Мы - это наш мозг. От матки до Альцгеймера - Свааб Дик Франс - Страница 65

XV. Память туры мозга, имеющей решающее значение для памяти. Но гиппокамп оказался чересчур сложным, Кэндел стал искать более простую модель для исследования и «так же, как когда- то, полагаясь на инстинкт, остановил свой выбор на Дениз, ставшей его женою, бессознательно выбрал в качестве подо¬ пытного организма моллюска аплизию». В этом примитив¬ ном животном различные аспекты памяти существуют как простые рефлекторные дуги, образованные небольшим чис¬ лом довольно крупных нервных клеток с наглядными кон¬ тактами, синапсами. Простота этих соединений позволяет относительно легко исследовать особенности обучения нерв¬ ных клеток. Кэндел показал, что сила контактов между нерв¬ ными клетками не постоянна. Тот же самый синаптический контакт в зависимости от вида электрического стимула мо¬ жет быть слабее или сильнее. Таким образом, нервная система состоит вовсе не из жестких соединений по типу старинного телефонного коммутатора. Соединения в нервной системе пластичны. Там существуют сформировавшиеся в процессе эволюции нейронные цепи, в которых заложены врожден¬ ные образцы поведения, но есть и другие компоненты нерв¬ ной системы, которые могут изменяться при обучении. Обучение, по всей вероятности, основано на изменениях силы синаптических контактов. Видимо, упражнения по¬ рождают умение, усиливая связи между нервными клетками. Это основа памяти. Множество различных химических ней¬ ротрансмиттеров, которые содержатся в нервных клетках, воздействуют на синаптические контакты в различных струк¬ турах мозга, делая возможным осуществление разнообразных форм обучения, воспоминания, забывания, думания, являю¬ щихся продуктами нашего «духа». Моллюск аплизия обладает как кратковременной, так и долговременной памятью, ко¬ торая, так же как у людей, требует повторных упражнений со спокойными фазами между ними. При кратковременной памяти, как в том случае, когда мы всего-навсего находим в 348

XV.i. Исследования Кэнделом природы памяти... телефонной книге номер, по которому хотим позвонить, из¬ меняется лишь сила уже имеющихся синаптических контак¬ тов. Таким образом, происходит функциональное изменение. Объем кратковременной памяти сильно ограничен, у челове¬ ка это менее 12 элементов; и если информация не повторяет¬ ся, она сохраняется в памяти всего лишь несколько минут. Для долговременной памяти необходим синтез новых белков, чтобы могли возникнуть новые соединения между нервными клетками. Это уже структурное изменение, для чего необходи¬ ма доставка глиальных клеток — астроцитов, и важнейшего горючего материала — молочной кислоты. Долговременную память можно сравнить с жестким диском компьютера, в котором надежно хранится накопленная информация. Крат¬ ковременную память можно сравнить с оперативной памя¬ тью, random access memory (RAM), памятью с произвольным доступом, где информация меняется ежесекундно, в зависи¬ мости от задачи или программы, которая активна в данный момент. Сохранность недавней информации в памяти может быть нарушена из-за сотрясения мозга, кислородной недостаточ¬ ности при остановке сердца или из-за лечения электрошоком при депрессии. Человек не может вспомнить ничего из того, что произошло в предшествующий период; состояние назы¬ вается ретроградная амнезия. Поскольку позднее память может постепенно восстановиться, причиной дефекта, очевидно, является нарушение считывания информации, а не ее хране¬ ния в памяти. Через несколько лет сохраненная информация уже менее уязвима из-за причинения вышеуказанного ущер¬ ба. В конечном счете долговременная память хранит весь объем знаний и опыта индивидуума о мире и о самом себе. Обучение ведет к структурным изменениям в мозге, как установил Сантьяго Рамон-и-Кахаль еще в 1894 году (см. эпи¬ граф). Та часть головного мозга, которая управляет четырьмя пальцами левой руки профессиональных скрипачей, интен¬ 349

