Почему мы помним. Как раскрыть способность памяти удерживать важное

Как же создать воспоминания, которые будут выделяться в замусоренном сознании? Ответ: внимание и намерение. Внимание – это способ, которым наш мозг расставляет приоритеты среди всего, что мы видим, слышим, о чем думаем. В каждый конкретный момент мы можем обращать внимание на множество вещей, творящихся вокруг. События из окружающей среды нередко завладевают нашим вниманием без спросу. В сцене, которую я описал ранее, вы, быть может, ненадолго обратили внимание на ключи, прежде чем столкнуться со всем, что нахлынуло на вас, стоило открыть дверь. Даже если стараться обращать внимание на самое важное, что необходимо запомнить (например, на ключи, которые понадобятся через час, когда вы спохватитесь, что опаздываете встретить близкого человека в аэропорту), это само по себе еще не значит, что образуется приметное впечатление, которое преодолеет интерференцию от всего, что ворвалось в поле внимания (собачьи восторги, запах из мусорки в кухне, песня группы Kajagoogoo из комнаты дочери).

Здесь в дело вступает намерение. Чтобы создать воспоминание, к которому потом удастся вернуться, следует намеренно направить внимание на конкретный объект. В следующий раз, прежде чем положить предмет, который часто теряется (например, ключи), отведите минутку, чтобы сосредоточиться на чем-то уникальном для этого времени и места, например, на цвете столешницы или стопке нераспечатанных писем рядом с ключами. Немного осознанного намерения – и мы сможем побороть природную склонность мозга приглушать память о том, что делаем регулярно, и создать уникальные воспоминания, у которых будет шанс выстоять против помех.

Центральный исполнитель

В повседневной жизни мы, как правило, неплохо справляемся с тем, чтобы сосредоточиваться на важном. За это следует благодарить область мозга, расположенную прямо за лобной костью, – префронтальную кору. Префронтальная кора будет упомянута в этой книге еще много раз, потому что она играет главную роль во множестве будничных побед и поражений нашей памяти, и одна из ее многочисленных функций – помогать нам в целенаправленном обучении.

Префронтальная кора у человека занимает примерно треть поверхности коры головного мозга, но в ходе развития нейробиологии как науки ее функции были не слишком ясны. В 1960-х считалось в порядке вещей удалять префронтальную кору для лечения шизофрении, депрессии, эпилепсии и любых видов антиобщественного поведения. Эта грубая процедура, известная под названием «лоботомия», часто проводилась так: под местной анестезией пациенту втыкали в глазницу прямо над глазом хирургический инструмент, напоминающий ледоруб, и, по сути, возили им туда-сюда, чтобы разрушить побольше префронтальной коры. Вся процедура занимала минут десять. После успешной лоботомии – часто случались и провальные, после которых наступали серьезные осложнения, иногда смерть, – пациенты могли нормально ходить и говорить и не страдали потерей памяти, но становились спокойнее и послушнее – будто бы «исцелялись». Однако лоботомия не исцеляла психическое заболевание: вместо этого она оставляла пациентов в состоянии «зомби» – апатичными, покорными, лишенными мотивации.

Примерно в то же время небольшая, но увлеченная группа нейробиологов, изучавших префронтальную кору (она входит в область покрупнее – лобные доли), стала понимать, как важна эта зона мозга. Они отмечали, что повреждение префронтальной коры вызывало нарушения мышления и обучения [15] , но какова ее функция, было все еще неясно. С 1960-х до 1980-х годов в научных статьях подчеркивалась загадочная природа этой области, заголовки выглядели как «Загадка функции лобных долей у человека», «Тайна лобных долей», «Лобные доли: неизведанные территории мозга».

15

Здесь цитируются Teuber 1964, Nauta 1971 и Goldman-Rakic 1984.

В вопросах человеческой памяти префронтальная кора не получает должного признания. Если вы читали какие-нибудь книги или популярную прессу о памяти, вы, скорее всего, сталкивались с упоминанием гиппокампа. Он имеет форму морского конька, скрывается в середине мозга и считается главной зоной, определяющей, забудете вы что-то или запомните. Эта область мозга действительно играет важную роль в памяти – об этом в следующей главе. Но пусть многие нейробиологи и превозносят гиппокамп как королеву бала, в моем сердце особое место занимает префронтальная кора. Именно с нее начался мой путь в исследованиях памяти, и она играет ключевую роль в определении того, что сохранится, а что будет утрачено.

В учебниках писали, что префронтальная кора и гиппокамп – два разных вида систем памяти в мозге. Префронтальная кора рассматривалась как система рабочей, или оперативной памяти [16] , которая удерживает информацию в доступе временно – как оперативная память наших компьютеров. Гиппокамп же считался системой долговременной памяти, позволяющей сохранять воспоминания более-менее насовсем – вроде жесткого диска. Некоторые нейробиологи представляли рабочую память чем-то вроде сортировочного пункта, где поступающая информация удерживается, пока ее не выбросят или не отправят на долгосрочное хранение в гиппокамп. Как мы скоро увидим, это очень упрощенное представление, не учитывающее обширного влияния префронтальной коры на все стороны мыслительной деятельности.

16

Здесь я имею в виду споры среди нейробиологов в конце 1990-х и начале 2000-х о том, служит ли префронтальная кора основой для исполнительной функции или поддержки рабочей памяти. Второе обычно приписывают Якобсену (Jacobsen 1936) и позже – Голдман-Ракич (Goldman-Rakic 1987). Многие другие исследователи подчеркивали роль префронтальной коры в обеспечении функции кратковременной памяти или поддержании рабочей памяти, но я не думаю, что Голдман-Ракич или другие специалисты по префронтальной коре считали это ее единственной функцией. Отсылки Голдман-Ракич к рабочей памяти связаны с параллелями между ее представлением о функции префронтальной коры и психологической моделью рабочей памяти, которая сформулирована в Baddeley, Hitch Более широкие трактовки взаимоотношений рабочей и долговременной памяти предлагаются в Wagner 1999, Ranganath, Blumenfeld 2005 и Jonides et al. 2008.

