Нейрофитнес. Рекомендации нейрохирурга для улучшения работы мозга

На протяжении почти всего ХХ века ученые считали, что каждое воспоминание в мозге человека хранится в виде сети связей между нейронами – но не в каком-то одном или группе, а в характере образованных нейронами взаимосвязей. По общему мнению, эту точку зрения неопровержимо доказал в знаменитой статье от 1950 года психолог Карл Лешли[15]. В ходе сотен экспериментов на крысах он обучал их запоминать путь в лабиринте, трюк или объект. Затем Лешли выполнял хирургические разрезы в разных точках мозга, нарушая взаимосвязи между нейронами. Но, где бы ни делались рассечения, крысы все равно помнили то, чему он их обучил, – правда, несколько хуже. Так, после двух разрезов они становились немного забывчивее; после трех забывчивость усиливалась и т. д. Лешли не выявил ни одной точки мозга, разрыв связей в которой имел бы большее значение для механизма запоминания, чем какие-либо другие.

«В мозге не предусмотрено конкретных клеток для хранения определенного рода воспоминаний», – заключил Лешли.

Эта точка зрения господствовала до 1984 года, пока ее экспериментально не опроверг нейробиолог Ричард Томпсон. Он выработал у подопытных кроликов условный рефлекс моргать в ответ на музыкальный тон определенной высоты, при этом звуке всякий раз направляя кроликам в глаза струйку воздуха, от чего они рефлекторно моргали. В результате воздух стал так прочно ассоциироваться у кроликов со звуком, что они моргали, едва он раздавался, даже когда им не прыскали в глаза воздухом.

Вот тогда-то Томпсон в противовес общепринятой точке зрения Лешли обнаружил, что после удаления всего нескольких сотен нейронов из участка мозжечка, расположенного близко к мозговому стволу, кролики забывают рефлекс и больше не моргают в ответ на условный звук[16]. Томпсон сделал вывод, что воспоминание, связывающее условный музыкальный тон с дуновением в глаза, хранилось где-то среди удаленных нейронов.

К 2005 году ученые сумели установить, что конкретные нейроны задействованы в узнавании тех или иных знакомых подопытному лиц. Так, в ответ на предъявленную фотографию Дженнифер Энистон реагировал один конкретный нейрон в гиппокампе[17], а фотография Хэлли Берри активировала совсем другой нейрон.

С тех пор ученые разработали целый спектр нейромолекулярных инструментов, позволяющих внедрить в мозг мышей ложные воспоминания – наподобие того, как это проделывают герои в фильме Кристофера Нолана «Начало».

Другого рода методы применяются для устранения страхов, ассоциированных со специфическими стимулами, – такое лечение в один прекрасный день принесет облегчение тем, кто страдает различными фобиями или расстройствами, вызванными посттравматическим стрессом.

Поучимся у бактерий

Память того или иного вида лежит в основе всякой жизни. Действительно, что такое ДНК, если не способ, которым живой организм накрепко запоминает подробный рецепт собственного воспроизводства?

Можно решить, что для формирования памяти обязателен мозг, однако это не так. Присмотримся к Escherichia coli – кишечной палочке. Эта одноклеточная палочковидная бактерия обитает в кишечнике человека и большинства теплокровных животных и обычно безвредна, хотя иногда провоцирует пищевые отравления. Трудно поверить, но факт: кишечные палочки обладают подобием кратковременной памяти. Плавая в нашем организме в поисках пропитания, они придерживаются более или менее прямой траектории, пока не наткнутся на что-то, чем можно закусить. Тогда палочки останавливаются и поедают найденное, а потом прямо с этого места исполняют нечто вроде пируэта, описывая кружок вокруг точки, в которой находятся, в надежде отыскать поблизости еще что-нибудь вкусненькое. Убедившись, что все вкусное съедено, возобновляют движение по прямой траектории.

Впрочем, такая модель поведения свойственна большинству животных, она получила название «поиск в ограниченной зоне» (area-restricted search, ARS)[18]. Например, если голубь находит крошку хлеба под стулом, он будет топтаться там до тех пор, пока не склюет все остальные крошки, резонно предполагая, что там, где одна, могут быть и другие. И только потом вспорхнет с места, чтобы отправиться на поиски иного источника пропитания.

Обе составляющие этой стратегии имеют большой смысл: сначала убеждаешься, что найденное место полностью отработано и ничего съестного больше предложить не может, а потом с такой же методичностью выполняешь поиск на других территориях.