Ложная память. Почему нельзя доверять воспоминаниям

Танцы с пчелами Транквилизаторы, моллюски и лазерные лучи

жүктеу/скачать 1,48 Mb.

бет	6/19
Дата	20.12.2023
өлшемі	1,48 Mb.
	#197763

1 2 3 4 5 6 7 8 9 ... 19

Байланысты:
false memory
522, normy yazyka

Танцы с пчелами

Транквилизаторы, моллюски и лазерные лучи

Как физиология мозга может стать причиной искажения воспоминаний

Значит, хотите почитать книжку про воспоминания, не слишком заморачиваясь насчет биологических особенностей мозга? Не вы одни. Что ж, тогда пропустите эту главу. Это ваше право, если вы не хотите оказаться по колено в биохимии, описаниях экспериментов на животных и теорий памяти. Вы поймете содержание последующих глав, не погружаясь в эти темы. Ну а если вам все-таки по душе все эти научные подробности, которые помогают продемонстрировать, что такое память на самом деле, тогда читайте дальше. И если вы решили продолжить, позвольте представить вам Кэтрин Хант.

Кэтрин Хант одета в костюм пчеловода, укрывающий ее с ног до головы. Она медленно пробирается к улью, который кишит созданиями под названием Bombus terrestris — земляными шмелями. Их там сотни, и Кэтрин начинает сомневаться, зачем ей все это нужно. Они выглядят очень мило – самые пушистые и кругленькие из пчел, – и обычно они совсем не агрессивны, но, приближаясь к такому огромному скоплению этих насекомых, сложно не почувствовать легкую тревогу. Сердце замирает от подобных занятий. Да и получится ли?
Кэтрин Хант не стоило беспокоиться: ее исследование оказалось революционным. Она провела его, будучи амбициозным молодым исследователем в Лондонском университете королевы Марии. Хант изучала механизмы принятия решений в поведении животных, обращая особое внимание на вопрос о том, меняется ли память предсказуемым образом, в зависимости от определенного поведения, или просто деградирует с возрастом. Ранее Хант исследовала особенности взаимодействия животных с окружающей средой и ее воздействия на них. В рамках этой области, когнитивной экологии, она изучала механизмы, определяющие выбор пищи у рыбок гуппи и поведение муравьев-листорезов, связанное с поиском пищи. Только после того, как она начала работать совместно с Ларсом Читткой, ведущим специалистом по поведению пчел, ее внимание привлекли шмели.
Хант и Читтка захотели узнать, смогут ли они внушить пчелам ложные воспоминания. Их исследование, опубликованное в 2015 г.^⁵² в британском журнале Current Biology, должно было продемонстрировать некоторые базовые физиологические процессы, которые, как предполагается, создают предпосылки для появления ложных воспоминаний. Пчелы обладают очень развитой системой социального взаимодействия и незаурядной способностью к усвоению новой информации. Их память, по-видимому, похожа на нашу, что делает это исследование значимым и в области изучения человеческой памяти.
Ранее уже было известно, что шмели того вида, с которыми они работали, а именно Bombus terrestris , очень хорошо удерживают в памяти цвета и узоры, в том числе отлично запоминают разные виды цветов. Кроме того, известно, что они способны помнить несколько вещей одновременно. В общем, у них очень хорошая пчелиная память. Исследователи хотели узнать, можно ли превратить ее из преимущества в недостаток.
Ученые предоставили шмелям один за другим два разных цветка, один – с черно-белыми кольцами, другой – ярко-желтый. В каждом из них находился вкуснейший нектар. Таким образом, они научили шмелей ассоциировать эти цвета с вкусным нектаром, который они обычно ищут. Во время следующего эксперимента шмелям предложили один за другим три разных цветка: один – с черно-белыми кольцами, другой – желтый, а третий – желтый с черными кольцами. Когда шмелей подвергали этому тесту через несколько минут после того, как они ознакомились с первыми двумя цветками, они редко выбирали третий, предпочитая один из тех цветков, в которых они до этого находили нектар. Они демонстрировали отличную кратковременную память.
Однако если их тестировали через два-три дня, некоторые шмели выбирали новый цветок «смешанного» цвета, хотя они ни разу не видели его во время обучения, а только во время теста, и никогда не находили в нем нектара. К концу эксперимента около половины шмелей стали предпочитать цветок «смешанного» цвета, а не тот, который следовало выбрать.
Возможно, вы уже успели сделать вывод, что ошибки в поведении шмелей означают, что они не смогли запомнить, какие цветы точно содержат нектар, или же запомнили, но потом забыли. Но если бы шмели просто забыли, в каких цветах стоит искать нектар, а в каких нет, они бы стали выбирать каждый из трех предложенных цветов одинаково часто, не выказывая конкретных предпочтений. Что касается Хант и Читтки, они интерпретировали такое поведение шмелей как признак выработавшегося у них ложного воспоминания – воспоминания о двух разных цветках смешались друг с другом, что в итоге и побудило насекомых выбирать цветок смешанной расцветки, поскольку он сочетал в себе сразу обе черты, которые шмели привыкли ассоциировать с нектаром. Исследователям удалось создать ложное воспоминание из двух обычных, и оно заметным образом отразилось на поведении насекомых.
Все создания на земле сталкиваются с похожими проблемами на пути к выживанию: необходимо находить еду, общаться с другими особями и находить партнеров для спаривания. Исследования показывают, что это ведет к определенному сходству в когнитивных функциях насекомых, животных и человека. Поэтому крайне вероятно, что совершать подобные ошибки свойственно не только пчелам. По словам Хант и Читтки: «Систематические ошибки памяти могут быть довольно распространенным явлением в животном царстве… «следы», оставленные в памяти различными возбудителями, могут сливаться, так что отрезки информации, полученные в разные моменты обучения, объединяются в сознании животного, вследствие чего в дальнейшем оно может вспомнить образ возбудителя, который никогда на него не воздействовал, но появился в результате слияния имеющихся отрезков информации». Вполне вероятно, что смешанные воспоминания следует считать нормой для самых разных животных.
Кажется невероятным, что пчелы, да и любое другое насекомое или животное, смогли в процессе эволюции обрести память, способную на подобные ошибки. В конце концов, естественный отбор вряд ли стал бы поощрять склонность к заблуждениям, потенциально невыгодным для выживания вида. Следовательно, те же самые механизмы, которые заставляют память совершать подобные ошибки, должны отвечать за преимущества, которые оправдывают потенциальные недостатки. Чтобы понять, что это за механизмы, нам нужно взглянуть на ситуацию в целом и подробнее поговорить о физиологической природе памяти.