XV. Память сивно упражнявшихся с самого детства, в несколько раз боль¬ ше, чем у людей, не играющих на струнных инструментах. Видя, с какой скоростью «эсэмэсят» мои студентки, подозре¬ ваю, что область большого пальца в коре головного мозга у них куда больше, чем у меня. Э. Кэндел расшифровал также молекулярные процессы, происходящие при изменениях силы синапсов и формиро¬ вании новых синапсов, открыв новую область исследований в молекулярной биологии когнитивности. Он открыл моле¬ кулярные механизмы, с помощью которых информация бла¬ годаря упражнениям перемещается из кратковременной па¬ мяти в долговременную. Важную роль играет здесь гиппокамп (рис. 25). Кэндел показал, что сильное эмоциональное пере¬ живание проходит более короткий путь и фиксируется не¬ посредственно в долговременной памяти. Миндалевидное тело (рис. 25) играет здесь ключевую роль. Стало ясно также, какова молекулярная основа обычного возрастного ухудше¬ ния памяти. Кэндел основал фирму, Мemory Pharmaceuticals, ко¬ торая, однако, до сих пор так и не выпустила на рынок идеаль¬ ные таблетки, стимулирующие процесс обучения. Незадолго до Нобелевской премии 78-летний Кэндел по¬ лучил в Амстердаме премию Хейнекена. Во время ланча мож¬ но было слышать его по-прежнему заразительный смех. Че¬ рез Стокгольм, после вручения ему Нобелевской премии, он отправился в Вену, где им был организован симпозиум, по¬ священный восторженному принятию Австрией национал- социализма. Он хотел заклеймить коллективное отрицание той роли, которую играла его родная страна в период нацизма. Кэндел, посвятивший свою научную деятельность исследо¬ ванию памяти, с ужасом убедился, что австрийские школь¬ ники не имеют никакого понятия ни о Гитлере, ни о холоко¬ сте. При посещении Вены ему подарили в точности такую же игрушечную голубую машинку, какую нацисты украли у него, когда он был ребенком. Из его релятивистского коммен- 350

XV.i. Исследования Кэнделом природы памяти... septum gyrus parahippocampalis fornix Рис. 25. Путь, который информация проходит в нашем мозге к долго¬ временной памяти, начинается в энторинальной области коры (cortex entorhinalis), расположенной с внутренней стороны в парагиппокам¬ пальной извилине (gyrus parahippocampalis). Затем информация, направ¬ ляемая префронтальной корой, на короткое время запоминается в гип¬ покампе. Потом из гиппокампа информация частично направляется обратно в височную кору для долговременного запоминания, частично — длинным путем по большой дуге через свод (fornix), расположенный в перегородке (septum), в направлении гипоталамуса, откуда нервные во¬ локна ведут к сосцевидным телам (corpora mamillaria). Отсюда информа¬ ция через таламус идет к различным отделам коры больших полушарий. Миндалевидное тело, или амигдалоидное ядро (amygdala), лежащее непо¬ средственно перед гиппокампом (hippocampus) и височной долей, накла¬ дывает на воспоминание отпечаток эмоциональной окрашенности. 351

XV. Память тария по поводу этого жеста следовало, что в конце концов он был рад, что той голубой машинке суждено было остать¬ ся в Вене: «Я попал в Соединенные Штаты, моя жизнь там была абсолютной фантастикой. И сейчас у меня „мерседес"». XV. 2 Анатомия нашей памяти Если память где-нибудь и находится, то повсюду. Контакты между мозговыми клетками изменяются под вли¬ янием того, чем они уже были заняты ранее. Таков код памя¬ ти и свойство каждой из клеток мозга. В этом смысле можно также считать, что память локализована повсюду в нервной системе. Но, разумеется, есть некоторые структуры мозга, которые в особенности заняты различными аспектами па¬ мяти. Функциональная томография дает знать, какие имен¬ но области мозга затронуты при выполнении определенных функций. Но данные, получаемые от пациентов с локальны¬ ми повреждениями мозга, безусловно незаменимы, ибо по¬ казывают, какая именно мозговая структура действительно необходима для выполнения той или иной функции. Ценную информацию о функции различных частей коры больших полушарий в формировании памяти дают систематические исследования пациентов с пулевыми ранениями и другими повреждениями мозга, пациентов с болезнями мозга, а так¬ же проведение операций на мозге. Родившийся в Америке канадский нейрохирург Уайлдер Пенфилд (1891-1976) про¬ водил электростимуляцию височной доли (рис. 1) у пациен¬ тов, остававшихся в сознании во время операции. У них сохра¬ нялись живые, подробнейшие воспоминания, в том числе и мелодии, которым они подпевали, когда находились в опе¬ рационной. 352