Текст книги "Мозг: чердак, лабиринт или опора для шляпы?"

Отвечает Джейми Ворд, профессор когнитивных нейронаук и глава исследований по синестезии, университет Суссекса, Англия:

Речь идет о мысленном воображении, или способности создавать мысленные изображения человека, места или опыта без внешних причин или стимулов. Люди сильно отличаются друг от друга по интенсивности этих зрительных образов.

Формирование мысленных образов зависит от координации нескольких процессов в мозге. Недавно (и достаточно удивительно) обнаружили, что гиппокамп, долго считавшийся основным местом хранения воспоминаний о разных событиях, необходим для создания зрительных образов новых или вымышленных событий. Более того, недавно проведенные исследования показали, что повреждение гиппокампа приводит не только к проблемам с памятью о прошедших событиях, но и к трудности представить будущее.

Несмотря на то что гиппокамп вовлечен в объединение различных элементов из реальных или вымышленных сцен, он почти не участвует в создании мысленного зрительного образа. Для формирования мысленных изображений требуется вовлечение областей мозга, отвечающих за зрение, например теменных областей (обрабатывают пространственные отношения и перспективу) и височных (участвуют в различении формы, цвета и лиц). Например, когда мы вспоминаем, как выглядит лицо друга, у нас активируются те же нейроны, которые были бы задействованы при реальном рассматривании человека, стоящего перед нами, а также нейроны гиппокампа, отвечающие за память. Таким образом, вызывает любопытство тот факт, что при мысленном воображении поток зрительной информации идет как бы изнутри наружу, а не снаружи внутрь, как при обычном рассматривании образов.

Исходно опубликовано в Scientific American MIND

27 (1); 70 (январь/февраль 2016)

Отвечают Манфред Холлшмид и Сузанна Диекельманн, нейроэндокринологи, университет Любека, Германия:

В последние несколько десятилетий накоплены данные, указывающие на важную роль сна в консолидации воспоминаний. Львиная доля этих исследований была направлена на изучение значимости более продолжительного ночного сна. Реально необходимая для влияния на качество памяти длительность сна еще до конца не определена. Однако у нас есть причины предполагать, что даже короткие периоды отдыха могут на самом деле улучшить память.

Существует только несколько работ по изучению влияния коротких периодов сна на консолидацию декларативной памяти, которая включает знания о фактах и событиях. Большинство этих исследований показало улучшение воспроизведения информации после сна по сравнению с периодом бодрствования: на 4–46 % парные слова запоминались лучше после сна и на 3–28 % – хуже после бодрствования. Даже сверхкороткий период сна, длившийся примерно 6 мин, приводил к более эффективному удержанию информации в памяти, чем период бодрствования, но более продолжительный сон в 35 мин – к еще более эффективному. Любопытно, но ряд экспериментов показал: сон улучшает память независимо от того, происходит он ночью или днем, что дополнительно указывает на когнитивный потенциал послеобеденного сна.

Изучение процедурной памяти, которая включает моторные навыки и восприятие (например, обучение игре на музыкальном инструменте), показало, что короткая сиеста (30–90 мин) улучшает зрительное восприятие, но только если она включает как медленноволновый сон, так и сон с быстрыми движениями глаз, две фазы сна, которые циклически сменяют друг друга, пока мы спим. Исследование моторных навыков, при котором испытуемых просили неоднократно набирать на клавиатуре последовательность символов, выявило, что сон после тренировки длительностью в 60–90 мин также улучшает печатные способности. Несмотря на это, улучшение выполнения заданий было более выражено после полноценного ночного сна, по сравнению с коротким дневным сном.

Одним словом, все наблюдения указывают на то, что действительно дневной сон может помочь вам лучше запоминать информацию, но вам также необходимы и длительные периоды отдыха, чтобы получить всю пользу от сна.

Исходно опубликовано в Scientific American MIND

19 (5); 86 (октябрь/ноябрь 2008)

Отвечает Пол Ребер, профессор психологии, Северо-Западный университет:

Вы забыли чье-то имя? Это довольно распространенная оплошность. В самой структуре памяти заложено объяснение того, почему мы очень часто можем узнать человека в лицо и даже вспомнить другие детали, как где и как познакомились, но имя этого человека нам сложно запомнить.