Пластичный мозг

Вопрос о том, каким образом нам удается сохранять в голове определенную мысль или информацию о полученном опыте, волнует исследователей с тех пор, когда впервые было высказано предположение о том, что может не существовать так называемого духа или души (а если она и есть, то она не является продолжением мозга). Если это так, вся информация должна физически храниться в мозге. Движение от дуализма (веры в то, что разум и тело существуют раздельно) к монизму (вере в то, что все мысли рождаются в мозге) привело к настойчивому стремлению познать физическое устройство мозга.

Хотя философ Декарт, известный сторонник дуализма, считал, что душа и тело взаимодействуют при помощи шишковидной железы, органа размером с горошину, расположенного почти в самом центре головного мозга, сегодня большинство ученых полагают, что сознание – это не атрибут бестелесного духа, а скорее результат взаимодействия сложной системы физических механизмов (пусть мы до сих пор и не знаем, как именно все это работает). Благодаря современным технологиям, в том числе возможностям нейровизуализации, таким как фМРТ (функциональная магнитно-резонансная томография) и ЭЭГ (электроэнцефалография), для изучения этих механизмов больше не нужно вскрывать трупы и анализировать истории болезней; впервые за всю историю человечества у нас появилась возможность исследовать живой мозг в тот самый момент, когда он воспринимает мир.
Наш мозг очень легко адаптируется и поддается влиянию. Он развивался в условиях постоянной борьбы за выживание и приспособлен для существования в мире, полном неуверенности, где необходимо быстро принимать решения. Поэтому, как сказали упомянутые нами Хант и Читтка^⁵³: «Распространенность ложных воспоминаний ставит в тупик: учитывая влияние естественного отбора, который должен благоприятствовать точности памяти, как могли подобные систематические ошибки сохраниться в процессе эволюции? Можно предположить, что ошибки памяти – это побочный продукт нашей адаптивной памяти». Итак, возможно, это хорошо , что шмели перепутали воспоминания и забыли, в каком цветке стоит искать нектар, потому что смешение воспоминаний – побочный продукт развития мозга, способного изменяться, обучаться и делать выводы. Периодические искажения памяти – сравнительно небольшая цена за это.
Адаптивное свойство нашего мозга называется нейропластичностью, и только благодаря ей мы в принципе способны сохранять воспоминания. Клетки нашего мозга – нейроны – соединяются между собой, образуя связи, которые меняются в зависимости от вновь приобретаемого опыта. Если бы мы не могли внедрять новую информацию в существующие нейронные связи, мы бы не могли менять собственные мысли и поведение, чтобы подстроиться под меняющиеся обстоятельства, и нам было бы крайне трудно справиться даже с малейшими изменениями среды обитания. Кроме того, именно благодаря нейропластичности мы можем усваивать информацию как о позитивном, так и о негативном опыте общения с другими, что в конечном счете помогает нам отличать друзей от врагов.
Каждый раз, когда мы переживаем определенный опыт, мы можем создать о нем воспоминание, сохранив его в мозге в виде нейронной связи. Это может быть семантическое воспоминание о конкретном факте, например о том, что в 2015 г. Обама был президентом США. Или автобиографическое воспоминание о том, как вы ездили в Лондон посмотреть мюзикл. Или же это может быть воспоминание о процессе принятия решения, например, как вы решили головоломку. Чтобы определенный опыт, каким бы он ни был, сохранился в виде воспоминания, он должен принять определенную физическую форму в вашем мозге.
Сегодня мы знаем гораздо больше о том, как это происходит, потому что современные технологии, такие как фМРТ, позволяют нам фотографировать внутренние структуры мозга, и впервые в истории человечества мы можем непосредственно увидеть, как выглядят живые воспоминания. Благодаря технологическому прогрессу ученые теперь могут исследовать биологические и химические механизмы, на которых основана работа памяти, и проверить достоверность физиологических теорий формирования памяти. Сейчас мы знаем о памяти гораздо больше, чем десять лет назад, и можем наблюдать за формированием воспоминаний с момента их появления и до их исчезновения.

Запечатление воспоминаний

Процесс превращения воспоминаний о пережитом опыте в физическую структуру в мозге называется биологическим запечатлением. Чтобы сохранить полученный опыт в долговременной памяти, необходим биохимический синтез для образования связей между существующими в мозге нейронами.

