Память: гипотезы, парадоксы, тайны
Древние греки считали, что информация в виде материальных частиц попадает в голову человека и оставляет отпечатки-воспоминания на мягком веществе мозга, как на глине или воске. Несомненно, знания ученых о структуре и функциях памяти за прошедшие два тысячелетия обогатились. Тем не менее, человеческий мозг продолжает хранить свои тайны, и большинство существующих на сегодняшний день представлений об основах памяти остаются лишь гипотезами
На мгновение или навсегда
Память — одно из наиболее удивительных и парадоксальных свойств нервной системы человека, без которого невозможны нормальное функционирование личности и ее развитие. Память есть у всех живых организмов, но наиболее высоко развита у человека. Память человека можно определить как психофизиологический процесс, выполняющий функции запоминания, сохранения и воспроизведения информации. Благодаря памяти мы можем накапливать и использовать жизненный опыт, строить модели своего поведения.
Память делят на кратковременную и долговременную. Первая обеспечивает оперативное удержание и обработку материала, необходимого в процессе непосредственной деятельности, имеет небольшую емкость, может хранить информацию несколько десятков минут. Этот вид памяти включает сенсорную, или ультракороткую (длительность хранения менее одной секунды), а также первичную память. Перевод запоминаемого из сенсорной сферы в кратковременную осуществляется благодаря функции активного внимания. Вторичную (от нескольких минут до нескольких лет) и третичную (информация хранится на протяжении всей жизни индивида) память относят к долговременной, которая обеспечивает длительное удержание знаний (часы, годы, иногда десятилетия), относится к умениям и навыкам, характеризуется значительным объёмом удерживаемой информации. Для перевода запоминаемого материала в долговременную память необходима его осмысленная интерпретация.
В памяти человека откладывается лишь мизерная доля (не более 1%) той информации, которая поступает через органы чувств и запечатлевается в сенсорной памяти. Основной отсев информации происходит при переходе из сенсорной памяти в первичную, куда попадает лишь наиболее интересное, новое, значимое для нас. Эмоционально насыщенная информация имеет больше шансов быть сохраненной, чем эмоционально нейтральная. Затем «содержимое» первичной памяти, вытесняемое свежими данными, частично забывается, а частично переходит во вторичную память. Вторичная память имеет большую емкость и длительность хранения и, в отличие от первичной, хранит не конкретные слова, а их смысл. В третичной памяти опыт фиксируется наиболее прочно, информация извлекается с высокой скоростью и сохраняется даже при серьезных поражениях мозга.
Возрастные изменения в мозге, склероз кровеносных сосудов, травмы и психогенные потрясения обычно приводят к нарушению механизмов передачи информации из первичной памяти во вторичную и, таким образом, к утрате человеком способности к образованию прочной памяти. Именно с подобными проблемами связана невозможность запомнить недавние события при сохранении отчетливых воспоминаний о давно минувшем.
Приоткрыть завесу тайны
Исследователи человеческого мозга потратили немало сил на поиски «кладовой памяти» – области мозга, в которой хранятся воспоминания. И на сегодняшний день они склоняются к тому, что процессы запоминания и воспроизведения являются продуктом деятельности мозга как системы в целом. А носители памяти – миллиарды нейронов и связи между ними (синапсы).
Согласно общепринятой точке зрения, кратковременная память заключается в протекании нервного импульса по замкнутой цепи из нейронов. Подобные кольцевые токи могут существовать до нескольких минут, в течение которых в кратковременной памяти сохраняется информация о том или ином событии.
Что касается долговременной памяти, то ее механизмы остаются одной из наиболее малоисследованных областей нейробиологии. В 1960-ых годах популярна была гипотеза, в соответствии с которой воспоминания запечатлеваются в молекулах рибонуклеиновой кислоты (РНК). Подтверждением этой гипотезы были знаменитые опыты по «переносу памяти», поставленные на плоских червях (планариях). У них вырабатывали условный рефлекс «избегания» света (их подвергали действию электрического тока при попадании в освещенный участок). После этого их умерщвляли и измельчали, а полученный порошок скармливали необученным червям. Результат стал сенсацией: у необученных червей появлялся навык «избегания» света. Если порошок из обученных червей обрабатывали ферментом, разрушающим РНК, то при скармливании его необученным планариям указанный навык не появлялся. Аналогичные результаты были получены в экспериментах, проведенных с млекопитающими. Так, с помощью инъекций РНК хомяков, обученных реагировать на световые и не реагировать на звуковые сигналы, необученным хомякам последние также приобретали способность реагировать на свет и игнорировать звук. Не отрицая участия РНК в процессах запоминания информации, многие специалисты, между тем, сочли указанные опыты некорректными и подвергли сомнению возможность «переноса памяти» от одной особи другой.