Часто мы можем только по кускам собрать элементы воспоминания о прошедшем событии. Когда вы, например, вспоминаете, что ели на ужин неделю назад, вы, вероятно, представляете себя сидящим за столом с тарелкой еды. Вы, скорее всего, сможете вспомнить, были ли вы одни или с компанией, и был ли это обычный ужин или праздничное мероприятие. Но ваш мозг использует только грубые штрихи для создания воспоминания. Он не способен дать цельную картину произошедшего, как это делает видеозаписывающая аппаратура.

Невероятно трудно добиться от мозга живого и точного воспоминания. Наш мозг не работает как видеокамера. Он состоит из миллиарда нейронов, которые помимо формирования памяти, задействованы во множестве других процессов. Во время извлечения памятного следа наш мозг жульничает, заполняя пробелы в воспоминании, чтобы соответствовать наиболее правдоподобному сценарию событий. Давайте представим, что вы вспоминаете, как сидели за столом со своими друзьями. Вы заключаете, что в качестве угощения была запеченная курица с картофельным пюре (палочка-выручалочка для неожиданных гостей). Ваш мозг не хранит полную картину событий, но, вспоминая только один из аспектов того вечера, вы можете выявить и другие элементы, в итоге формируя целостную картину. Такой процесс ассоциаций очень полезен для заполнения пробелов памяти, однако на него не всегда можно положиться, что объясняет большое число ошибочных показаний у свидетелей.

Проблема запоминания имен кроется в том, что имена обычно дают произвольные. Тот факт, что вы встретили Тома возле футбольного поля, свидетельствует о том, что у него, вероятно, есть ребенок одного возраста с вашим, что он живет где-то рядом, что, возможно, работает по профессии, распространенной среди людей вашего круга. Все эти элементы создают приемлемое представление о Томе, однако ни один из этих признаков не дает даже намека на его имя. Он с легкостью мог бы носить имя Дик или Гарри.

По мере того как мы стареем, наша память функционирует все хуже, и память на имена страдает в первую очередь. Вы можете использовать разные уловки для запоминания имен, например, рифмовать имя с названием объектов. Однако намного проще помнить о том, что у всех есть трудности с запоминанием имен, и таким образом меньше смущаться, когда чье-то имя ускользает из вашей памяти, и быть более терпимыми, если забывают ваше имя.

Исходно опубликовано в Scientific American MIND

23 (5); 78 (ноябрь/декабрь 2012)

Отвечает Гордон Х. Бауэр, когнитивный психолог, Стэндфордский университет:

Выявление, исправление и предотвращение ошибок памятью являются частью когнитивного процесса, называемого контролем памяти. Неправильные ассоциации очень трудно изменить, однако мы можем использовать разные техники, для того чтобы переучить наш мозг.

Когда наши устоявшиеся привычки мешают нам осваивать новые навыки или формировать новые ассоциации, мы сталкиваемся с таким феноменом, как проактивная интерференция. Неправильные ассоциации выражаются в ошибках при написании таких слов, как «wierd» вместо «weird» или «neice» вместо «niece». Повторяющиеся ошибочные ассоциации могут стать причиной совершения неловких ошибок, например когда вы путаете имена бывшей и настоящей жен друга. Интерференция становится более сильной в том случае, если у вашего друга жен, с которыми вам доводилось встречаться, было больше двух, и тем сложнее побороть эти устоявшиеся привычки.

Четкий контроль памяти возможен только при участии полноценно функционирующей префронтальной коры (ПФК). Маленькие дети, ПФК которых еще не полностью сформировалась, а также пациенты после инсультов с обширным повреждением ПФК совершают больше ошибок в результате нарушения работы контроля памяти. Более вероятно, что они могут перепутать источник информации для извлечения из памяти, и более склонны принимать за правду событие, которое придумали.

Проактивную интерференцию можно побороть постоянной (даже мысленной) корректировкой, особенно если разнесете повторения во времени. Но для этого нужна сознательная тренировка. Нам необходимо сразу выявлять ошибки (или кто-то нам указывал на них), чтобы мы могли оперативно их исправлять. Невозможность этого и приводит к формированию устойчивых ошибок.