У наших нейронов есть тонкие отростки – дендриты, благодаря которым они могут устанавливать физические связи с другими клетками. Имеющиеся на них ответвления служат узлами связи между этими отростками. Внутри каждого отдельного нейрона сообщения в основном передаются в виде электрических импульсов, но между собой нейроны, как правило, общаются при помощи химических соединений, передаваемых посредством синапсов. Синапс – это разрыв, или щель, между двумя нейронами. Синапсы представляют собой своеобразные передатчики и приемники. Яркие воспоминания – это во многом результат непрерывного богатого потока информации от одной клетки к другой. Это общение происходит при помощи химических посредников – нейромедиаторов, которые говорят нейронам, что делать: в большинстве случаев – нужно ли им активизироваться больше или меньше. Можно представить себе нейроны как аэропорты, между которыми курсируют самолеты-нейромедиаторы. В зависимости от того, какие взлетно-посадочные полосы (рецепторы) доступны на синапсе, до которого они добрались, некоторые самолеты смогут приземлиться, а некоторые – нет. Таким образом контролируется обмен информацией между нейронами, что позволяет нам не сжечь собственные нейроны в моменты сильного возбуждения.
Помню, как один из моих университетских преподавателей очень запоминающимся образом продемонстрировал принцип работы синапсов и соединенных с ними клеток. Он встал посередине аудитории, в которой находилось около 200 студентов, и терпеливо дождался, когда мы сконцентрируем на нем свое внимание.
«Я – нейрон», – констатировал он. Он раскинул руки в стороны, словно изображая букву Т: «Это мои дендриты». Потом он раскрыл ладони, которые до тех пор были сжаты в кулаки, и напряг пальцы: «Это ответвления на моих дендритах». Он подозвал одного из студентов и попросил его встать рядом в такой же позе. Он поднес кончики пальцев к ладони соседа, оставив между ними крошечный промежуток: «А это мои синапсы». В конце концов он пожал руку рядом стоящего студента, показывая, как импульс передается от одного нейрона к другому.
В человеческом мозге насчитывается около 86 миллиардов рабочих нейронов, поэтому запись воспоминания это скорее процесс создания и настройки связей между уже существующими клетками, чем формирование новых нейронов. Хотя все составляющие нейронных связей могут меняться, большинство ученых считают, что наибольшую роль в создании воспоминаний играют синапсы.
Долговременная потенциация – это усиление синаптической передачи между двумя нейронами, происходящее из-за того, что нейроны систематически активизируются по отношению друг к другу. Предположим, например, что вы находитесь на пляже в Испании и впервые за несколько лет можете по-настоящему расслабиться. В этой ситуации активизируются нейроны в «пляжной» сети, а также в сетях «Испания» и «отдых». Если переживаемый опыт достаточно сильно активизирует эти связи или же это происходит благодаря похожему, регулярно повторяющемуся опыту, между этими нейронными сетями установится прочная связь. То есть ваша ассоциативная память свяжет, к примеру, понятия «Испания», «пляж» и «отдых».
Мишель Бодри – один из самых выдающихся исследователей в этой области, заложивших основы нашего понимания биохимической природы воспоминаний^⁵⁴. В 2011 г. он опубликовал обзор результатов 25 лет работы, проведенной совместно с группой ученых из Университета Южной Калифорнии. Они фактически свели изучение биохимической природы памяти к двум вещам: исследованию процесса под названием «долговременная потенциация» и влиянию веществ кальпаинов – кальций-чувствительных протеаз. Бодри и его коллеги утверждают, что кальций необходим для стимуляции протеинов, которые позволяют синапсам претерпевать долгосрочные изменения, имеющие отношение к памяти. Когда связь между двумя нейронами регулярно и настойчиво активируется, как, например, связь между понятиями «парк» и «деревья», в этом конкретном месте активируются кальпаины. Затем они изменяют структуру синапсов, что приводит к образованию более сильной связи между активированными клетками памяти в мозге. Похоже, только когда в дело вступают кальпаины, мы можем наблюдать переход от простого новоприобретенного опыта к длительному воспоминанию.

Заднежаберные моллюски и крысиные мозги

Эрик Кандел – еще один исследователь, занимающийся этим феноменом. Я ни разу лично не встречалась с этим удивительным человеком, получившим Нобелевскую премию по медицине, одним из пионеров в мире исследований памяти. Однако я годами следила за его публикациями – читала его статьи, учебники, автобиографию и интервью. Поэтому мне кажется, будто я с ним знакома. Кандел впервые заинтересовался заднежаберными моллюсками в 1962 г., и вместе с коллегами и студентами из Колумбийского университета в Нью-Йорке он до сих пор продолжает исследовать представителей вида Aplysia. Термин Aplysia образовался в результате слияния древнегреческих слов, означавших «море» и «заяц». Этих крупных слизняков, похожих на улиток без раковин, назвали морскими зайцами из-за небольших рожек на головах, которые напоминают заячьи уши.