Современные представления о механизмах формирования долговременной памяти рисуют следующую последовательность событий: возбуждение в цепи нейронов приводит к перестройке их обмена веществ; активируется синтез РНК и белка; образуются новые или перестраиваются существующие синаптические связи. Нервные клетки не делятся в течение жизни, поэтому новые реакции могут вырабатываться и запоминаться нервной системой только на основе создания новых связей – синапсов – между имеющимися в мозге нейронами. Чем больше возникает новых синапсов, тем «богаче» память индивидуума. Под влиянием каких-либо ощущений, мыслей или эмоций происходит припоминание – возбуждение отдельных нейронов активизирует весь ансамбль, ответственный за хранение той или иной информации.
В 2000 году шведскому фармакологу Арвиду Карлссону и американским нейробиологам Полу Грингарду и Эрику Кенделу была присуждена Нобелевская премия по физиологии и медицине за открытия, касающиеся «передачи сигналов в нервной системе». Ученые продемонстрировали, что память большинства живых существ работает благодаря действию так называемых нейротрансмиттеров – веществ, изменение концентрации которых в местах соединения нейронов друг с другом приводит к образованию импульса, который несет информацию. В отличие от наступающих за миллисекунды эффектов классических нейромедиаторов, действие нейротрансмиттеров дофамина, норадреналина и серотонина развивается за сотни миллисекунд, секунды и даже часы. Именно этим и обусловлено их длительное, модулирующее влияние на функции нервных клеток, их роль в управлении сложными состояниями нервной системы – воспоминаниями, эмоциями, настроениями.
Мнемонические гении
Память полна сюрпризов, объяснить которые с позиций современной науки непросто. Так, загадкой для ученых остаются люди с феноменальной памятью. Уникальная память нередко является достоянием гениев, чему есть немало примеров. Историки утверждают, что Гай Юлий Цезарь и Александр Македонский знали в лицо и по имени всех своих солдат — до 30000 человек. Такими же способностями обладали русский полководец А.В.Суворов и персидский царь Кир. По имени и в лицо знал каждого из 20000 жителей греческой столицы знаменитый государственный деятель Фемистокл. Римский философ и политик Сенека мог повторить 2000 услышанных лишь раз и не связанных между собой слов. Швейцарский математик Леонард Эйлер поражал всех необыкновенной памятью на числа – он помнил шесть первых степеней всех чисел до ста. Русский физик А.Ф. Иоффе хранил в памяти таблицу логарифмов. А шахматист А.А. Алехин мог играть по памяти «вслепую» 30-40 партий одновременно. Не менее удивительна слуховая память гениальных композиторов: Моцарт, например, мог без единой ошибки записать однажды услышанное музыкальное произведение, каким бы сложным оно не было.
Одним из наиболее известных мнемонических гениев был репортер московской газеты, С.В. Шерешевский. Его выдающаяся память практически не имела границ и была удивительно прочной. Шерешевский не только легко запоминал длинные ряды (более 100) цифр, слов и бессмысленных слогов, неизвестных иностранных слов, формул, геометрических фигур, но и безошибочно воспроизводил их через 15 лет после прослушивания.