Надстройки к правильной информации помогают запоминать новые ассоциации с ней: добавьте что-либо для того, чтобы изменить способ извлечения информации из памяти. Можно заменить вопрос «Как зовут жену Джона?» на вопрос «Как зовут вторую жену Джона?». Или можно использовать уточняющую фразу, которая содержит точную информацию, например «We are weird» или «My niece is nice». Можно трансформировать выражение 7 u 9 в 7 u (10 – 1) × 70 – 7 × 63. По мере того, как вы будете использовать такие уточняющие ассоциации, простые точные ассоциации (7 u 9 × 63) в итоге заменят неправильные предшествующие, которые будут ослабевать без повторения. При этом введение и использование ошибочных ассоциаций (например, повторение «7 u 9 не равно 63»), несомненно, приводит к обратному эффекту.

Исходно опубликовано в Scientific American MIND

20 (4); 70–71 (июль/август 2009)

Отвечает Барри Гордон (не родственник), профессор неврологии и когнитивных наук, медицинский факультет университета Джонса Хопкинса:

Мы интуитивно представляем «фотографическую» память как фотографию, т. е. возможность извлечь ее из памяти и подробно рассмотреть все детали, вглядываясь в отдельные ее части. Но в реальности фотографическая память в таком представлении не существует.

У многих из нас есть какое-то подобие фотографической памяти, так как память на зрительные образы у большинства лучше и содержит больше подробностей, чем для другого типа информации. Например, большинство из вас легче вспомнит человека в лицо, чем назовет его по имени. Но это не настоящая фотографическая память, а просто естественный вариант памяти.

И даже зрительные образы из памяти, которые приближаются по достоверности к фотографическому идеалу, в реальности далеки от него. Такие воспоминания являются результатом врожденных способностей, усердного обучения и хорошей осведомленности в материале, например Библии или искусстве.

Мне очень жаль разочаровывать вас и дальше, но даже отличная зрительная память не гарантирует вам хорошую память в целом. Это встречается очень редко, если вообще встречается. Победитель Олимпийских игр на память, например, все равно клеит заметки на холодильник, чтобы не забыть о конкретных делах на текущий день.

Так как же получается исключительная, даже фотографическая, память? Она зависит от множества факторов, включая генетическую предрасположенность, развитие мозга и опыт. Очень сложно разделить врожденную способность к запоминанию от той, которую мы развили в процессе обучения. Большинство людей, обладающих действительно неординарной памятью, похоже, имели ее всю свою жизнь и довели до совершенства тренировкой.

Разные области мозга достигают зрелости в разное время, но основные изменения происходят в подростковом возрасте. Очень вероятно, что способности господина Гордона пережили колоссальный скачок в развитии в возрасте 16 лет, но так же велика вероятность, что только в этом возрасте он обнаружил эти изменения. Господин Гордон, наверное, захочет пройти формальное тестирование для определения, на сколько хороша его память и в каких областях. После этого мы сможем рассматривать вопрос о врожденных и приобретенных способностях, исходя из более точных данных.

Исходно опубликовано в Scientific American MIND

23 (6); 70 (январь/февраль 2013)

Отвечает Чарльз Ф. Зорумски, глава департамента психиатрии, медицинский факультет университета Вашингтона в Сент-Луисе:

Действительно можно достичь такой степени интоксикации и не помнить о своих действиях. Это состояние носит название «провала» или, более точно, «провала в памяти». Во время такого провала человек находится в состоянии интоксикации, но он в сознании и взаимодействует с окружающими на первый взгляд вполне осмысленно, например он может поддерживать разговор или даже вести машину. После такой интоксикации, как правило, на следующий день, протрезвевший не может вспомнить ничего или практически ничего, о событиях вчерашнего вечера. Иногда такое состояние опьянения может привести к плачевным последствиям, таким как обнаружение себя утром в незнакомом или небезопасном месте, потеря личных вещей или участие в рискованных аферах.

Другими словами, провал в памяти – это период ретроградной амнезии, т. е. нарушения способности к формированию новых воспоминаний. Несмотря на то что человек не забывает ранее усвоенную информацию, он может столкнуться с трудностями при извлечении из памяти определенных фактов, полученных в состоянии опьянения. Но как только человек трезвеет, его память и способность к освоению новой информации восстанавливаются.

