Почему мы помним. Как раскрыть способность памяти удерживать важное

 
Наладить нужные связи
 
Научные исследования памяти в том виде, в котором мы знаем их сегодня, начал в конце XIX века немецкий психолог Герман Эббингауз [7]. Предусмотрительный и методичный ученый пришел к выводу, что для понимания памяти вначале нужно научиться объективно ее измерять. Эббингауз не стал расспрашивать людей о субъективных воспоминаниях вроде детских праздников, а разработал новый подход к измерению запоминания и забывания. И, в отличие от современных психологов, которым доступна роскошь собирать данные со студентами-добровольцами, бедняге Эббингаузу приходилось работать в одиночку. Словно безумный ученый из готического ужастика, он подвергал себя нудным экспериментам, в которых заучивал тысячи бессмысленных трехбуквенных слов – триграмм из гласной между двумя согласными. Замысел состоял в том, что память можно измерить, сосчитав число триграмм – DAX, REN, VAB и т. п., – которые удастся выучить и запомнить.
  
Остановимся на минутку, чтобы оценить масштаб кропотливых трудов Эббингауза. В трактате 1885 года «О памяти: вклад в экспериментальную психологию» он писал, что мог запомнить только 64 триграммы за сорокапятиминутную сессию, так как «к концу сессии часто возникали утомление, головная боль и другие симптомы» [8]. Его титанический труд принес плоды: эксперименты выявили некоторые фундаментальные свойства того, как мы запоминаем и забываем. Одно из его главных достижений – кривая забывания: он первым графически изобразил, как быстро мы забываем информацию. Эббингауз обнаружил, что всего спустя 20 минут после заучивания списка триграмм он уже не помнил половины. Через день забывалось две трети заученного. К его экспериментальным методам есть некоторые вопросы [9], но выводы остаются в силе: многое из того, что вы переживаете прямо сейчас, будет забыто меньше чем за день. Почему?
Чтобы ответить на этот вопрос, начнем с того, как вообще формируются воспоминания. Каждая зона человеческого неокортекса – складчатой массы серого вещества на внешней поверхности мозга – состоит из огромных скоплений нейронов [10], по некоторым оценкам, их примерно 86 миллиардов. Для масштаба – это более чем вдесятеро больше населения Земли. Нейроны – базовая единица мозга. Эти специализированные клетки отвечают за передачу в различные области мозга сообщений о сенсорной информации, воспринимаемой из мира. Все, что мы чувствуем, видим, слышим, обоняем, к чему прикасаемся, каждый наш вздох, каждое движение (простите, не удержался) [11] происходит благодаря тому, что нейроны общаются между собой. Если вы чувствуете, что влюбились, разозлились или проголодались – это поговорили друг с другом ваши нейроны. Они могут работать и в фоновом режиме, регулируя важные, но даже не осознаваемые функции – например, сердцебиение. Они работают даже когда мы спим, наполняя голову безумными снами.
Нейробиологи до сих пор разбираются в том, как именно все эти нейроны работают сообща, но на данный момент нам известно достаточно, чтобы строить компьютерные модели, учитывающие основные принципы работы мозга. По сути, нейроны работают по принципу демократии. Как у каждого человека есть только один голос, чтобы повлиять на результаты выборов – так и каждый нейрон играет лишь крошечную роль в любых нейронных расчетах. В условиях демократии мы вступаем в политические союзы, чтобы продвигать собственные интересы; так поступают и нейроны – объединяются, чтобы чего-то добиться в мозге. Канадский нейробиолог Дональд Хебб, чья работа значительно продвинула наше понимание роли нейронов в научении, называл эти объединения клеточными ансамблями.
В нейробиологии, как и в политике, все зависит от нужных связей.
Чтобы лучше понять, как все это устроено, давайте взглянем, что происходит, когда новорожденный ребенок слышит человеческую речь. Еще не зная языка, младенцы слышат разницу между разными звуками, но не знают, как извлекать из этих звуков лингвистически значимую информацию. К счастью, с первых минут нашей жизни мозг принимается разбираться в том, что мы слышим, и пытается разбивать непрерывный поток звуковых волн на отдельные слоги. Что в итоге услышит ребенок, зависит от результатов «выборов», происходящих в областях мозга, где обрабатывается речь. Возможно, ребенок слышит звук, но в комнате шумно, и не совсем понятно, сказали «спать» или «стать». Где-то в речевых центрах мозга крупная коалиция нейронов отдает голос за «спать», коалиция поменьше выбирает «стать», а оставшееся меньшинство голосует за других кандидатов. Голоса подсчитываются меньше чем за полсекунды, и в итоге ребенок понимает, что пора – спать.
Здесь в дело вступает научение. После «выборов» победившая коалиция стремится укрепить свои позиции. Нейроны, которые поддерживали победителя слишком слабо, нужно наставить на путь истинный, а те, которые не поддержали его вовсе, нужно устранить. Связи между нейронами, выбравшими «спать», укрепляются, а связи с нейронами, голосовавшими не за тот звук, ослабляются. Но бывает и так, что ребенок отчетливо слышит слово «стать». Связи между нейронами, поддерживающими «стать», укрепятся, а их связь с нейронами, выбиравшими ошибочное слово, ослабнет. В таких послевыборных перетасовках «партии» все больше разделяются, нейроны становятся еще более привязанными к ансамблям, которые они и так поддерживали, и все больше отделяются от тех, к которым относились прохладнее. От этого «выборы» становятся все более эффективными, и их итог становится очевиден еще в начале голосования.
Детский мозг особенно пластичен и постоянно перестраивается, оптимизируя восприятие окружающей среды. За первые несколько лет жизни младенцы достигают огромных успехов в том, чтобы выделять отдельные слоги, превращая непрерывный поток звука в осмысленную речь – это происходит благодаря постоянной реорганизации связей между нейронами. Но по мере того как эти нейроны образуют устойчивые коалиции, различающие звуки, они становятся менее чувствительными к различиям между звуками, которые не фигурируют в данном языке. Нейроны будто выбирают из меньшего числа кандидатов на основании нескольких ключевых факторов.
Способность младенцев реагировать на новый опыт изменением связей в неокортексе называется нейропластичностью. Мы прекрасно знаем, что она уменьшается по мере взросления, хотя в новостях и телепередачах научные данные представляют в несколько искаженном виде [12]: нам подают гнетущую перспективу того, как с возрастом нейропластичность уходит безвозвратно. На этом выстраивают рекламу компании, продающие товары для отсрочки неизбежного ухудшения памяти. Да, после двенадцати лет нейронные союзы вокруг знакомых звуков действительно упрочиваются достаточно, чтобы стало труднее заучивать новые виды слогов с той же скоростью. Поэтому начать учить китайский или хинди в сорок лет труднее, чем при погружении в языковую среду с детства. К счастью, взрослому мозгу и без таблеток, порошков и добавок хватает пластичности. По мере приобретения нового опыта связи в мозге постоянно преобразуются, чтобы улучшать восприятие, движение и мышление. Более того, если взглянуть за рамки базового восприятия (что мы видим, слышим, обоняем, к чему прикасаемся, что чувствуем на вкус) и перейти к высшим функциям (оценки, суждения, решение задач), мы увидим, что мозг обладает удивительной пластичностью и результаты нейронных «выборов» оказываются весьма спорными.
  