Загадки памяти
Внимания заслуживают не только возможности памяти, но и некоторые ее удивительные свойства. Своеобразным феноменом памяти, знакомым, наверное, каждому из нас, является дежа вю (deja vu с франц. «уже виденное»). Дежа вю выражается, например, в том, что, приезжая куда-нибудь впервые, человек с удивлением замечает, что все вокруг ему хорошо знакомо. Или незначительный предмет, слово, запах вдруг вызывают у него твердую убежденность – все это уже когда-то с ним было, причем ситуация повторена до мельчайших деталей. Феномен был описан французским врачом Флоренсом Арно в 1900 году и до сих пор не получил убедительного объяснения. Дежа вю пытаются определить через другие феномены – например, как ложную память – иллюзию воспоминания. Ряд психологов объясняет дежа вю как механизм защиты подсознания от незнакомых ситуаций. Другие же видят в этом феномене подтверждение теории «коллективного бессознательного», выдвинутой швейцарским психоаналитиком Юнгом. По их мнению, воспоминания о том, что в реальности с человеком не происходило, связано с хранящейся в нем памятью предыдущих поколений. А некоторые психиатры считают частые дежа вю симптомом некоторых форм нарушений памяти или деятельности мозга.
Загадочные случаи «памяти» человека о том, чего он точно не может знать из своего опыта, описывает профессор психиатрии из США Ян Стивенсон. За последние 30 лет ученый собрал и подверг тщательной проверке (на историческую и географическую достоверность) тысячи таких случаев. Эти истории рассказаны преимущественно детьми и подробно повествуют об их жизни в других эпохах, о которых они ничего знать не могут, и в других странах, где никогда не бывали. Откуда черпают малыши свои яркие «воспоминания»?
Широко известный случай из его коллекции – история маленьких братьев-близнецов, которые разговаривали друг с другом на языке, понятном им одним. Когда малышам исполнилось по три года, родители отвезли их на консультацию в Колумбийский университет. Пораженные лингвисты констатировали, что близнецы совершенно свободно говорят на арамейском – почти исчезнувшем языке, распространенном 2000 лет назад.
В борьбе за «хорошую» память
Если природа не наградила вас феноменальной памятью, и вы с трудом вспоминаете свой домашний номер телефона, то ситуацию следует взять «под контроль». Первоочередные мероприятия на первый взгляд просты, но имеют принципиальную важность для «улучшения» памяти – это рациональное питание, достаточное поступление в организм витаминов (особенно группы В) и минералов (железа, цинка, магния), а также соблюдение режима сна. При серьезных проблемах с памятью, может быть целесообразным прием лекарственных средств (после консультации с врачом).
Особое место в борьбе за «хорошую» память занимают мнемотехники – специальные методики, позволяющие в несколько раз улучшить способность к запоминанию. Человек способен запоминать лучше и больше, если он рационально использует свои способности и правильно организует информацию, которую нужно сохранить в памяти.
Одна из систем запоминания была описана и активно использовалась выдающимся оратором Марком Туллием Цицероном. Важнейшая причина успеха и силы воздействия его искусства состояла в том, что свою аргументацию Цицерон строил на реальных фактах, которые он хранил в памяти, никогда не пользуясь записями. Он репетировал свои речи дома: переходя из одной комнаты в другую, он увязывал каждую важную мысль с той частью обстановки, которая была перед глазами. Выступая в Сенате, оратор мысленно повторял свой маршрут по дому. Таким образом, Цицерону удавалось «по памяти», воспроизводя все факты в нужной последовательности, произносить длиннейшие речи. Его систему часто называют методом мест. И хотя сегодня существует множество ее модификаций, их суть остается неизменной: запоминаемая информация переводится с помощью ассоциаций в другую знаковую систему, термины или образы, а при вспоминании цепочка мысленно воспроизводится в соответствующей последовательности. Простой пример — всем знакомая фраза «каждый охотник желает знать, где сидит фазан», составленная для облегчения запоминания последовательности цветов радуги (первые буквы слов являются первыми буквами цветов).
Выдающийся мнемонист Шерешевский использовал метод синестезии (от греч. synaisthesis – «соощущение»): он представлял запоминаемую информацию зрительно, а также старался представить себе, как она звучит, пахнет, какого она веса, какова на вкус, на ощупь и т.д. Еще один метод запоминания – рациональный, или логический – основан на том, что, чем глубже осмысливается содержание информации, тем лучше происходит ее запоминание. Этот метод предпочтителен для запоминания текстовой информации, метод мест (ассоциативное перекодирование) – для цифр, а синестезия с элементами рационального подхода – для любой другой информации. И все же решающим условием создания эффективных методик тренировки памяти является раскрытие тонких механизмов и закономерностей процессов запоминания, хранения и воспроизведения информации.
Подготовила Татьяна Ткаченко, канд. биол. наук