Как именно алкоголь вызывает провалы в памяти, не до конца понятно. Однако известно, что его употребление приводит к нарушению клеточного механизма в нервных клетках, который, как считается, лежит в основе формирования памяти, особенно в гиппокампе, или, иными словами, к нарушению долговременной потенциации (ДВП).

Объем алкоголя, которого достаточно для нарушения ДВП и способности к обучению, а также приводящий к провалам в памяти, сильно разнится. Важны следующие факторы: тип и количество потребленного алкоголя (крепкие напитки более опасны), а также скорость потребления алкоголя (высокая скорость потребления алкоголя вызывает больше проблем). Все они влияют на то, как быстро поднимется уровень алкоголя в мозге, а значит, окажет влияние на формирование памяти.

Наши исследования, проведенные на грызунах, с блокированием ДВП в гиппокампе требуют использования опасных доз алкоголя, которые превышают в 3 раза объем алкоголя, необходимый для достижения состояния опьянения человеком. Очень важно отметить, что лекарственные препараты также влияют на ДВП: когда они употребляются совместно со спиртными напитками, провалы в памяти начинаются при более низких дозах выпитого алкоголя. Общепринятые седативные препараты, например Ксанакс и Валиум из класса бензодиазепинов, и другие препараты с подобным действием на мозг, включая популярный препарат от бессонницы Амбиен, могут и сами вызывать провалы в памяти.

Учитывая всю опасность провалов памяти, лучше всего избегать злоупотребления алкоголем и совместного приема алкоголя с нейроактивными лекарственными препаратами, которые могут привести к таким провалам.

Исходно опубликовано в Scientific American MIND

26 (2); 78 (март/апрель 2015)

Раздел 5
Дежавю

Отвечает Джеймс М. Лампинен, психолог, университет Арканзаса:

Дежавю – это сильное чувство того, что все знакомо, возникающее на первый взгляд в новой ситуации. Это чувство носит масштабный характер, так как нам кажется, что событие целиком (со всеми деталями) уже произошло с нами ранее, несмотря на то что мы точно знаем, что это не так. Оно часто приводит в замешательство и сопровождается ощущением нереальности происходящего. Многие люди испытывали дежавю в своей жизни (опрос показал, что большинство респондентов испытали, как минимум, один его эпизод).

У нас еще нет полного понимания механизмов возникновения феномена дежавю, но ряд теоретических изысканий получил развитие. Зигмунд Фрейд, родоначальник психоанализа, предположил, что дежавю возникает, когда человеку неожиданно напоминают о бессознательной фантазии. Из-за того что она бессознательная, ее содержание скрыто от нашего сознания, но чувство, что все нам знакомо, проникает в сознание, вызывая ощущение дежавю.

Недавно феномен дежавю пытались объяснить с точки зрения теории обработки информации. Например, Герман Сно, один из ведущих в мире специалистов в этой области, предположил, что воспоминания хранятся в мозге в формате, схожем с форматом голографических изображений. Когда вы думаете о голографии, вы, наверное, представляете крутые 3D-картинки, а также возможность поиграть с лазерными мечами. Но центральным аспектом теории Сно является то, как именно хранить информацию в голограммах. В частности, ученый утверждает, что, в отличие от обычной фотографии, каждый участок голограммы содержит всю информацию, необходимую для воссоздания всей картинки. Но чем меньше используемая часть, тем менее точной (более расплывчатой) получается картинка. Согласно теории Сно, человеческая память работает аналогичным образом. Дежавю возникает тогда, когда текущая ситуация сомнительно напоминает один из таких размытых образов прошедшего события. Это очень похоже на попытку убедить самого себя, что вы узнали человека, запечатленного на мутную видеокамеру охраны.

Так же можно объяснить феномен деважю в терминах модели глобального соответствия. Согласно этой модели, мы можем ситуацию ощущать как знакомую по двум причинам. Во-первых, потому что чрезвычайно похожа на воспоминание об одном событии, хранящемся в нашей памяти. Во-вторых, потому что напоминает множество событий, о которых мы помним. Например, представьте, что вы участвуете в эксперименте, во время которого вам показывают фотографии моих родственников: моих братьев Джона и Джо, моих сестер Шарон, Линды и Джуди, моих родителей Волтера и Патриции и т. д. А после завершения эксперимента, на выходе из комнаты вы сталкиваетесь со мной. Вы можете испытать ощущение, что уже видели меня когда-то и подумаете: «Хм, этот парень кажется мне знакомым». Причина в том, что при отсутствии абсолютного сходства моих родных со мной (бедняжки), все они чем-то напоминают меня, а согласно модели глобального соответствия, похожие признаки суммируются. Поэтому некоторые случаи возникновения дежавю можно объяснить таким способом.

