Нейробиолог Николай Кукушкин – о том, почему важно не только помнить, но и забывать]
В середине июля американский научный журнал Neuron опубликовал статью, в которой переосмысливалась биология памяти. Ученые пришли к выводу - в мозге память распадается на части, а воспоминания активируют те участки органа, которые и были активны в тот момент, когда происходил запомнившийся эпизод. Поставлено под сомнение четкое разделение памяти на краткосрочную и долгосрочную.
Ниже вы прочтёте краткое содержание интервью ресурса Republic с соавтором исследования, сотрудником Центра нейронаук и профессором науки о жизни Нью-Йоркского университета Николаем Кукушкиным (Н.К.) о памяти, секретах концентрации и о том, как нейробиология влияет на наши решения.
Нейронаука в последние лет 15–20 выходит на передовицы научных журналов, и естественно, становится самой обсуждаемой темой в целом. Тем не менее очень сложно проследить границы между памятью и непамятью. Все, что происходит с мозгом, так или иначе приводит к сохранению чего-либо в нем, это и есть память.
Основные открытия о памяти с точки зрения Н.К.:
- нобелевская премия Эрика Кандела 2000 года стала критической точкой, работа сделанная в 70–80-х, пришла в массовое сознание в начале двухтысячных. Кандел открыл молекулярные механизмы работы синапсов. Эти места помогают формироваться кратковременной и долговременной памяти. Важность работы Кандела в том, что впервые молекулярная биология и клеточная биология встретились с психологией. Исследовать такой вопрос можно «сверху», начиная с сознания и эмоций, а можно «снизу», начиная с молекул. Канделу пришло в голову выбрать в качестве модели не крысу или кошку – животных, по сложности нервной системы мало уступающих человеку, а морского зайца (моллюск аплизия), чей мозг несопоставимо проще. Благодаря этому удалось показать, как память устроена на молекулярном уровне, что проложило дорогу для встречи молекулярной биологии и психологии в уже более сложно устроенных животных, включая нас самих.
- За последние 10 лет мы научились читать то, что происходит в мозге, с достаточно высоким разрешением, пока мы можем анализировать максимум тысячу нейронов. Но у нас есть все элементы, чтобы считывать то, что происходит в мозге, по крайней мере, мыши.
В чем новизна нашего исследования?
Мы описали взаимодействие между краткосрочной и долгосрочной памятью, определив что такого деления памяти нет, есть огромное количество разных переменных в мозге, которые могут как-то сдвигаться, отклоняться от своего баланса, видоизменяться на время. Часть переменных меняется очень быстро, а часть – очень-очень медленно. Создается лестница из таких изменений: краткосрочная память – это все, что существует на нижних уровнях; все, что работает очень быстро. Долгосрочная память – это все, что работает очень медленно.
Как определить границы памяти?
Любое изменение, которое окружающая среда приносит в наш организм и которое остается там после того, как взаимодействие закончилось, – это память. Сейчас мы знаем, с какими молекулами что и где происходит, какие нейроны куда посылают сигналы и т. д. Мы пришли к тому, что нет такого места в мозге, где сидит память. Память – это все, что происходит в мозге всю его жизнь, нет какой-то особенной другой памяти, которая сохраняется как-то иначе. Есть преобразование памяти из коротких временных интервалов в более длительные временные интервалы.
Как мозг выбирает, что запомнить, а что нет?
Мы запоминаем либо повторяющиеся вещи, либо важные.
Повторение – это совпадение изменений, сохранившихся с прошлого раза, с тем, что происходит в данный момент.
Важность – это совпадение того, что происходит, с сигналом о том, что это важно. Допустим, мы едим что-то вкусное и в это время происходит выброс дофамина. Дофамин – это финальный сигнал, что что-то "полезно" для организма [эффекты дофамина модулируются серотонином, например серотониновые рецепторы 5-НТ2А, 5-НТ2В, 5-НТ2С являются звеном системы подкрепления мозга - прим. ред.]. Мозг "узнал", что эта еда питательная [сладкая, жирная] и все это ему очень "понравилось" - появилось временное окно повышенного дофамина в передней коре. Такие дофаминовые окна позволяют информации лучше запоминаться.
У меня такая ужасная память, что мне с ней делать?
Большинство проблем с памятью (во всяком случае то, что люди воспринимают как проблемы с памятью) – обычно проблемы с вниманием. Внимание – это то, куда мозг в данный момент направляет свой поток дофамина. Там идет максимальная активность, и все лучше запоминается. Если внимание не сконцентрировано, ничего не будет запоминаться. И в большинстве случаев, когда люди ничего не помнят, просто ничего не входит в мозг в момент, когда они пытаются что-то запомнить. Если мы на что-то смотрим, не значит, что мы это видим.
В мозге воспоминания распадаются на части?
