Величайшие загадки человека

Еще в XIX веке немецкий ученый Вагнер исследовал строение мозга выдающихся людей в надежде найти особые приметы гениальности, пишет американский журнал «Тайм». Его ждало разочарование: по внешним признакам строения головного мозга невозможно сказать что‑то определенное о личности. Ведь несмотря на огромную разницу в весе мозга, и Иван Тургенев, и Анатоль Франс были выдающимися писателями. У первого мозг весил 2000 граммов, а у второго — лишь 1000 граммов. Луи Пастер в возрасте 46 лет перенес кровоизлияние в мозг, значительно разрушившее правое полушарие. Тем не менее он активно жил и трудился еще целых 27 лет. Эти примеры свидетельствуют об удивительно богатых возможностях мозга.

Человеческий мозг содержит около 10 миллиардов нервных клеток, которые посылают импульсы другим клеткам через особые контакты — синапсы. Каждую секунду через синапсы проходят миллионы импульсов: это основа наших чувств, мыслей, эмоций и памяти. Активность нервных клеток мозга можно наблюдать воочию. Когда японские ученые ввели в человеческий мозг тончайшие световоды, соединенные с видеокамерой, они смогли рассмотреть, что нейроны движутся, как крошечные амебы. Чем интенсивнее работа мысли, например, при решении математических задач или запоминании незнакомых слов, тем выше активность нервных клеток. Невольно вспоминается известное выражение «шевелить мозгами».

Современные методы исследований показывают, что в процессы запоминания вовлечены не только отдельные группы нервных клеток, но и различные зоны головного мозга. Механизмы памяти напоминают лабиринт, ходы и выходы которого соединены множеством мостиков. Более 50 лет назад американский физиолог Карл Лешли предложил любопытную гипотезу: память состоит из двух взаимно дополняющих друг друга процессов: обучения новому и запоминания опыта. Эта гипотеза нашла свое подтверждение в опытах на животных.

Профессор Стивен Роуз из Университета в Милтон Кейни под Лондоном уже более 30 лет изучает механизмы памяти у кур. Роуз обучал однодневных цыплят различать несъедобные круглые бусины, плавающие в блюдце с водой, и сходные по форме и величине зерна, рассыпанные по столу. Более 80 процентов птенцов после первых неудачных попыток склевать бусины потеряли к ним интерес и начали клевать только зерна. Какие биохимические изменения произошли в мозгу цыплят после обучения? Удалось проследить, какие нейроны вовлечены в процессы обучения и запоминания.

Оказалось, что в течение 15—30 минут после завершения обучения в мозгу образуется особый передатчик импульсов между клетками — глютаминовая кислота. В мозгу тренированных цыплят количество этого вещества было больше, чем у их необученных собратьев. Когда глютаминовую кислоту разрушали с помощью химических соединений, то цыплята быстро научались отличать плавающие бусины от корма, но вскоре все забывали.

Очевидно, глютаминовая кислота способствует кратковременному запоминанию. А вот долговременная память формируется лишь спустя 5—8 часов после обучения. При этом в мозгу образуются белки с особым строением молекул, которые служат чем‑то вроде переключателей возбуждения с одних контактов между клетками на другие. Возникает своеобразная нейронная сеть, в которой все связанные контактами клетки взаимодействуют друг с другом через некоторые промежутки времени.

* * *

Запоминание представляет собой очень сложный и одновременно слаженный ансамбль таких взаимодействий, в которые вовлечены разнообразные молекулы передатчиков. Когда необходимо что‑то вспомнить, то происходит вызов «записанного» в разных точках нейронных сетей материала и «переписывание» его в один осмысленный сюжет.

Исследователи считают, что память зависит от нескольких систем мозга и включает межклеточные взаимодействия на разных уровнях. Поэтому процессы, связанные с запоминанием и воспроизведением, управляемы и обладают избирательностью. По выражению одного из английских ученых, «основная задача памяти — безопасно ориентировать нас в окружающем мире». Действительно, мы стараемся запомнить в первую очередь то, что для нас важно и интересно. Известно также, что лучше запоминаются эмоционально окрашенные события и факты, причем положительные эмоции вспоминаются легче.

Сегодня существует немало препаратов, стимулирующих активность нервных клеток и улучшающих память. Один из них недавно получили в Индии из растения брами и назвали «пилюлями памяти». У школьников с нарушениями памяти после того, как они стали принимать эти пилюли, заметно улучшилось запоминание учебного материала. Некоторые из них смогли учиться в обычной, а не в специальной школе.