Ильва Эстбю - Это мой конёк. Наука запоминания и забывания

Следующие 20 лет на статью почти никто не обращал внимания — тогда наука просто не была к ней готова и ее результаты просто не с чем было связать. Но именно эта статья заложила основы для многих современных исследований, посвященных памяти. Сегодня нам известно больше: каждое воспоминание состоит из множества подобных соединений, и одна нервная клетка способна участвовать в образовании сразу нескольких связей. Сами воспоминания — это огромные сети связей между нейронами. Во время запоминания между нейронами возникают новые связи: они включаются и отключаются, передают или не передают сигнал, тем самым формируя определенную схему.

Гиппокамп не способен хранить все, что нам необходимо запомнить, — информация рассредоточивается по коре головного мозга. Воспоминание созревает долго, пока в мозге устанавливаются все те сложные связи, из которых оно состоит: запахи, вкусы, звуки, атмосфера, сама картинка.

«Сон необходим для консолидации (то есть перехода в долговременную форму) памяти. Мы предполагаем, что, когда спим, мы пропускаем через себя события дня, чтобы закрепить в коре. Но под воздействием стресса этот процесс нарушается — нейроны не передают сигнал так, как положено. Через несколько лет я попытался повторить эксперимент с другими кроликами, и у меня ничего не получилось», — рассказывает Лёмо.

В первый раз ему повезло: вероятно, кролики были вполне довольны и находились в расслабленном состоянии. Во время второго эксперимента кролики испытывали очень сильный стресс, и поэтому нейроны мозга работали не так, как полагается. Другими словами, с подопытными животными необходимо обращаться бережно — только тогда они подарят нам новые знания. То же самое происходит и в организме человека: когда мы испытываем стресс, мы запоминаем информацию не с той же легкостью, как когда мы расслаблены и довольны.

Почти одновременно с работой Лёмо, в 1971 г., произошло еще одно открытие, касающееся следа памяти. Профессор лондонского Университетского колледжа Джон О’Киф обнаружил в гиппокампе клетки, которые помнят определенные места [18] Открытие нейронов места в гиппокампе: O’Keefe, J., & Dostrovsky, J. (1971). The hippocampus as a spatial map. Preliminary evidence from unit activity in the freely-moving rat. Brain research, 34, 171–175. . Например, в гиппокампе есть клетки, которые активируются только тогда, когда мы сидим на определенном стуле — а не на еще каком-то в той же самой комнате. Значит, задача этих клеток — помнить, где мы находились в каждый конкретный момент времени. А если, например, мы помним место само по себе — это считается воспоминанием? В 2014 г. норвежские психологи Май-Бритт и Эдвард Мосер вместе с О’Кифом получили Нобелевскую премию по медицине. Награду им принесла работа, в которой они расширили исследования О’Кифа и вышли за пределы гиппокампа. Они исследовали область, которая связывает гиппокамп с прочими отделами мозга, — энторинальную кору. Для эксперимента супруги Мосер выбрали крыс. Оказалось, что, когда животные свободно исследовали новую территорию, активировались клетки именно этой части мозга.

Крыс с вживленными электродами поместили в клетки. Каждый нейрон реагировал не на одну пройденную крысой точку, как нейрон места, а на несколько . Разве не странно, что клетка помнит не только одну точку конкретной области? Но, когда супруги Мосер отметили точки, в которых клетка подавала сигнал, на экране компьютера они увидели правильный шестиугольник. Чем больше крысы перемещались по клеткам и лабиринтам, тем четче на компьютере вырисовывались пчелиные соты: одна клетка — один шестиугольник. Так выстраивается система координат.

«Мы сначала списали происходящее на неполадки с техникой, — рассказывает Эдвард Мосер. — Увиденная нами картина была слишком идеальна, чтобы быть реальной» [19] Открытие нейронов решетки в энторинальной коре, совсем рядом с гиппокампом, описано здесь: Hafting, T., Fyhn, M., Molden, S., Moser, M.B., a& Moser, E.I. (2005). Microstructure of a spatial map in the entorhinal cortex. Nature, 436, 801–806. .

Эти нейроны образуют одну решетку, а у соседствующих с ними клеток она чуть смещена: благодаря этому мы охватываем все точки пространства. У одних решеток ячейки очень мелкие, а клетки других реагируют на далеко расположенные друг от друга точки — для измерения расстояния ученым пришлось бы выйти на улицу. Без так называемых нейронов решетки мы не запоминали бы точки пространства и не осознавали текущее местоположение по отношению к тем местам, где мы были. Эти схемы мы «чертим» повсюду — неважно, идем мы, стоим или едем на машине.