Майк Трентер – Мозг. Советы ученого, как по максимуму использовать самый совершенный в мире орган (страница 10)

Эмоциональное состояние играет большую роль в том, как именно человек что-то помнит.

Поскольку воспоминания состоят из мельчайших деталей, они создаются и хранятся по всему мозгу в связях между клетками, кодирующими эмоциональную реакцию, цвет, звук, вкус и практически любые другие нюансы, которые только можно себе представить. Долговременные воспоминания создаются в процессе под названием «долговременная потенциация», который занимает от нескольких минут до нескольких недель.

Долговременные воспоминания начинают кодироваться, когда происходит то, что вызывает множество мозговых сигналов, или потенциалов действия, которые одновременно направляются в конкретную область. Это приводит к изменениям в нейронах. Нейробиологи называют их пластичностью. Мозг часто называют пластичным, потому что он меняется на протяжении всей человеческой жизни.

Пластичность меняет синапсы таким образом, что между ними усиливается коммуникация и уже в следующий раз они работают легче и эффективнее. Этого можно достичь несколькими способами, но долговременная потенциация является наиболее изученным из них. Представьте, что клетка мозга – это важная дорога, идущая через весь город. В конце нее есть много выездов (синапсов), которые тянутся к другим маленьким дорогам (дендритам)[19], а они – к другим городам (другим нейронам). Это означает, что все выезды ведут строго к конкретным местам (к тому, что вы хотите запомнить). Если у вас происходит нечто важное, что хочется запечатлеть в памяти, например, вы направляетесь на концерт Бейонсе, то на въезде к стадиону будет полно машин, намного больше, чем обычно (в мозге – это увеличение потенциалов действия). Из-за масштабности концерта на конечном участке въезда на стадион (синапсе) образуется пробка.

По этой причине люди оставляют автомобили и идут на стадион пешком (люди – это нейромедиаторы, которые направляются к следующему нейрону). Когда они наконец попадают на стадион (на это уходит около 0,0005 секунды), все поклонники Бейонсе понимают, что им нужно пройти через узкие рамки металлодетектора (AMPA-рецепторы).

Возникает проблема: людей слишком много, а рамок слишком мало, поэтому нужно создать еще одну рамку (NMDA-рецептор)[20]. Теперь, когда рамок стало больше, человекопоток контролируется легче. Но ожидающих за пределами стадиона фанатов все равно очень много – в конце концов, на то, как Бейонсе исполняет песню на безупречном корейском, сидя на слоне, стоит посмотреть. Один из охранников посылает кого-то к дороге, где припаркованы автомобили, чтобы сказать, что можно пропустить еще больше людей, поскольку теперь открыты дополнительные проходы.

Посыльного отличает то, что он идет туда необычным образом. Увидев толпу, он не хочет пробираться через нее, поэтому хватает связку воздушных шаров, наполненных оксидом азота, и летит к дороге, где припаркованы автомобили. Вот что происходит в нейронах, когда оксид азота посылает сигнал первому нейрону, действуя как ретроградный сигнализатор.

Теперь еще больше людей направляются на стадион, чтобы увидеть Бейонсе[21]. Эти изменения, или пластичность, иногда занимают до нескольких недель, но они создают в мозге основу для долговременных воспоминаний. Весь процесс называется долговременной потенциацией, и пластичность означает, что на дорогах отныне всегда будут подготовлены дополнительные рамки. Синапс меняется бесповоротно, и у вас появляется новое воспоминание.

Долговременная потенциация – это многоступенчатый процесс, который со временем приводит к нейронной адаптации.

Бывает, что не так много людей хотят увидеть Бейонсе, поэтому вышеупомянутые изменения не происходят. В таком случае мозг может вообще забыть о концерте. Это называется долговременной депрессией, которая возникает в мозжечке при таких занятиях, как ходьба или езда на велосипеде. Например, потому, что мозг не хочет запоминать, как тело падало. Важно отметить, что это происходит в подсознании без нашего желания, хотя я уверен, что мы все хотели бы уметь стирать неприятные воспоминания. Как утверждает наука, долговременные воспоминания навсегда остаются с человеком: они хранятся где-то, даже если их сложно воспроизвести.

Хотя ученые говорят, что для создания воспоминаний необходим гиппокамп, мозг на самом деле устроен гораздо сложнее. Люди – эмоциональные существа, поэтому мы связываем с ними свои эмоции. Хотя височная доля, отвечающая за память, важна для создания воспоминаний, она взаимодействует с другими частями мозга. Они говорят нам, счастливое ли событие мы запомнили, узнают определенный запах (аромат духов или свечи, которые вы зажигаете только на Рождество), вызывая в голове картинки, связанные с ним. Если у вас часто возникают ассоциации с каким-нибудь ароматом или вкусом, то это потому, что вы активизируете специфические мозговые связи и память в целом.