К середине девяностых исследователи стали применять методы визуализации мозга, чтобы разобраться, как определенные области мозга, например префронтальная кора, участвуют в рабочей памяти. Один из этих методов – позитронно-эмиссионная томография, или ПЭТ, – выявляет, где в мозге усиливается кровоток: людям делают инъекцию раствора, содержащего радиоактивный маркер, и помещают их в сканер, улавливающий радиоактивное излучение. Первые исследования показали, что кровоток усиливался в областях, которые активно работали и требовали больше глюкозы. Эту информацию ученые использовали для картирования мозга: людям в сканере давали задания, задействующие разные функции – язык, восприятие, память.

ПЭТ обходится дорого, да и лучше бы по возможности избегать радиоактивных инъекций, поэтому на смену этой технологии вскоре пришла функциональная магнитно-резонансная томография, или фМРТ, благодаря которой исследователи смогли измерять, как меняется магнитное поле в зависимости от кровотока (это возможно благодаря гемоглобину – молекуле, содержащей железо: когда она не переносит кислород, она чувствительна к магнитным полям).

В стандартном фМРТ-исследовании испытуемый лежит на кушетке в отверстии магнита, внутри трубы с мощностью магнитного поля в 1,5 или 3 теслы [17] (то есть в 30 или 60 тысяч раз сильнее магнитного поля Земли), вокруг головы – шлемообразная катушка, которой и сканируется мозг. К катушке прикреплено зеркало, расположенное под таким углом, чтобы испытуемому было видно экран с экспериментальными стимулами, а в руки ему дают панель с кнопками, которые нужно нажимать в ответ на эти стимулы. В ушах у испытуемого беруши, потому что во время сбора данных фМРТ-сканер издает непрерывный громкий звук. Знаю, описание не самое привлекательное, но меня все устраивает – мне вот в сканере вообще прекрасно спится.

17

В современных аппаратах фМРТ мощность достигает 7 Т. (Прим. перев.)

Чтобы исследовать рабочую память при помощи фМРТ [18] , добровольцу могут поочередно показывать ряд цифр на экране и просить запомнить последнюю. Каждый раз, как появляется новая цифра, ему нужно определить, совпадает ли она с предыдущей. Для решения таких задач задействуется рабочая память: доброволец должен удерживать в памяти только последнюю цифру и раз за разом выкидывать ее и заменять следующей. В разных вариантах задачи предлагалось удерживать в памяти две последние цифры и т. д. Чем больше цифр нужно было помнить, тем больше активности наблюдалось в префронтальной коре. Выглядело как убедительное подтверждение того, что префронтальная кора участвует во временном удержании информации.

18

См., например, Braver et al. 1997 и Cohen et al. 1997.

Когда я учился в аспирантуре Северо-Западного университета, эти исследования меня восхищали, но я не мог соотнести их с тем, что наблюдал в клинике Эванстона, где стажировался в нейропсихологии. Многих пациентов в эту клинику направляли врачи, заподозрившие повреждение мозга. Моей задачей было проводить когнитивные тесты, чтобы способствовать диагностике и лечению. У некоторых пациентов были трудности с языком (афазия), намеренным движением (апраксия), распознаванием объектов или лиц (агнозия). У некоторых были затруднения памяти (амнезия), похожие на те, что возникают при ранних стадиях болезни Альцгеймера, эпилепсии или заболеваниях, при которых ненадолго прерывается доступ кислорода к мозгу. Эти симптомы заметить было нетрудно. А еще встречались люди с повреждениями префронтальной коры [19] .

19

В этом разделе я говорю о латеральной, префронтальной и фронтополярной коре. Очаговые повреждения других префронтальных областей – например, орбитофронтальной и медиальной префронтальной коры – видимо, приводят к другим нарушениям памяти. Мне кажется, что функции этих зон для памяти недостаточно изучены, поэтому я не рассматриваю здесь работы, посвященные этим зонам. Повреждения орбитофронтальной и медиальной префронтальной коры (главным образом при разрыве аневризмы передней соединительной артерии) связывают с конфабуляциями, о чем пойдет речь позже в этой книге.

Иногда повреждение было очевидным: у прокурора случился инсульт, строителя ударило по голове брусом, водителю автобуса хирургическим путем удалили опухоль мозга. У некоторых пациентов был рассеянный склероз, при котором иммунная система сходит с ума и нападает на нейронные связи в префронтальной коре (а также во всем остальном мозге). И все эти пациенты жаловались на проблемы с памятью. Но в тестах на память они показывали отличные результаты. Дело было в чем-то другом. Они запросто удерживали в памяти целый ряд цифр и повторяли его, они прекрасно справлялись с задачей, имитирующей электронную игру «Саймон», где они смотрели, как я нажимаю на разные фигуры, а потом повторяли последовательность в том же порядке. Другими словами, в рабочей памяти информация удерживалась. Сложности возникали в тех тестах, где требовалось сосредоточиться в присутствии отвлекающих факторов. Например, мы могли попросить пациентов удерживать в памяти цифры, появляющиеся в центре экрана, но не обращать внимания на цифры, вспыхивающие слева или справа. Многие отвлекались на боковые цифры и переставали следить за центральными.