Эрик Кандель - Век самопознания. Поиски бессознательного в искусстве и науке с начала XX века до наших дней

В начале 70‑х годов XX века нейробиологи занялись изучением клеточных и молекулярных механизмов памяти. Одним из их главных открытий стало следующее. Память связана с анатомическими изменениями в нервных клетках: процесс научения и запоминания может приводить к существенному увеличению числа синаптических контактов, соединяющих те клетки, где записывается информация. Так, Чарльз Гилберт из Рокфеллеровского университета обнаружил примечательные анатомические изменения в нейронах первичной зрительной коры при научении. Теперь мы знаем, что на свойства этих нейронов, определяемые синаптическими связями, влияют ожидания, внимание и известные по опыту зрительные образы.

Рис. 18–1.

Информация, хранимая в памяти, играет ключевую роль в устранении неоднозначности, в частности в отделении фигуры от фона. В случае простых изображений, например вазы Рубина ( рис. 12–3 ), мозг легко переключается между интерпретациями фигур и фона. Но иногда ( рис. 18–1 ) выделить фигуру может быть непросто. С первого взгляда здесь трудно увидеть собаку. Но, рассматривая рисунок, мы начинаем группировать фрагменты и контуры и замечаем голову и левую переднюю лапу далматина. После того, как мозгу удается реконструировать эти части тела собаки, уже нетрудно найти и остальное. Возвращаясь впоследствии к рисунку, мы за счет имплицитной памяти без труда восстанавливаем знакомый образ. Более того, вскоре мы так хорошо научаемся находить на рисунке собаку, что уже не можем, как раньше, не замечать ее. Сходный эффект наблюдается на двойственном изображении, которое впервые описал гарвардский психолог Эдвин Боринг ( рис. 18–2 ). Мы сразу видим девушку, но, сосредоточившись на ее ухе, внезапно замечаем глаз старухи, кончиком носа которой становится подбородок девушки. Сохранив в памяти обе интерпретации, можно с помощью нисходящей обработки информации (опирающейся на память) находить то девушку, то старуху.

Рис. 18–2.

Нисходящие процессы, судя по всему, осуществляют проверку гипотез, касающихся записанных в памяти образов, и на основе проверки делают выводы о категориях, смысле, полезности и ценности объектов, изображение которых проецируется на сетчатку. Нисходящая обработка зрительной информации начинается с выдвижения гипотезы о том, что мы должны видеть в данный момент. Обычно мы смотрим и обращаем внимание на нечто конкретное, основываясь при этом на разных сенсорных признаках и воспоминаниях о своем опыте. Поэтому реакция нейронов проводящих путей зрительной системы отражает не только физические характеристики того или иного видимого объекта и воспоминания, но и наше когнитивное состояние. Например, когда мы концентрируемся на объекте, бывает легче проанализировать его форму и пропорции и связать их с уже встречавшимися объектами, чем когда мы погружены в свои мысли и рассеянно смотрим перед собой.

Как мы получаем и записываем информацию, хранимую в памяти? Один из обычных способов сохранения имплицитной памяти, исследованный русским физиологом Иваном Павловым, основан на ассоциациях. Павлов одновременно демонстрировал собаке пищу, вызывая у нее слюноотделение, и определенный световой сигнал. После некоторого числа повторений опыта у собаки при световом сигнале начинала выделяться слюна, даже если сигнал не сопровождался демонстрацией пищи. Подобные механизмы (условные рефлексы) лежат в основе многих процессов когнитивной деятельности. Так, объекты, которые мы часто видим вместе, начинают ассоциироваться друг с другом в памяти, так что вид одного сразу напоминает о другом.

Такая ассоциативная память формируется, когда мозг устанавливает или усиливает связи между нейронами, представляющими ассоциируемые объекты. Например, когда два объекта, А и Б, начинают ассоциироваться у нас в имплицитной памяти, нейроны той группы, которая представляет объект Б, начинают реагировать не только на него самого, но и на объект А. Томас Олбрайт из Института им. Солка задался вопросом о том, ограничены ли такие ассоциации гиппокампом, или же в их обеспечении участвует зрительная система. В ряде высших отделов зрительной системы обезьян Олбрайт обнаружил нейроны, выполняющие двойную работу: реагирующие и на визуальные стимулы, и на стимулы, вызываемые из памяти. Открытие этих клеток служит еще одним свидетельством того, что высшие отделы мозга способны влиять на низшие. Возможно, благодаря таким клеткам нечто новое может сразу напомнить нам о виденном ранее.