Еще у нашего мозга есть лобные доли, в которые входят префронтальная кора и передняя поясная кора, выполняющие функцию старшего библиотекаря. Он просматривает книги, которые вы собираетесь взять, желая удостовериться, что они соответствуют вашим требованиям (то есть придает воспоминанию смысл и контекст). Так же как вы вспоминаете счастливые события своей жизни, вы воспроизводите и то, что вас напугало. Вообще, человек учится бояться всего, что представляет опасность. В возникновении эмоций и страха играет значимую роль миндалевидное тело, небольшая область в верхней части мозгового ствола. Оно связано со многими другими областями мозга, которые позволяют поместить этот страх в контекст. Может, вы боитесь, потому что просто смотрите ужастик, хотя на самом деле вам ничего не угрожает? В таком случае центры логики объяснят другим областям мозга, что этот страх не должен сформировать тяжелое воспоминание (это не всегда срабатывает, и подобный «сбой» может привести к тревожному расстройству). Человеческий мозг также решает, стоит ли запоминать страшную или опасную ситуацию, например нападение в темном переулке. Так, благодаря миндалевидному телу, префронтальной коре, гиппокампу и другим областям мозга мы распознаем опасность и приобретаем страх перед темными переулками.

Можно узнать кучу всего, следя за тем, что происходит с поврежденным мозгом. Наблюдение за людьми после травм – это один из способов, которым нейробиологи традиционно изучали его устройство. В 1953 году 27-летний мужчина Генри Молисон (в источниках его называют Г. М.), страдающий тяжелой эпилепсией, решился на операцию, чтобы избавиться от недуга. К несчастью, хирургическое вмешательство привело к трагическим последствиям. После удаления фрагмента височной доли он лишился способности формировать новые воспоминания. Г. М. помнил имена родственников и старых друзей, но быстро забывал своих новых знакомых. Он также забыл события, происходившие с ним в течение 10 лет до операции.

Интересно, однако, что, если Г. М. просили запомнить ряд цифр, он с легкостью это делал, но, как только пациент отвлекался или приступал к следующему заданию, он сразу забывал цифры. Благодаря Г. М. ученым стало известно, что медиальная часть височной доли необходима для преобразования информации в долговременные воспоминания. По сути, это тот самый тихий и вежливый библиотекарь, который раскладывает книги так, чтобы их легко можно было найти в будущем.

Дальнейшие исследования показали, что, помимо гиппокампа, для обучения и формирования воспоминаний необходимы такие области, как хвостатое ядро и скорлупа. Это было подтверждено в ходе изучения мозга чемпионов по запоминанию. Хотя история Г. М. трагична, благодаря этому человеку ученые много узнали о формировании долговременных воспоминаний, и, как это ни иронично, он никогда не будет забыт.

Насколько хорошо вы помните свою свадьбу, прямые трансляции спортивных событий или автомобильную аварию, если вы в нее попадали? Вам приходится усиленно вспоминать их, или воспоминания приходят с легкостью? А разговор, который состоялся у вас с другом в какой-нибудь вторник около года назад? Вы помните, о чем говорили?

Хорошо это или плохо, некоторые события навсегда остаются в нашей памяти, даже если мы не пытаемся специально их запомнить.

На это есть причина. Мозгу нравится узнавать новое, и он положительно реагирует на эмоциональные события, в которых задействованы многие чувства (слух, зрение и т. д.). Эта его особенность выполняла важную функцию на протяжении всей эволюции человека. Если наши предки случайно натыкались на водоем, из которого можно пить, мозг хотел его запомнить. Если они шли по опасной местности, где полно хищников, он запоминал и это, чтобы избежать опасности в будущем. События, активизирующие эмоциональную реакцию, например сильную радость при виде пресной воды, легче кодируются мозгом и воспроизводятся в тот момент, когда человеку понадобится информация. Если же этот хитрый орган не воспринимает событие – например, разговор, который был у вас уже сотни раз, – как новое или интересное, то оно не вызовет существенной реакции нейронов, давая мозгу возможность сосредоточиться на более важных вещах.

Чемпионы мира по запоминанию используют эти выводы нейробиологов в своих интересах. Мозг способен выучить последовательность чисел (менее 10) на короткое время, а затем забыть ее. Если человек хочет помнить числа дольше, он может повторять их снова и снова в надежде, что они останутся в долговременной памяти. Это работает, потому что повторяющийся стимул в итоге укрепит синапсы, однако такой метод скучный и трудоемкий. Вместо этого чемпионы мира по запоминанию связывают с определенным числом изображение, сцену или человека (это работает не только для чисел). Так, чемпион мира по запоминанию Рю Сон способен зафиксировать в памяти до 7 500 двоичных символов (только единицы и нули) всего за полчаса. Известно, что после многих лет тренировок мозг мнемоспортсменов (официальное название) меняется, чтобы приспособиться к сверхчеловеческой памяти. Функциональная МРТ (фМРТ) показала, что их гиппокамп и хвостатое ядро увеличены в размере и что связь между ними лучше, чем у обычных людей. Данные, полученные с помощью фМРТ, оказались настолько точны, что ученые даже смогли определить успехи мнемоспортсменов исключительно на основании размеров их мозга.