Кандел избрал аплизий в качестве объекта исследования, потому что они пользуются простой системой нейронов, чтобы запоминать переживаемый опыт и реагировать на него. Например, если в условиях эксперимента ущипнуть аплизию за жабру, она может научиться ее втягивать. Участвующие в процессе нейроны можно изолировать и извлечь, и растут они с огромной скоростью. В лабораторных условиях их можно сохранять живыми вне мозга хозяина in vitro , поместив их в жизнеобеспечивающую кислородосодержащую жидкость.
Так как единственное назначение нейронов – образовывать связи и формировать мозг, изолированные нейроны немедленно начинают искать другие нейроны, с которыми можно было бы взаимодействовать. Для этого они отращивают более длинные дендриты и дополнительные синапсы. По словам Кандела^⁵⁵, «новые синапсы вырастают в течение дня прямо на ваших глазах». Этот удивительно быстрый рост нейронов, намного более быстрый, чем у людей, делает аплизий идеальными подопытными для исследования того, как внутри индивидуальных клеток и между ними образуются воспоминания. А так как люди фактически полагаются на такие же нейронные процессы, что и эти беспозвоночные, такие исследования напрямую связаны с изучением человеческой памяти.
За последние несколько десятилетий аплизии многому нас научили и помогли значительно расширить знания о работе памяти. Одно из самых недавних открытий, детально описанное в серии статей, опубликованных лабораторией Кандела в 2015 г.^⁵⁶, заключается в том, что протеины, ответственные за работу долговременной памяти, отличаются от всех других видов протеинов. Это так называемые прионы.
Прионы, или белковые инфекционные частицы, могут менять форму, по-особому складываясь и видоизменяясь. Еще одно важное качество прионов состоит в том, что они могут либо существовать изолированно, либо образовывать цепи. Эти цепи вынуждают соседние клетки присоединяться, создавая физические связи. До появления новых данных в 2015 г. те, кто знал о существовании прионов, в первую очередь ассоциировали их с тяжелыми заболеваниями вроде болезни Альцгеймера или ГЭКРС (коровьим бешенством). У прионов была такая плохая репутация, что Кандел, предвидя негативную реакцию публики, написал: «Думаете, Бог создал прионы, только для того чтобы убивать?»^⁵⁷, прежде чем рассказал о их ключевой роли в работе памяти.
Основная роль прионов при формировании воспоминаний, по-видимому, заключается в стабилизации синапсов, ответственных за долговременные воспоминания, что позволяет упрочить физические изменения, уже произошедшие в результате долговременной потенциации и поступления кальпаинов. Кальпаины – это своеобразные архитекторы синапсов, которые планируют, как должна протекать коммуникация между ними, в то время как прионы – это рабочие-строители, которые придают изменениям более постоянный характер.
Но то, что связь установлена, не означает, что она установлена навсегда. Кальпаины и прионы могут в любой момент вернуться и снова все изменить. В 2000 г. исследователи Карим Надер, Гленн Шаф и Жозеф Леду^⁵⁸ из Нью-Йоркского университета изучили, как меняются фрагменты воспоминаний непосредственно на биохимическом уровне. Они провели эксперимент, в ходе которого крысам давали послушать звук определенной высоты, после чего их ударяли электрическим током. После того как им снова давали послушать тот же звук, животные в страхе замирали. Другими словами, исследователям удалось вызвать у них воспоминание, в котором определенный звук ассоциировался с болью.
Поскольку страх по отношению к определенной ситуации или месту – это по природе своей эмоциональная реакция, ученые предположили, что воспоминание крыс об ударе электрическим током сохранится в миндалевидном теле – части мозга, которая расположена в самом его центре, напоминает две половинки грецкого ореха (по одной в каждом полушарии) и во многом отвечает за эмоции. В ходе следующего эксперимента исследователи точно так же давали крысам послушать звук определенного тона, после чего ударяли их электрическим током, но после этого они вводили прямо в миндалевидное тело животных анизомицин – вещество, тормозящее выработку протеинов, в том числе кальпаинов. В этот раз крысы не выказывали страха при повторном прослушивании того же звука. Другими словами, они не смогли создать новое долговременное воспоминание о том, что их напугало, потому что введенное в их мозг вещество не позволило протеинам работать в привычном режиме, что подтверждает ключевую роль протеинов в формировании воспоминаний. Однако блокировать выработку протеинов в этом случае необходимо как можно быстрее, поскольку биохимические процессы запечатления воспоминаний начинаются практически сразу во время обучения или переживания личного опыта.
