О природе сознания человека

Память– это общее обозначение для комплекса познавательных способностей и высших психических функций по накоплению, сохранению и воспроизведению знаний и навыков. Память в разных формах и видах присуща всем высшим животным. Наиболее развитый уровень памяти характерен для человека. Память является неотъемлемой частью таких важных для жизнестроительства человека процессов, как: обучение; прогнозирование будущего и воображение несуществующего; сознание и самоидентификация личности.

На площадке исследования памяти – базовой, ключевой функции для всей сферы сознания человека достигнуто наибольшее продвижение (в сравнении с другими площадками изучения комплексного феномена сознание) в понимании эволюции нейрофизиологических процессов памяти. Текущий вывод науки: мозг и мышление человека это итог эволюционного развития живой формы материи! То есть мозг и мышление это – две стороны одной эволюционной медали, а не две вещи парадигмально несовместные – материальное и идеальное. Поддержана концепция Аристотеля о единстве мозга и разума, или души и тела.

Подобной позиции придерживался и Чарльз Дарвин, уравнявший в правах разум животных и разум человека, введя идею их эволюционного развития. Он записал в своей записной книжке «М» – метафизическая (расшифровки этих записных книжек опубликованы в 80-е годы): «Происхождение человека теперь доказано, эти мысли бродили в нем. И после этого метафизика должна процветать, потому что тот, кто понимает бабуина, сделает больше для метафизики, чем Локк». Последующие многочисленные исследования доказали, что мышление является функцией мозга, возникшей в ходе эволюции высшей нервной деятельности. Она нужна для адаптации, и мы не отличаемся от животных кардинальными свойствами присутствия памяти или мышления и отсутствия их у животных. Этот понятийный базис создаёт предпосылки для формулирования новых гипотез: как в мозгу протекают процессы запоминания, мышления, сознания, в том числе в зависимости от внешних обстоятельств. Память, как и другие психологические функции мозга, – это производное от одновременной работы миллионов и миллионов нервных клеток. И чтобы понять, что такое память, мы должны понять, как устроены эти системы нервных клеток, хранящие следы памяти.

Человеческая память делится на несколько разных систем. Некоторые из форм памяти сильно зависят от сознания, некоторые из них являются бессознательными, и мы автоматически воспроизводим эти навыки, например, навыки, приобретаемые в результате длительного обучения (езда на велосипеде, на автомобиле; катание на коньках, сноуборде и так далее). Память, связанная с событиями и фактами из нашего прошлого опыта это семантическая память. Целые эпизоды прошедшего в их последовательности и развертывании это эпизодическая память.

Было обнаружено, что у человека при тех или иных повреждениях головного мозга могут страдать одни, но не другие формы памяти. Например, при повреждении структуры мозга, которая называется гиппокамп, у человека нарушается возможность запоминать новую информацию, нарушается память о нескольких годах, предшествующих этому повреждению, но удивительным образом сохраняются многие способности вырабатывать навыки. И тогда у таких пациентов, возникает странное состояние, когда они учатся каким-то вещам, но абсолютно не помнят, что они приобретали эти навыки.

Оказалось, что те методы, которые были использованы для изучения молекулярной биологии памяти, подходят для того, чтобы визуализировать след памяти в целом мозге. Потому что работа генов в момент запоминания происходит только в отдельных клетках. Ранее казалось, что после того, как память перешла в долговременное хранилище, и произошел всплеск работы генома, она фиксирована. И последующие воздействия на мозг не способны каким-то образом изменить или стереть, или повлиять на старую память, она стабильно хранится теперь в сетях дифференцировавшихся нейронов. Однако, неожиданным фактом оказалось, что в мозге в момент извлечения старой памяти активируются очень похожие молекулярные механизмы, похожие на те, которые активируются в момент запоминания.

Исследования нейробиологии последних лет показывают, что это не только каждое следующее извлечение памяти, это активная реконструкция версий того, что было, но и перезапись новой версии, которая может подавлять или угашать предыдущую. Процесс, который получил название «реконсолидация памяти».

