Краткая история тела. 24 часа из жизни тела: секс, еда, сон, работа

Почему аплизия? «Внешне она, может быть, и не очень привлекательна, – признает Эрик Кэндел, – но это чрезвычайно смышленое и совершенное создание с самыми большими нервными клетками в животном мире»[126]. Нейробиолог из Колумбийского университета, нобелевский лауреат, Кэндел первым увидел, сколько эта простая жительница моря может поведать о работе нашего мозга, когда мы усваиваем новые знания из книг или получаем их от коллеги либо преподавателя.

«Мы, люди, такие, какие есть, благодаря тому, что знаем и помним, – полагает Кэндел, – и в каком-то смысле невероятно, что благодаря изучению улиток мы узнаем об изменениях, происходящих в нашем мозге, когда он получает новую информацию, например о том, как он выглядит в начале и в конце процесса познания».

Кэндел разгадывает загадку усвоения и запоминания информации уже более полувека. Он родился в 1929 году в Вене, и его детство пришлось на варварский период истории. Над ним издевались из-за того, что он еврей. Он видел, как его отца схватила полиция. А когда ему было девять лет, случилась Хрустальная ночь[127], которую он помнит, по его собственным словам, абсолютно ясно, «как будто это было вчера». В 1939 году его семья бежала из Вены. Кэндел всю жизнь задавался вопросами о природе мышления: почему люди ведут себя так, а не иначе, как сохраняют воспоминания о том, что оказало на них особенно сильное воздействие, и, прежде всего, как они обучаются. Он верил, что пролить свет на тайны человеческого тела можно с помощью изучения низших организмов.

В самом деле, с помощью языка нервов аплизии Кэндел раскрыл одну из величайших тайн человеческого мозга: человек учится благодаря изменениям численности, функции и «внешнего вида» синапсов – контактов между двумя нервными клетками мозга. Создавая краткосрочное воспоминание, мозг усиливает уже установленный синаптический контакт, при долгосрочном воспоминании он выстраивает новые синапсы.

Хотя в человеческом организме этот процесс протекает сложнее, чем в организме морской улитки, говорит Кэндел, в нем задействованы одинаковые механизмы. На более примитивном уровне данный процесс может протекать следующим образом: в любой момент времени в мозге происходит возбуждение. Нейрон, реагируя на раздражитель, возбуждается, активируя другие нейроны. В большинстве случаев это ни к чему не приводит. Химический сигнал, переданный нейроном своему соседу, может быть слишком слабым или спорадическим, чтобы активировать соседнюю нервную клетку и сформировать цепь. Однако когда человек сконцентрирован и внимателен, как это бывает во время обучения, нейрон способен посылать соседу более частые и сильные сигналы. Синапс с соседним нейроном в этом случае химически изменится. Если первая клетка опять возбудится, пусть даже слабее, это может породить синхронный ответ теперь уже более восприимчивой второй клетки. Результатом всего этого иногда становится просто мимолетное представление о чем-то, вспыхнувшее в мозгу и отпечатавшееся в памяти на несколько секунд, а затем забытое. Но если раздражение повторяется и нейроны продолжают синхронно возбуждаться, синапс между ними делается «крепче». Постепенно возникает такая связь, что при возбуждении одного нейрона возбуждается и второй. Эта связь между нейронами – синаптическая пластичность – и может лежать в основе обучения и запоминания. По мере развития процесса, полагает Кэндел, сигналы становятся сильнее, причем сигналы одинаковой силы способны вызывать разную по силе реакцию. Если действие повторяется – как при запоминании слова или идеи либо закреплении навыка, – контакты и ритмическое возбуждение возникают вновь и вовлекают в процесс другие нейроны, формируя сеть крепко связанных между собой нервных клеток, синхронно возбуждающихся по одному и тому же сценарию при каждой активации. Этот процесс объединяет нейроны, участвующие в восприятии конкретного события или идеи. С каждым последующим повторением действия, с каждой новой вспышкой возбуждения в мозге синапсы становятся более эффективными, а запоминание – более прочным.

«Практика делает совершенными даже улиток», – смеется Кэндел.

* * *

На сцене снова аплизия, только на этот раз улитка рассказывает нам о воздействии циркадианного ритма на обучение и память. В 2005 году ученые Хьюстонского университета обнаружили, что память моллюска дает сбой после бессонной ночи[128]. Как и мы, аплизия предпочитает дневную активность ночной. Чтобы доказать влияние циркадианных ритмов на способность аплизии к обучению, ученые исследовали ее способность воспринимать и запоминать уроки о ядовитых веществах и несъедобной пище. Исследование показало, что при запоминании уроков кратковременная память улиток работает одинаково хорошо как днем, так и ночью, но в долговременной памяти откладывается только информация, воспринятая днем. Ночью, говорят ученые, биологические часы выключают белки, участвующие в создании долговременных воспоминаний. Урок, который нам стоило бы принять к сведению.

Полдень