Это еще не все. По истечении либо одной, либо четырнадцати недель крысам, у которых сформировалась ассоциативная связь между звуком и болью, снова дали послушать звук той же высоты, не ударяя их током для активации памяти о страхе. И если после этого в их мозг вводили вещество, блокирующее выработку протеинов, впоследствии они переставали реагировать на звук, точно так же, как будто было прервано формирование исходного воспоминания. Другими словами, воспоминание стиралось. В любой момент, когда крысы реагировали на возбудитель, вспоминая прошлый опыт, исследователи могли прервать их реакцию, вводя это вещество в их мозг.
Кроме того, оказалось, что крысы забывали созданную ранее ассоциацию, только если ученые вводили препарат во время воспроизведения соответствующего воспоминания. Если блокирующий воспоминания анизомицин поступал в мозг крысы независимо от проигрывания звука, провоцирующего конкретное воспоминание, ничего не происходило. Это означает, что само по себе это вещество не запускает процесс уничтожения конкретных воспоминаний. Скорее существует связь между активацией определенного воспоминания в мозге и веществом, при помощи которого оно стирается. При впрыскивании в мозг блокатора синтеза белка сразу после воспроизведения долговременного воспоминания восстановление этого воспоминания приостанавливается и оно стирается.
Все вышесказанное приводит нас к одной из самых популярных на данный момент биохимических теорий памяти – индуцированного возвратного забывания. Согласно этой теории, когда мы вспоминаем, мы одновременно забываем. Поэтому, хотя было бы естественным предположить, что каждый раз, воспроизводя то или иное воспоминание, мы его упрочняем, усиливаем и уточняем, на самом деле все совсем не так. Напротив, каждый раз при прокрутке воспоминания мозг его извлекает, изучает, а затем восстанавливает с чистого листа, чтобы снова сохранить. Все равно что вытащить карточку из картотеки, прочесть ее, а затем выбросить и заполнить точно такую же, чтобы положить ее обратно. Предполагается, что это происходит каждый раз , когда мы проигрываем в голове любое из наших воспоминаний.
В 2013 г. исследователи Джейсон Чан и Джессика Лапаглиа^⁵⁹ из Университета штата Айова исследовали, как этот феномен проявляется в памяти людей. Они провели серию экспериментов, которые показывают, что каждый раз, когда информация о пережитом опыте сохраняется в долговременной памяти, повторялся один и тот же алгоритм кодирования и сохранения. Они не использовали никаких веществ, а просто беседовали с участниками. В ходе одного из экспериментов людям показывали видео с постановкой террористического акта. Затем их просили вспомнить, что происходило на экране. После того как участники пересказывали свое воспоминание, им давали ложную информацию: они правильно упоминали, что преступник угрожал стюардессе шприцем, но организаторы говорили им, что на самом деле это был электрошокер.
Когда позднее участников просили снова воспроизвести то же самое воспоминание, они повторяли неверную информацию (об электрошокере) и не могли вспомнить правильную (о шприце). По словам исследователей, это означает, что новые данные вытеснили исходные, правильные воспоминания. Итак, если во время опроса внедряется ложная информация, это может привести к реструктуризации биохимической структуры воспоминания в мозге без проведения каких-либо медицинских операций. Таким образом, если прервать процесс воспроизведения воспоминания, это может привести к забыванию. Это значит, что любое событие каждый раз, когда мы о нем вспоминаем, физиологически уязвимо и может быть искажено или забыто.
Еще один способ подавить работу памяти на биохимическом уровне, как у крыс, так и у людей, – использовать вещество, о котором вам, возможно, уже доводилось слышать. Оно наиболее известно под торговым названием «рогипнол».

