специальный механизм. А вот по‑настоящему важные события записываются для долговременного хранения, важность же их подчеркивается эмоцией, отношением к информации. На уровне физиологии эмоция — это включение мощнейших биохимических модулирующих систем. Эти системы выбрасывают гормоны-медиаторы, которые изменяют биохимию памяти в нужную сторону. Среди них, например, разнообразные гормоны удовольствия, названия которых напоминают не столько о нейрофизиологии, сколько о криминальной хронике: это морфины, опиоиды, каннабиноиды — то есть вырабатываемые нашим организмом наркотические вещества. В частности, эндоканнабиноиды генерируются прямо в синапсах — контактах нервных клеток. Они воздействуют на эффективность этих контактов и, таким образом, «поощряют» запись той или иной информации в память. Другие вещества из числа гормонов-медиаторов способны, наоборот, подавить процесс перемещения данных из рабочей памяти в долговременную.

Механизмы эмоционального, то есть биохимического подкрепления памяти сейчас активно изучаются. Проблема лишь в том, что лабораторные исследования подобного рода можно вести только на животных, но много ли способна рассказать нам о своих эмоциях лабораторная крыса?

Если мы что-то сохранили в памяти, то порой приходит время эту информацию вспомнить, то есть извлечь из памяти. Но правильно ли это слово «извлечь»? Судя по всему, не очень. Похоже, что механизмы памяти не извлекают информацию, а заново генерируют ее. Информации нет в этих механизмах, как нет в «железе» радиоприемника голоса или музыки. Но с приемником все ясно — он обрабатывает и преобразует принимаемый на антенну электромагнитный сигнал. Что за «сигнал» обрабатывается при извлечении памяти, где и как хранятся эти данные, сказать пока весьма затруднительно. Однако уже сейчас известно, что при воспоминании память переписывается заново, модифицируется, или по крайней мере это происходит с некоторыми видами памяти.

Не электричество, но химия

В поисках ответа на вопрос, как можно модифицировать или даже стереть память, в последние годы были сделаны важные открытия, и появился целый ряд работ, посвященных «молекуле памяти».

На самом деле такую молекулу или по крайней мере некий материальный носитель мысли и памяти пытались выделить уже лет двести, но все без особого успеха. В конце концов нейрофизиологи пришли к выводу, что ничего специфического для памяти в мозге нет: есть 100 млрд нейронов, есть 10 квадрильонов связей между ними и где-то там, в этой космических масштабов сети единообразно закодированы и память, и мысли, и поведение. Предпринимались попытки заблокировать отдельные химические вещества в мозге, и это приводило к изменению в памяти, но также и к изменению всей работы организма. И лишь в 2006 году появились первые работы о биохимической системе, которая, похоже, очень специфична именно для памяти. Ее блокада не вызывала никаких изменений ни в поведении, ни в способности к обучению — только потерю части памяти. Например, памяти об обстановке, если блокатор был введен в гиппокамп. Или об эмоциональном шоке, если блокатор вводился в амигдалу. Обнаруженная биохимическая система представляет собой белок, фермент под названием протеинкиназа М-зета, который контролирует другие белки.

Одна из главных проблем нейрофизиологии — невозможность проводить опыты на людях. Однако даже у примитивных животных базовые механизмы памяти схожи с нашими.

Молекула работает в месте синаптического контакта — контакта между нейронами мозга. Тут надо сделать одно важное отступление и пояснить специфику этих самых контактов. Мозг часто уподобляют компьютеру, и потому многие думают, что связи между нейронами, которые и создают все то, что мы называем мышлением и памятью, имеют чисто электрическую природу. Но это не так. Язык синапсов — химия, здесь одни выделяемые молекулы, как ключ с замком, взаимодействуют с другими молекулами (рецепторами), и лишь потом начинаются электрические процессы. От того, сколько конкретных рецепторов будет доставлено по нервной клетке к месту контакта, зависит эффективность, большая пропускная способность синапса.

Белок с особыми свойствами

Протеинкиназа М-зета как раз контролирует доставку рецепторов по синапсу и таким образом увеличивает его эффективность. Когда эти молекулы включаются в работу одновременно в десятках тысяч синапсов, происходит перемаршрутизация сигналов, и общие свойства некой сети нейронов изменяются. Все это мало нам говорит о том, каким образом в этой перемаршрутизации закодированы изменения в памяти, но достоверно известно одно: если протеинкиназу М-зета заблокировать, память сотрется, ибо те химические связи, которые ее обеспечивают, работать не будут. У вновь открытой «молекулы» памяти есть ряд интереснейших особенностей.

Во-первых, она способна к самовоспроизводству. Если в результате обучения (то есть получения новой информации) в синапсе образовалась некая добавка в виде определенного количества протеинкиназы М-зета, то это количество может сохраняться там очень долгое время, несмотря на то что эта белковая молекула разлагается за три-четыре дня. Каким-то образом молекула мобилизует ресурсы клетки и обеспечивает синтез и доставку в место синаптического контакта новых молекул на замену выбывших.

Во-вторых, к интереснейшим особенностям протеинкиназы М-зета относится ее блокирование. Когда исследователям понадобилось получить вещество для экспериментов по блокированию «молекулы» памяти, они просто «прочитали» участок ее гена, в котором закодирован ее же собственный пептидный блокатор, и синтезировали его. Однако самой клеткой этот блокатор никогда не производится, и с какой целью эволюция оставила в геноме его код — неясно.

Третья важная особенность молекулы состоит в том, что и она сама, и ее блокатор имеют практически идентичный вид для всех живых существ с нервной системой. Это свидетельствует о том, что в лице протеинкиназы М-зета мы имеем дело с древнейшим адаптационным механизмом, на котором построена в том числе и человеческая память.

Конечно, протеинкиназа М-зета — не «молекула памяти» в том смысле, в котором ее надеялись найти ученые прошлого. Она не является материальным носителем запомненной информации, но, очевидно, выступает в качестве ключевого регулятора эффективности связей внутри мозга, инициирует возникновение новых конфигураций как результата обучения.

Внедриться в контакт

Сейчас эксперименты с блокатором протеинкиназы М-зета имеют в некотором смысле характер «стрельбы по площадям». Вещество вводится в определенные участки мозга подопытных животных с помощью очень тонкой иглы и выключает, таким образом, память сразу в больших функциональных блоках. Границы проникновения блокатора не всегда ясны, равно как и его концентрация в районе участка, выбранного в качестве цели. В итоге далеко не все эксперименты в этой области приносят однозначные результаты.

Подлинное понимание процессов, происходящих в памяти, может дать работа на уровне отдельных синапсов, но для этого необходима адресная доставка блокатора в контакт между нейронами. На сегодняшний день это невозможно, но, поскольку такая задача перед наукой стоит, рано или поздно инструменты для ее решения появятся. Особые надежды возлагаются на оптогенетику. Установлено, что клеткой, в которой методами генной инженерии встроена возможность синтеза светочувствительного белка, можно управлять с помощью лазерного луча. И если такие манипуляции на уровне живых организмов пока не производятся, нечто подобное уже делается на основе выращенных клеточных культур, и результаты весьма впечатляющи.