В нервной системе есть много уровней, которые довольно мобильны - краткосрочные временные окна превращаются в долгосрочные и переходят из одного уровня в другой, такое устройство нервной системы позволяет разным временным закономерностям сохраняться в мозге на равных правах. Наш жизненный опыт включает в себя какие-то очень мелкие вещи – то, что происходило в последние несколько секунд, и что-то, что происходило с нами много лет назад и продолжалось десятилетиями. Это должно как-то сосуществовать, все должно быть одновременно доступно мозгу. Мозг одновременно принимает во внимание разные временные шкалы прошлого. Долгосрочные закономерности, которые на шкалах месяцев, лет и десятилетий откладываются в каких-то эпигенетических состояниях клеток, в корковой сети, в структурах гиппокампа, которые меняются очень-очень медленно. А какие-то краткосрочные вещи вроде звуков, которые вы слышали за последние несколько секунд, меняются за счет состояния клеточных мембран, которые варьируют просто на протяжении секунд и миллисекунд.
Можно корректировать отдельные части воспоминаний?
Мы говорим не о распаде эпизодов воспоминаний на куски, а о распаде временных закономерностей на разные временные шкалы. Мы не говорим о содержании памяти, потому что оно так или иначе сводится к тому, что мы получили из внешней среды. Это просто что-то, что внешняя среда сделала у вас в мозге, чтобы изменить это, нужно узнать, каким образом в точности, в каких именно молекулах отложен конкретно вот этот эпизод. Такое можно сделать с генномодифицированной мышью, если пометить все нейроны, которые были задействованы в тот момент, когда она что-то запоминала. Тогда их все можно будет выключить, и мышь забудет этот эпизод. C человеком такого сделать пока нельзя, потому что у нас нет способов проникнуть в человеческий мозг с таким разрешением.
Если мы начнем делать генетически модифицированных людей, это будет однозначно возможно.
Как наука объясняет возрастные изменения памяти?
Нет каких-то объективных данных. Здесь два вопроса: почему ухудшается память с возрастом и почему взамен нового воспоминания вспоминается что-то старое? Почему память ухудшается? Почему взамен работающей памяти всплывает старая память?
Потому что ничего нового нет, когда память не обновляется, сознание ищет какие-то ответы в старой памяти. Те изменения, которые вызвали долгосрочную память, в преклонном возрасте сидят настолько глубоко в структуре мозга, что просто в нее вросли.
Может ли у человека кончиться объем памяти?
Мозг – это не бесконечная система, есть какое-то конечное количество состояний, которое он может обеспечить, но это не значит, что в какой-то момент человек перестанет запоминать вещи из-за того, что у него закончилась память.
Пример сна - он нужен для того, чтобы забывать ненужное [с точки зрения мозга]. В течение дня мозг постоянно что-то запоминает, все время наращивает новые связи, изменения, которые появляются в течение дня. Одни связи становятся сильнее других. И вот в течение ночи, когда мы спим, все эти связи равномерно ослабляются: их средняя сила понижается, но распределение между сильными и слабыми связями остается тем же самым. В итоге забывается то, что не используется, а что используется активно, лучше запоминается. Мы постоянно живем в процессе забывания и запоминания, просто за счет того, что бодрствуем и спим. И если с этим процессом что-то сделать, начинаются неприятные вещи: люди начинают видеть галлюцинации и вообще плохо понимают, что происходит [https://goo.gl/jGLwff].
Правда, что есть люди с хорошей памятью и с плохой?
Есть люди с сильными мышцами, а есть люди со слабыми мышцами. Любая биологическая переменная будет варьироваться от человека к человеку. Что-то может быть результатом как тренировки, так и каких-то других факторов, включая генетические. Это может зависеть и от того, что человек ест, пьет и какие вещества потребляет.
Что бы вы посоветовали для улучшения памяти?
Сложно сказать. Я уверен, что можно научиться учить стихи хорошо. Будет ли это генерализироваться на другие типы памяти? Хуже не будет, любая умственная активность – это хорошо.
Я бы советовал обращать внимание на концентрацию, потому что если что-то человеку по-настоящему интересно, если человек начнет по-настоящему концентрироваться, то запомнить не такая большая проблема. Проблема скорее в том, как сделать, чтобы то, что нужно запомнить, было интересно и чтобы внимание не сползало с него на телефон или еще куда-нибудь. Все, что направлено на улучшение внимания, – медитация, изменение привычек, – все может быть полезно.
Помимо этого, есть такая древняя техника – «дворец памяти» (Метод локусов прим. ред.).
Все, что мы думаем, все, что мы делаем, так или иначе проходит через мозг и, разумеется, имеет какую-то нейробиологическую подоплеку. Осознание того, как мы взаимодействуем с информацией и окружающим миром, должно стать краеугольным камнем того, как должно строиться наше мировосприятие. Cовременная нейробиология описывает, что мы, по крайней мере в определенной степени, невластны над тем, что думаем. Мы думаем то, к чему привыкли, то, что слышим на протяжении всей своей жизни.
Память – это просто результат опыта всей нашей жизни, который каким-то образом сохранился в мозге. Имеет смысл, на мой взгляд, рассматривать общественные феномены как эмерджентный результат каких-то более локальных, молекулярных и индивидуальных феноменов, которые основаны на принципах нейробиологии. Очень важно понять, что люди не всегда имеют свободу воли в том объеме, в каком хотелось бы. Возникает вопрос, есть ли свобода воли вообще? Может быть, нет никаких решений, которые мы принимаем сами, нет никаких мнений, которыми мы бы обладали по какой-то личной причине, а не в силу нейробиологии.
Свежие комментарии