Мозг. Как он устроен и что с ним делать - Илья Мартынов

Генотипическая память предопределяет становление безусловных рефлексов, о которых мы много говорили в прошлых главах. Также эта память отвечает за реализацию импринтинга и базовых инстинктов.

Фенотипическая память обеспечивается механизмами обработки и хранения информации, приобретаемой живым существом в процессе жизнедеятельности. А теперь важное: современная нейрофизиология считает память и обучение неотделимыми друг от друга процессами. Самое печальное, что об обоих феноменах мы знаем меньше, чем хотелось бы. Вы, возможно, удивитесь, но в науке до сих пор не существует хоть сколько-нибудь приличного определения для понятия «обучение».

Сегодня мы знаем, что обучение – это сложный комплексный процесс. С позиций физиологии обучение является результатом совпадения двух ассоциируемых раздражителей (факторов) во времени. Учитель показывает на доске цифру «5» и говорит «пять». В мозге происходит совпадение изображения и звукового эквивалента.

В некоторых случаях обучение – предшествование сигнала подкреплению. Собаку обучают команде «лежать». Если она ее правильно выполняет, то получает корм. Животному дают звуковую команду, и оно ложится – один факт; затем ему предлагают еду – второй факт. Происходит совпадение, на основе которого и разучиваются навыки, команды, усваивается новая информация.

Мы будем понимать под обучением модификацию поведения в результате полученного опыта. Как она происходит, мы увидим далее.

Просто подумайте: организму или конкретно вам нет смысла что-то разучивать, если это не влечет никаких изменений. В природе все рационально. Например, однажды вы обедали и случайно (хотя ведь неслучайно!) подавились крошкой во время разговора. В следующий раз вы либо уже не будете разговаривать за столом, либо (как минимум) станете вести себя осторожнее. Произошла модификация поведения. Если ее не случилось – значит, не случилось и обучение. Как вы догадываетесь, активнее обучение происходит у тех людей, чья память работает эффективнее, у кого она быстрее, объемнее.

Поэтому опытные кинологи сразу видят – умная перед ними собака или нет. Достаточно двух-трех поведенческих тестов (анализирующих скорость модификации поведения), и становится ясно, насколько собака в принципе обучаема.

Вот почему мы считаем процессы обучения и памяти спаянными. В совокупности с вниманием и другими когнитивными функциями они представляют собой так называемый природный интеллект. Таким образом, свойства памяти напрямую влияют на интеллектуальную функцию мозга.

Немного из истории исследований памяти

История исследований памяти так же необычна и странна, как и сам феномен хранения мозгом информации.

Первые серьезные попытки разобраться в свойствах человеческой памяти были предприняты в XIX веке такими выдающимися умами, как Жан Мартен Шарко и Теодюль Рибо.

Шарко одним из первых обратил внимание на то, что воспоминания можно перезаписывать и таким образом лечить больных истерией. И он же одним из первых заявил, что люди с истерией более подвержены гипнозу.

Шарко был поистине гениальным невропатологом. Только такой выдающийся человек мог из кухни (в буквальном смысле слова) сотворить лекторий для обсуждения самых смелых научно-исследовательских замыслов. Ведь медицинский факультет Парижского университета не предложил ему для лектория ничего, кроме старой кухни в одном из корпусов. Параллельно с этим Шарко создавал на базе полузаброшенного приюта Сальпетриера настоящий научный центр. И уже через семь лет его назвали Меккой неврологии. К Шарко стекались пациенты со всего мира. Его стали негласно называть царем врачей. Сам Зигмунд Фрейд искал встречи с ним.

Именно Шарко заставил мировое медицинское сообщество обратить пристальное внимание на работы Джеймса Паркинсона, по имени которого названа сегодня всем известная болезнь. Работы Паркинсона оставались незамеченными вплоть до его смерти. Но Шарко не позволил предать труды ученого забвению, сделав акценты на них в своих научных эссе.

Другой, не менее значимый в своей области, французский философ и педагог Теодюль Рибо заложил в европейских школах традицию широкого применения экспериментального метода в психологии. Рибо настаивал на том, что в основе психических явлений лежат физиологические процессы. Благодаря этому мы смогли понять, как «выпадение» из нормальной работы тех или иных структур мозга может влиять на психику и поведение человека. Один из способов выявить природу функции какой-то структуры в системе – увидеть что происходит, когда она ломается.

Рибо писал, что при старении первыми страдают воспоминания, которые принадлежат недавней памяти. Чем глубже мы погружаемся в ранние детские воспоминания, тем более прочными они оказываются.

Важно сказать, что долгое время память вообще целенаправленно не делили на виды. Но Рибо заговорил о том, что воспоминания о разных событиях (в зависимости от степени давности) воспроизводятся по-разному.

Несомненно, проблемами памяти занимались не только во Франции, но и в других странах.

В конце XIX столетия в Германии психолог Герман Эббингауз проводил исследования человеческой памяти. Он был одним из первых, кто захотел измерить не только объем, но и долговечность памяти статистическим способом. Эббингауз раскладывал перед испытуемыми наборы карточек с записанными на них слогами. Причем эти слоги были лишены всякого смысла (например, «кас», «вит», «гет»). Затем он просил испытуемых воспроизвести увиденные слоги. Анализируя ответы, он заметил интересную закономерность. В первые минуты испытуемый был способен воспроизвести почти всю информацию наборах карточек, но за 15–20 минут объем сохраняемой информации очень быстро падал (до 30–40 %). Когда же он проверял испытуемых через недели и даже месяцы, оказывалось, что остаточная память сохранялась крайне долго. Она составляла 20 % от изначального объема.

Таким образом, стало ясно, что для долгосрочного запоминания информации ее необходимо повторять. Позднее Георг Элиас Мюллер и Альфонс Пильцекер модифицировали эксперимент, вставив второй набор информации (между предъявлением и тестированием). Например, показывали одни карточки, потом другие, после чего просили испытуемых вспомнить о первых. Они пришли к ошеломляющим выводам.

Если предъявлять второй набор очень близко к первому (через несколько секунд или минут), от первого в памяти почти ничего не остается. Если же демонстрировать его через десятки минут, информация о первом наборе не стирается.

В мозге есть активный процесс. Если вторгаться во временную зону этого активного процесса, он нарушается. Это и называется интерференцией информации. Вот почему важно разносить получаемую информацию во времени.

Поэтому, осваивая новый материал (или готовясь к экзаменам), старайтесь заучивать его так, чтобы друг за другом следовали максимально разные темы.

Если у вас есть два дня до экзамена, первое повторение – сразу по окончании чтения; второе – через 20 минут после первого; третье повторение – через 8 часов после второго; четвертое – через 24 часа после третьего. Подобная концепция проистекает из идеи о том, что забывание происходит быстрее, если новый материал никак не включается в деятельность человека. Мозг полагает, что материал неважный, и забывает его полностью или частично. Повторения по указанному выше алгоритму позволяют создать для мозга иллюзию, будто материал нужен. Интервалы подобраны с учетом приблизительной скорости работы молекулярных механизмов памяти. Первое повторение включает активность тех же нейронов, запуская в них каскад биохимических реакций. Повторение через 20 минут, вероятно, катализирует этот процесс. А повторения через 8 и 24 часа намекают мозгу на то, что информация действительно важна и надо бы с ней поработать серьезнее на молекулярном уровне.