Транквилизаторы

Представление о препаратах, оказывающих влияние на память, прочно укрепилось в общественном сознании. Транквилизатор рогипнол успел снискать себе особую славу, поскольку он лишь незначительно изменяет текущее состояние человека, при этом на время лишая его способности формировать новые воспоминания. Рогипнол (фармацевтическое наименование – флунитразепам) входит в группу веществ, известных под названием «бензодиазепины». Некоторые принимают бензодиазепины в качестве развлечения, так как они могут взаимодействовать с другими веществами, например алкоголем. В других случаях их, как правило, используют для борьбы с тревогой, в качестве снотворных или противосудорожных средств и мышечных релаксантов – бензодиазепины часто применяются как успокоительное в реанимации. В преступном контексте они известны как один из видов наркотиков, которыми пользуются насильники для усыпления жертв.

Если говорить кратко, бензодиазепины – это вид депрессантов. Многие, вероятно, слышали, что алкоголь – это тоже депрессант. Сразу представляется такая картина: человек сидит в баре в одиночестве и плачет над стаканом с выпивкой. На самом деле депрессанты не имеют отношения к грусти. Это вещества, которые подавляют, то есть замедляют, основные функции организма. Депрессанты должны ассоциироваться не со словом грусть , а со словом медлительность. Медлительность – например, проблемы с ходьбой. Запоздалая реакция. Сонливость. Конкретно бензодиазепины тормозят работу центральной нервной системы. Это, в свою очередь, ведет к потере способности формировать новые воспоминания, поскольку оказывается воздействие на биохимические процессы в мозге.
Что же именно вызывает амнезию при принятии бензодиазепинов? По словам нейробиолога Даниэля Беракоча из Университета Бордо во Франции^⁶⁰, бензодиазепины известны главным образом как вещества, негативно сказывающиеся на восприятии. Это означает, что они препятствуют синтезу протеинов, необходимых для запечатления воспоминаний, как и вещества, использованные учеными во время описанных выше экспериментов. Кроме того, считается, что бензодиазепины способны вызвать только антероградную амнезию, но не ретроградную, то есть они почти никак не сказываются на воспоминаниях о событиях, произошедших до их поступления в организм, но могут серьезно нарушить формирование воспоминаний о том, что происходит после.
Если вы только что воскликнули: «Больше биологии!», я не могу вам в этом отказать. Если подробнее рассмотреть принцип действия бензодиазепинов, можно обнаружить, что, по-видимому, они усиливают действие нейромедиатора ГАМК (гамма-аминомасляная кислота). Согласно обзорной статье, опубликованной в 2006 г. Даниэлем Беракоча, «если говорить конкретно, успокоительный эффект бензодиазепинов и вызываемая ими антероградная амнезия в основном происходят в результате действия ГАМКА-рецепторов, содержащих субъединицы α1. Для тех, у кого нет ученой степени в области медицины: он имеет в виду, что нарушения работы памяти связаны с изменениями чувствительности в тех частях синапса, которые реагируют на ГАМК. Мы снова видим, что изменения работы синапсов, вероятно, влияют на нашу способность формировать какие бы то ни было воспоминания.
В условиях типичного эксперимента, как, например, в ходе исследований памяти, проводившихся с 1990-х гг. французским ученым Пьером Видалье^⁶¹, действие бензодиазепинов обычно изучается следующим образом. Участники принимают препарат, а затем пытаются выполнить какое-нибудь задание, например запомнить список слов или совокупность геометрических фигур. Так как бензодиазепины никак не сказываются на кратковременной памяти, часто почти незаметно, что человек находится под их воздействием, потому что он мыслит и ведет себя абсолютно нормально. Однако если протестировать участников эксперимента через какое-то время, они не вспомнят, какие слова входили в список, или даже вовсе не вспомнят, что им этот список показывали. Точно так же, если в больнице перед операцией пациенту дают бензодиазепины, скорее всего, он забудет, о чем разговаривал с медсестрами, докторами и близкими перед, во время и сразу после операции.
Я испытала это на себе, когда в больнице мне сделали наркоз, а потом прооперировали гораздо быстрее, чем предполагалось. Как и ожидалось, после операции я пришла в себя, разговаривала и изъяснялась вполне связно, но не могла ничего запомнить. Мой молодой человек задавал мне одни и те же нелепые вопросы каждые несколько минут, чтобы посмотреть, осознаю ли я, что он их повторяет. Я этого не понимала. Каждый раз я отвечала так, будто он задал свой вопрос в первый раз. Кроме того, я, похоже, продолжала думать, что только что проснулась и что теперь все в порядке. Это интересный побочный эффект, проявляющийся при отсутствии способности запоминать недавнее прошлое, и то же самое происходит с людьми, страдающими от тяжелой амнезии в результате серьезной травмы. Мой парень даже дал мне блокнот, чтобы я записывала свои ответы на его вопросы, и переворачивал страницы, чтобы я не видела, что написала точно то же самое всего несколько минут назад. Разумеется, сама я всего этого не помню, но позднее он показал мне блокнот в качестве доказательства.
Итак, очевидно, что происходящими в мозге химическими процессами, которые так сильно влияют на нашу способность формировать воспоминания, можно манипулировать, вводя в организм определенные вещества. Но воспоминания – это не только биохимия. Воспоминания – это сети.