Представьте, что вы провели неделю в Дели за изучением хинди и хотите заказать в ресторане воды. Вы запомнили слово всего час назад, а оно уже потерялось. К сожалению, пока вы не наберетесь опыта, многие слова на хинди будут звучать для вас похоже. Клеточный ансамбль для нужного слова (paani) еще не обрел прочных связей, и в обилии конкурирующих вариантов многие нейроны не знают, на чьей они стороне. Это та же задача, которую мы решаем, пытаясь вспомнить более сложные впечатления, например, прекрасно организованный день рождения моей дочери в зоопарке Сакраменто. Чтобы добраться до того, что мы хотим вспомнить, нужно найти путь к нужным нейронным союзам – но часто случается так, что союз, в котором скрывается нужное воспоминание, вступает в жесткую конкуренцию с другими коалициями, содержащими ненужные вам в данный момент воспоминания. Иногда конкуренция не так страшна, но, если союзов много и воспоминания в них похожие, борьба может оказаться напряженной и безусловного победителя может так и не выявиться. В исследованиях памяти конкуренция между разными воспоминаниями называется интерференцией: именно ее следует винить в большей части нашего повседневного забывания [13]. Ключ к тому, чтобы избежать интерференции, – формировать воспоминания, которые способны победить конкурентов; к счастью, это нам вполне по силам.