Определенный прогресс в понимании природы дежавю был достигнут и в нейронауке. В частности, исследователи в области когнитивной психологии и нейронаук смогли разделить память, основанную на осознанных воспоминаниях, и память, в основе которой лежит схожесть событий. Так, большинство людей могут сознательно вспомнить свой первый поцелуй. Они могут мысленно перенестись в прошлое, в тот самый момент (ах!). Но у всех нас также были случаи, когда мы уверены, что знаем человека, но не можем вспомнить, где мы встречались ранее, т. е. человек нам знаком, но мы не можем соотнести его с определенными событиями. Ученые полагают, что префронтальная область и гиппокамп отвечают за хранение сознательных воспоминаний, тогда как парагиппокампальная извилина и ее проекции в кору больших полушарий участвуют в формировании ощущения, что все нам знакомо. Джозеф Спат утверждает, что дежавю возникает, когда активированы парагиппокампальная извилина и связанные с ней области, при условии, что префронтальная кора и гиппокамп нормально функционируют. Именно это вызывает ощущение, что все знакомо, но без извлечения из памяти сознательных воспоминаний.

Вы можете сказать, что наличие большого числа теорий возникновения дежавю не дает четкого понимания того, что же происходит на самом деле. Эта область требует поиска объяснений и дальнейшего исследования.

Исходно опубликовано на сайте Scientific American

Отвечает Пол Ребер, профессор психологии, Северо-Западный университет:

Несмотря на то что ученые до конца не знают, что же происходит в мозге, когда мы испытываем дежавю, они могут построить ряд предположений на основе моделей памяти. Все теории памяти утверждают, что извлечение воспоминаний из памяти задействует два связанных процесса: ощущение, что все знакомо, и, собственно, воспоминание. Ощущение того, что все знакомо, возникает быстро, до того, как мозг успевает отследить источник этого чувства. Сознательные воспоминания зависят от функционирования гиппокампа и префронтальной коры, тогда как чувство, что все знакомо, – от медиальной височной области.

Когда эти два процесса перестают быть синхронными, мы испытываем дежавю, стойкое и часто приводящее в замешательство ощущение, что ситуация нам знакома, даже если она случается впервые. Это ощущение может возникнуть, если совершенно новая ситуация очень сильно напоминает события, хранящиеся в нашей памяти. Например, вам может показаться, что аэропорт в Техасе вам смутно знаком, хотя вы никогда не были в Техасе. Очень вероятно, что аэропорт напоминает вам одно-единственное событие, воспоминание о котором есть в вашей памяти. Может, вы видели этот аэропорт в кино или в журнале. Кроме того, возможно, что воспоминания о визитах в похожие аэропорты сформировали у вас ощущение, что вы были и в этом. Дежавю очень убедительный пример ошибок памяти.

Наиболее полные данные нейронного механизма возникновения дежавю, которое около 60 % людей испытывали хотя бы раз в жизни, получены в исследованиях с участием испытуемых, переживающих это ощущение регулярно. В 2005 г. когнитивный нейропсихолог из университета Лидса в Англии описал двух пациентов с постоянно возникающим и стойким ощущением дежавю. Эти люди отказывались читать газеты или смотреть телевизор, так как были уверены, что все это они уже видели раньше. Они также испытывали трудности при походах в магазин за продуктами, потому что были уверены, что уже покупали эти вещи. Ученые выявили у них повреждения во фронтальных и височных областях мозга. Нарушение работы этих областей, вероятно, привело к частому запуску системы, отвечающей за ощущение, что все знакомо, даже в совершенно новых ситуациях. При отсутствии повреждений дежавю, вероятно, возникает в случае ошибок при обработке информации в этих областях мозга.

Исходно опубликовано в Scientific American MIND

21 (4); 70 (сентябрь/октябрь 2010)