в огромной функциональной системе из клеток, которая стоит за каждым следом нашей памяти. На самом деле, в такой след вовлечены десятки других структур, которые образуют единое целое, и количество нейронов может достигать десятков и сотни миллионов. Кстати Фрейд ещё в конце позапрошлого века писал своему другу Флису в одном из писем: «Как ты знаешь, я сейчас работаю над новой теорией памяти, согласно которой, память – это ни что-то раз данное и навеки закрепленное, а меняющееся при каждом извлечении.

Среди ведущих специалистов в области исследования памяти долго не разрешался вопрос: нарушения памяти связаны с тем, что она теряется в мозге или с тем, что теряется способность просто доступа к этой памяти? Большинство интуитивно склонялись ко второй версии ответа. И только в 2016 году, во время исследований памяти в Кембриджском университете было установлено, что мыши, страдающие болезнью Альцгеймера, по-прежнему формируют воспоминания, но не способны извлечь их из памяти. В нейробиологических исследованиях памяти принято разделять вопрос о механизмах памяти на три проблемы:

– как память формируется в мозге? – как память хранится в мозге на протяжении многих лет? – как память избирательно извлекается, когда это необходимо? И здесь исследования за последние несколько десятков лет перешли от наблюдения за поведением в момент формирования памяти у человека, у животных, к приборной фиксации того, как память хранится за счет работы генома нервных клеток?

Память в момент запоминания, проходит две фазы. Первая – это короткая фаза в течение первых минут после получения новой информации, где мы способны хранить почти всю полученную информацию. Затем происходит резкое уменьшение объема запомнившейся информации, но оставшаяся после этого периода информация хранится очень долго. Если в момент запоминания и перехода от кратковременной в долговременную память человеку дается новая задача, которую он должен запомнить, то эта новая задача мешает запоминанию старой информации. У животных все то же самое, начиная от приматов, и кончая беспозвоночными, например, виноградными улитками. Это обстоятельство дало новую гипотезу: то, что хранится в течение длительного времени как информация в клетках организма, должно быть связано со способами хранения генетической информации, потому что белки разрушаются очень быстро. Значит, должны происходить какие-то изменения в активности геномов, которые связаны с ДНК нервных клеток и изменениями ее свойств.

И здесь было важно выяснить, что за гены включаются в нервных клетках, что запускает их в момент обучения, и каковы их функции? Каким образом это переходит в то, что мы способны ощущать сами как наш субъективный опыт?

Помогла их найти гипотеза, что процессы, происходящие в мозге в момент формирования нового опыта, может быть, вовлекают те же клеточные принципы и механизмы, которые вовлекаются в процессы развития нервной системы, установление связей и дифференцировкой клеток? После множества экспериментов выяснилось: да – нейрон перестраивает программу своей работы под влиянием ситуации обучения.

Оказалось, что формирование памяти проходит как бы две фазы синтеза белка и экспрессии генов. Первая – это сразу после обучения, когда активируются так называемые ранние гены. Но, вслед за этим существует вторая волна активации после действия продуктов ранних генов на геном. Так называемые поздние гены. Один из пионеров в этих исследованиях, американский нейробиолог Эрик Кандель (сын эмигрантов, родившихся в городе Коломыя в Галиции) получил Нобелевскую премию за расшифровку этого каскада ещё в 2000 году. В последние годы продолжились не менее удивительные открытия. Так у многих видов живого были обнаружены «универсальные» гены, которые управляют процессами в эмбриогенезе, а затем – процессами запоминания. Немалый вклад в разгадку этих секретов Природы внесли российские исследователи, в том числе академик К.В.Анохин, предложивший понятие когнитом для обозначения направления – попытки формирования единой теории разума.

Вообще то, память это только один из режимов работы мозга, свойство больших систем функциональных нервных клеток. И здесь есть несколько особенностей памяти, в том числе личностно-эмоциональная – ведь наши воспоминания прошлого дороги нам, как память о прошлых событиях. Но для эволюции, вырабатывавшей способность к обучению и запечатлению в памяти этих адаптационных уроков, судьбоносным является другой вопрос. Память могла возникнуть и развиться в эволюции живого, если только она приносила пользу для будущего поведения. Именно это объясняет так поразившую вначале исследователей особенность: при каждом воспоминании какого либо фрагмента в памяти происходит перезапись этой информации с адаптационным «дописыванием новостей» именно по этому сюжету.