Лазерные лучи

Мы преодолели тему биохимического взаимодействия крохотных элементов и теперь можем перейти к разговору о тех ответственных за память структурах, которые можно увидеть при помощи технологий нейровизуализации, например фМРТ, и которые могут активироваться в мозге живых существ. Теперь мы посмотрим на сами нейроны и физические связи между ними.

Когда вы переживаете какой-либо опыт, определенные части вашего мозга загораются, то есть активизируются, когда через них проходят небольшие электрические или биохимические заряды. Затем те же самые нейроны остаются ответственными за конкретные составляющие воспоминания об этом событии. Например, в формировании воспоминания об одном и том же событии могут принимать участие нейроны в зрительной коре, ответственные за хранение информации о том, что вы видели, нейроны в слуховой коре, сохраняющие данные о том, что вы слышали, и пара клеток в соматосенсорной коре, которые запоминают, что вы чувствовали. Таким образом, перед мозгом встает скорее задача по поиску связей между нейронами, которые вы активизировали при переживании запоминаемого опыта, чем по назначению новых нейронов, удобно собранных в одном месте для хранения целостного воспоминания. Это означает, что для изучения сложных воспоминаний нам необходимо изучить эти нейронные сети.
Гаэтан де Лавильон, ученый из Высшей школы промышленной физики и химии в Париже, и его коллеги придумали необычный подход к изучению этих сетей. Они захотели выяснить, возможно ли изменить нейронные связи в живом мозге, воздействуя на протеиновые структуры, лежащие в основе наших воспоминаний. В материалах, опубликованных в 2015 г.^⁶² в нейробиологическом научном журнале Nature Neuroscience, они описывают эксперимент, в ходе которого создавали воспоминания ранее неизвестными способами.
Для проведения эксперимента они вскрыли черепные коробки мышей и очень аккуратно подсоединили электрические провода к индивидуальным клеткам в центрах удовольствия и нескольких других частях мозга. Они хотели установить связь между так называемыми пространственными нейронами, также известными как нейроны решетки, нейроны места и т. д., и чувством удовольствия. В 2014 г. нейробиолог Джон О’Киф^⁶³ из Университетского колледжа Лондона получил Нобелевскую премию за открытие нейронов места, которые действуют как внутренний GPS-навигатор и позволяют нам ориентироваться в пространстве, сохраняя только этот вид информации.
Гаэтан де Лавильон и его коллеги оставили проводки подсоединенными к мозгу мышей, пока те исследовали свое окружение, и отметили, какие клетки активизировались, когда мышь находилась в том или ином месте. Выделив эти конкретные клетки, сохраняющие информацию о местоположении, ученые начали за ними наблюдать. После, когда мыши уснули, исследователи ожидали увидеть, как те или иные клетки места спонтанно активизируются в мозге спящего животного. Заметив, что мышь видит сон об определенной локации, ученые посылали электрический разряд в центр удовольствия. Таким образом они создавали искусственное воспоминание, соединяя клетки места, хранящие информацию об определенном местоположении, с позитивными эмоциями.
Поведение мышей подтвердило успешность этой процедуры. Проснувшись, мыши стали проводить больше времени на том месте, которое ассоциировалось у них с приятными эмоциями, чем где бы то ни было еще, несмотря на то что ничего приятного там, в сущности, не происходило. На основе этого исследователи сделали вывод, что им удалось внушить мышам ложное воспоминание, посредством воздействия на физические структуры в их мозге.
Стив Рамирез и ныне покойный Сюй Лю совместно с коллегами из Массачусетского технологического института проводили похожие эксперименты, чтобы выяснить, удастся ли им создать искусственные связи между фрагментами воспоминаний, если направить в мозг мышей лазерные лучи. В исследовании, опубликованном в 2013 г. в американском научном журнале Science^⁶⁴, они пишут: «Нам удалось внушить мышам ложное воспоминание, используя оптогенетику для воздействия на клетки гиппокампа, несущие соответствующие энграммы». Оптогенетика – это область науки, изучающая, как при помощи света можно контролировать нейроны, обладающие генетической светочувствительностью. Для этого к нейронам, когда они активизируются, прикрепляется светочувствительный протеин под названием канальный родопсин-2. К примеру, можно заставить мышь запомнить определенное местоположение, а затем прикрепить протеин к конкретным клеткам, отвечающим за это воспоминание. Теперь эти клетки можно включать и выключать, используя голубой свет. Все равно что прикрепить к нейронам выключатель.
Рамирез и его коллеги обнаружили, что, активизируя небольшое количество конкретных нейронов в мозге мышей, можно активировать определенные воспоминания. Им удалось спровоцировать ошибки в памяти животных, объединив старые воспоминания с новыми ситуациями, то есть создать ложные воспоминания. Мыши, которые до этого научились ассоциировать страх боли с одним окружением, из-за ложных воспоминаний испытывали этот страх и в других обстоятельствах. Они стали ошибочно ассоциировать боль с окружением, которое на самом деле ничем им не угрожало, то есть произошло противоположное тому, что случилось во время эксперимента со спящими мышами, которых заставляли ассоциировать определенное место с чувством удовольствия.
Исследователи воздействовали на конкретные нейроны, а именно – на клетки части мозга, которая называется гиппокамп. Термин происходит от греческого слова, обозначавшего мифическую морскую лошадь. Орган носит такое название, потому что немного напоминает ее по форме. Гиппокамп расположен почти в самой середине мозга и отвечает за способность ориентироваться в пространстве, а также за формирование долговременных воспоминаний. Замечу, что меня сильно раздражает, когда люди говорят, что воспоминания хранятся непосредственно в гиппокампе, так как это чрезвычайно грубое и неоправданное упрощение – как мы уже убедились, воспоминания хранятся в виде сетей нейронов, разбросанных по всему мозгу.
Гиппокамп скорее выполняет роль посредника. По словам нейробиолога Дина Бернетта^⁶⁵, «информация поступает в гиппокамп – орган, ответственный за формирование новых воспоминаний, и одну из немногих частей мозга, где регулярно образуются новые нейроны. Гиппокамп объединяет всю значимую информацию в единое целое и кодирует как новое воспоминание, создавая новые синапсы. Похоже, будто кто-то в реальном времени плетет огромный гобелен из множества нитей».
Использование оптогенетики для контроля над тем, как гиппокамп создает новые воспоминания, напоминает о сюжетах «Матрицы» или триллера «Вспомнить все», где при помощи технологий в головы людей внедряются полноценные ложные воспоминания. До этого мы еще не дошли, но прогресс в области технологий, которые можно использовать для воздействия на мозг, движется широкими шагами. Оптогенетика лишь в 2010 г. превратилась из научной фантастики в научный факт.
Затем, примерно в начале 2015 г., началась и соногенетическая революция^⁶⁶. Соногенетика изучает возможность изменения клеток при помощи звука, а именно ультразвука. Возможно, слишком рано говорить, куда приведет развитие таких технологий, но, без сомнения, не за горами самые разные способы ее совершенствования, а также справедливые этические опасения по поводу ее некорректного использования. Если попытаться заглянуть в будущее, можно представить, что однажды ученым удастся пролить свет на какие-то части человеческого мозга или использовать ультразвук, чтобы воздействовать на них, изменяя конкретные воспоминания и сочиняя новую историю жизни этого человека.
Для того чтобы поместить все это в нужный контекст, важно подчеркнуть фундаментальный принцип работы памяти – все основано на ассоциациях. Именно ассоциации между отдельными фрагментами воспоминаний в разных частях мозга создают то, что мы воспринимаем как целостное воспоминание.

Я ассоциирую, значит, я вспоминаю

Способность ассоциировать считается одной из ключевых характеристик нашего разума с тех самых пор, как ранние философы начали пытаться понять принципы его работы. Так называемые законы ассоциации были основаны на концепциях, выдвинутых Платоном, а затем записаны Аристотелем в 300-х гг. до н. э. в виде строго определенных принципов, на которых, по его мнению, основывался любой процесс обучения (а значит – и запоминания).

