Механизмы мозга - Тюрин

отбирающих и закрепляющих процессов следы этой входной информации исчезают очень быстро — вероятно, за несколько секунд. Однако в нормальных условиях, отчасти сознательно, отчасти бессознательно, какой-то концентрирующий внимание механизм — возможно, ретикулярная активирующая система — производит первичную сортировку поступающих данных, часть которых выделяется им как особо интересная и передается для хранения механизму, который мы назвали «промежуточной» памятью. Если след памяти подкреплен процессом концентрации внимания, он может, по-видимому, сохраняться в этом промежуточном состоянии несколько минут. В мозгу, функция которого нарушена в результате болезни, хирургического вмешательства или электростимуляции, такое закрепление может оказаться невозможным, и тогда след памяти по прошествии нескольких минут безвозвратно утрачивается. В нормальном же мозгу протекает какой-то процесс, в результате которого этот след фиксируется. Видимо, и в этом случае концентрация внимания — возможно, с помощью того же механизма, который отбирал первичные сенсорные данные,— окончательно закрепляет некоторую часть информации в долговременной памяти, другая же часть ее фиксируется настолько слабо, что может и вовсе выпасть из системы памяти, если не будет позже подкреплена повторением или «внутренним» воспроизведением.

Прочность старых следов памяти

Есть много данных о том, что следы, однажды хорошо закрепившиеся в механизме долговременной памяти, со временем становятся еще прочнее. В случаях сотрясения мозга, помимо короткого периода перед самым ударом, навсегда выпадающего из памяти, часто имеется и гораздо более длительный период, память о котором временно исчезает. После не очень сильного удара по голове может наступить временная амнезия в отношении событий, происшедших в последние несколько часов перед травмой; при более сильном ударе из памяти может выпасть несколько предшествовавших дней или недель; после очень сильного удара пострадавший, придя в сознание, иногда вспоминает лишь о том, что было несколько лет назад, и не сохраняет никаких воспоминаний о последующем периоде. По мере выздоровления период ретроградной амнезии сокращается, но всегда за счет более раннего времени. Старые воспоминания наиболее стойки, и они возвращаются первыми. Постепенно амнезия продолжает сокращаться, пока, наконец, не доходит до минимального периода в несколько секунд, после чего дальнейшее восстановление памяти уже невозможно.

Большая прочность старых следов памяти проявляется также в последствиях электрошоковой терапии душевнобольных. Во время курса такого лечения постепенно развивается амнезия на прошлые события, распространяясь в направлении от настоящего к давно прошедшему. После окончания сеансов шоковой терапии утраченные воспоминания постепенно возвращаются в направлении от прошлого к настоящему. Сходными особенностями отличается забывчивость пожилых людей. В старости человек перс ко сохраняет необычайно яркие воспоминания о давних событиях, а то, что произошло недавно, легко забывает. Точно так же, если маленький ребенок, весь словарь которого состоял, скажем, из 50 слов, перенесет тяжелое сотрясение мозга, то он может потерять половину этого словаря, причем всегда за счет тех слов, которые он выучил позже других.

Необычайная прочность и стойкость старых следов памяти навелa Рассела на интересное предположение. Он исходит из более или менее общепризнанного представления, что формирование следа в системе долговременной памяти связано с каким-то изменением эффективности синапсов, соединяющих нейроны, участвующие в сохранении данного следа. Благодаря такому усилению синаптической связи прохождение нервного импульса по цепи должно облегчаться, поскольку цепь определяется уже новым сочетанием более эффективных соединений. Рассел полагает, что природа электрохимических процессов, происходящих при переходе импульса с аксона одного нейрона на дендриты или тело другого, такова, что эффективность использованного синапса еще больше возрастает. Эту идею, действительно, часто выдвигают в качестве частичного объяснения того факта, что следы памяти, например, при выработке двигательных процессов, связанных с ударом по мячу при игре в гольф, укрепляются в результате повторения. Но Рассел делает в своей гипотезе еще один шаг вперед. Привлекая внимание к тому, что большинство нейронов изредка дает самопроизвольные разряды в отсутствие стимулирующего сигнала, Рассел высказывает предположение, что возникающие при этом случайные биотоки непрерывно пробегают по нейронным цепям с пониженным сопротивлением и тем самым автоматически укрепляют образовавшиеся следы памяти. Таким образом, чем дольше существует след в мозговом механизме памяти, тем прочнее он (при прочих равных условиях) должен становиться.

Помимо объяснения необычайной стойкости давних воспоминаний, эта гипотеза, по-видимому, указывает возможную физиологическую основу других субъективных наблюдений относительно памяти. Будучи студентами, многие из нас в период предэкзаменационной «зубрежки» замечали, что материал, с вечера казавшийся трудным и запутанным, на следующее утро, после хорошего ночного сна, кажется простым и ясным. Спортсмены часто отмечают улучшение спортивной формы после некоторого перерыва в тренировке. Если представления Рассела верны, то эти наблюдения легко объяснимы. Требуемые комплексы следов памяти, однажды образовавшись в мозгу, с течением времени будут автоматически укрепляться благодаря тенденции случайно возникающих нейронных импульсных токов проходить через установившиеся синаптические соединения и тем самым повышать их проводимость. Поэтому если материал, поспешно и непрочно зафиксированный в системе памяти, доброкачествен, то для его закрепления может оказаться полезнее совсем отложить данный предмет на несколько часов или дней, чем продолжать процесс тренировки или заучивания. Это особенно верно в тех случаях, когда человек уже настолько утомлен, что продолжение занятий угрожает появлением ошибок, которые могут только ухудшить качество сформировавшихся в памяти следов.

Количественные требования к объему памяти и вопрос о механизме хранения информации

Величина информационной емкости запоминающих устройств нашего мозга, необходимая для объяснения наблюдаемых свойств памяти, сама по себе представляет одну из труднейших проблем, с которыми сталкивается любая теория работы мозга. Достаточно вспомнить данные Пенфилда о том, что при электрическом раздражении в памяти больного могут оживать, казалось бы, незначительные эпизоды далекого прошлого и что к тому же они часто воспроизводятся в таких деталях, какие обычно кажутся совершенно недоступными для нормальной памяти. Подобные наблюдения придают правдоподобие давно уже распространенным в литературе сообщениям о феноменальных проявлениях памяти, демонстрируемых в состоянии гипноза. Одно такое сообщение, обсуждавшееся на нескольких симпозиумах, посвященных исследованию мозга, касается 60-летнего каменщика. который в состоянии гипноза мог описать отдельные кирпичи в стене, выложенной им в возрасте между 20 и 30 годами. Наличие описанных им в гипнозе неровностей на поверхности кирпичей можно было проверить, и они оказались там на самом деле! Еще один случай, приводимый психологами, касается взрослого человека, которого просили вспомнить некоторые подробности классной комнаты, где он сидел в возрасте 6 лет. Вначале он не смог этого сделать даже в состоянии гипноза, но легко описал нужные детали, когда гипнотезер внушил ему, что ему снова 6 лет!

Такого рода намеки на сохранение в мозгу постоянной записи прошлых событий, далеко превосходящей по полноте то, что мы обычно можем воспроизвести сознательно, заставил некоторых исследователей серьезно