Как запомнить все! Секреты чемпиона мира по мнемотехнике

При дефиците внимания и гиперактивности, а также при болезни Альцгеймера связи между нейронами сети, наоборот, ослабевают, что приводит к расстройству памяти. Сеть состояния покоя играет большую роль также в размышлениях о будущем. К грезам наяву относят и воображение сценариев – того, что и как может произойти в будущем. Активность мозга при извлечении воспоминаний сильно напоминает его активность при воображении возможных сценариев, и это указывает нам, что в обоих случаях в мозге происходит конструирование моделей.

Связи внутри головного мозга можно изучать не только функциональными, но и структурными методами. Можно, например, выяснить, где в белом веществе мозга особенно много нервных пучков. Между прочим, эти исследования тоже можно проводить с помощью МРТ. При этом ученые используют тот факт, что в проводящих путях содержится много молекул воды. Эти молекулы обладают кинетической энергией и непрерывно движутся. Эти перемещения называют диффузией. Вы наблюдаете диффузию, когда погружаете пакетик с чаем в чашку с кипятком. Чай проникает в воду и распределяется по всему объему чашки. Размешивание ускоряет этот процесс, но он происходит и самопроизвольно. С газами происходит то же самое. Именно так распространяется в закрытом помещении запах ароматической свечи, заполняя весь объем помещения. То же касается запахов и других газов. Ну, вы понимаете, о чем я говорю.

Перемещения отдельных частиц происходят хаотично и случайно. Однако в мозге молекулы воды не вполне свободны в своих перемещениях, на пути их движения много преград. В любом случае молекулы воды перемещаются преимущественно вдоль нервных волокон, если не считать тех случаев, когда повреждены клеточные стенки нейронов и их отростков. Можно провести аналогию с концертом, на котором собралось слишком много слушателей. Вдоль проходов в вестибюле выстраиваются очереди – например в туалет или в буфет. Эти очереди пусть и не очень быстро, но неуклонно продвигаются к цели. Однако если вы попытаетесь выйти из очереди вправо или влево, чтобы потом найти в очереди своих друзей, то вам неизбежно придется столкнуться с другими людьми. Так как находящиеся в ткани мозга молекулы воды реагируют на магнитные поля, за их движением можно наблюдать. При этом можно с большой долей вероятности предположить, что молекулы воды распространяются вдоль нервных волокон, а следовательно, направление волокон совпадает с направлением движения большинства молекул воды. Если какой-то наблюдатель будет смотреть на такую очередь из вертолета, то он увидит, что каждый отдельный человек в ней совершает хаотичные мелкие перемещения – вперед, назад, вправо, влево, но основное, самое быстрое движение все же осуществляется в одном направлении – к туалету.

С помощью такой методики МРТ Майклу Грейциусу удалось в 2000 году показать, что обнаруженные функциональные взаимодействия в сети состояния покоя осуществляются по проводящим нервным путям. То есть помимо функциональной существует и структурная связь. Мы имеем дело с реальной нервной сетью, связывающей удаленные друг от друга области мозга и, таким образом, распределяющей память по всему объему головного мозга. Эти нервные пути упорядочивают изменчивую активность мозга в состоянии покоя так же, как модератор в интернете упорядочивает дискуссию, решая, когда ее можно продолжить, а когда ограничить мнением одного из участников.

С годами особое значение такого сетевого объединения, или, другими словами, связей внутри головного мозга, было выявлено еще более отчетливо, и теперь именно они стали предметом самого пристального внимания ученых, исследующих память. С 2010 года осуществляется проект «Коннектом» (Human Connectome Project). Подобно тому как в ходе осуществления проекта «Геном человека» ученые, работавшие в многочисленных учреждениях, совместными усилиями старались выяснить последовательность нуклеотидов в ДНК человеческих хромосом, ученые, исследующие мозг во многих научных центрах, поставили перед собой задачу выявить все связи, существующие в человеческом мозге. Для этого было выполнено магнитно-резонансное сканирование мозга 1200 человек, и данные этого исследования сделали доступными для всех заинтересованных исследователей. Уже появились первые публикации, в которых были использованы эти данные, и надо надеяться, что в ближайшие годы мы овладеем новыми знаниями, которые позволят лучше понять структуру внутримозговых связей и обнаруживать у больных отклонения от нормального их распределения.

Нейронные сети