Согласно трактату Аристотеля «О памяти и припоминании», существует четыре закона ассоциации. Первый – по сходству : восприятие одного объекта или воспоминание о нем вызывает воспоминания о схожих с ним объектах. Второй закон – по контрасту : восприятие одного объекта или воспоминание о нем вызывает воспоминания о противоположных ему объектах. Третий – по смежности в пространстве : восприятие одного объекта или воспоминание о нем вызывает воспоминания об опыте, пережитом совместно с изначальным восприятием этого объекта. Четвертый закон – по смежности во времени : чем чаще два разных объекта воспринимаются совместно, тем более вероятно, что воспоминание об одном из них будет провоцировать воспоминания о другом. Выработанные Аристотелем принципы до сих пор находят отражение в современных концепциях работы памяти, в том числе в тех, которые мы рассмотрим в этой главе.
В течение 2000 лет эти четыре закона считались верными, но их значимость, как правило, недооценивалась. По крайней мере, так было, пока новую жизнь в них не вдохнули Джон Локк в XVII в. и Герман Эббингауз – в XIX. Эббингауз был одним из пионеров своего времени, одним из первых, кто начал экспериментально исследовать высшие когнитивные функции. Он придумал новый метод изучения развития воспоминаний, запоминая ряды бессмысленных слогов, а затем тестируя самого себя. Бессмысленные слоги – это совокупности букв, которые не несут какого-либо лексического смысла, например «оок» или «кощ». Идея Эббингауза заключалась в том, что их будет легко запомнить, но при этом не будет возникать посторонних ассоциаций. Другими словами, он выбрал их в качестве материала, предполагая, что они не исказят конечного результата, поскольку не обладают исходным значением, ведь если бы оно у них было, их было бы проще запомнить. Хотя это предположение с тех пор подвергалось сомнению и, как считают некоторые ученые, даже бессмысленным слогам можно приписать исходное значение, старания Эббингауза похвальны.
В 1885 г. Эббингауз обобщил свои выводы в фундаментальном труде Über das Gedächtnis^⁶⁷, позднее переведенном на английский язык под названием «Память: вклад в экспериментальную психологию^⁶⁸. Его эксперименты, в которых он сам был единственным участником, помогли нам узнать много нового о формировании воспоминаний и их хранении, и его идеи до сих пор принимаются большинством специалистов.
Современная концепция построения ассоциаций развивает первоначальные идеи Аристотеля и Эббингауза и предполагает, что определенные воспоминания активируются при обработке информации о схожих идеях или ощущениях. Например, если вы подумаете о плавании, вы наверняка автоматически активируете воспоминания о тех вещах, которые с ним ассоциируются, – о воде, бассейне и купальнике. Эта идея предполагает, что в мозге человека развивается сеть часто используемых слов и понятий. Каждое отдельное слово или концепт, хранящийся в мозге, называется «узлом». Эти узлы могут связываться воедино, создавая сложные идеи.
Считается, что узлы, имеющие родственные значения, теснее соединены друг с другом. Например, узел «полицейский», скорее всего, будет очень сильно ассоциироваться с узлом «закон» и очень слабо – с узлом «стол». Представим, что при активации одного из узлов посланная к нему энергия как будто бы начинает исходить из этого источника и автоматически активирует все соединенные с ним узлы. Если первым активируется узел «полицейский», энергия автоматически перетечет оттуда во все связанные узлы, такие как «закон».
Я всегда думаю об этом механизме запуска ассоциаций, когда езжу в лондонском или парижском метро. Линии – это мозг, а станции – узлы. С любой станции можно попасть на любую другую, и точно так же при помощи ассоциаций можно добраться от одного узла в мозге до любого другого. Иногда, чтобы доехать от одной станции до другой, нам нужно всего несколько минут, а иногда нам приходится делать много пересадок. Таким же образом ассоциации между одними узлами могут быть намного сильнее, чем между другими, и такие наполненные ассоциациями воспоминания легче воспроизводятся. Если продолжить сравнение, иногда поезда ломаются и движение приостанавливается, и мы оказываемся не на той станции, куда планировали приехать. Точно так же можно представить себе, что ошибки памяти – это результат нарушенных контактов между разными узлами.
Механизм построения ассоциаций может способствовать формированию ложных воспоминаний в двух случаях – по время кодирования воспоминания или его воспроизведения. Во время кодирования человек может услышать множество понятий, но так и не услышать основного. Например, исследователь может упомянуть понятия «закон», «мужчина», «униформа», не упоминая самого концепта «полицейский». Однако, так как это понятие будет автоматически активироваться благодаря связям с другими упомянутыми словами, мозг может также закодировать его как часть воспоминания и человек станет считать, что исследователь упоминал о полицейском, хотя этого не было.
Похожие ошибки могут случаться и во время воспроизведения воспоминания. Стараясь припомнить, какие понятия были упомянуты, человек может подумать о словах «закон» и «униформа», у него возникнет ощущение, что было упомянуто и понятие «полицейский» (оно снова активируется автоматически), что может заставить его включить это понятие в содержание воспоминания.
Итак, отрицательная сторона механизма формирования ассоциаций состоит в том, что он может способствовать появлению ложных воспоминаний. И в то же время именно благодаря ассоциациям мы в принципе способны иметь воспоминания, а также изменять идеи в своей голове, чтобы подстроиться под условия окружающей среды и придумать сложные решения имеющихся проблем. Это также означает, что, если ассоциации между воспоминаниями и идеями можно усилить или ослабить, это может увеличить вероятность появления ошибок в памяти.

Кто пригласил Кевина?

Все вышесказанное наверняка показалось вам очень абстрактным, так что давайте немного оживим наши объяснения. Все любят вечеринки. Физическое отражение воспоминания в мозге обычно называют энграммой. И эта энграмма должна быть соединена с другими физическими структурами, другими энграммами – память изначально построена на ассоциациях, поэтому все эти физические структуры должны быть соединены между собой, чтобы мы могли создавать и воспроизводить воспоминания. Это значит, что каждый раз, когда вы воспроизводите то или иное воспоминание, у вас в голове происходит вечеринка энграмм.

Представьте: Энграмма приезжает на вечеринку. Она рада видеть, что две ее подруги уже там. Она садится и сразу начинает с ними разговаривать. Они много общаются, и между ними налажена тесная связь, которая кажется почти автоматической. Лучшие друзья Энграммы – это понятия и идеи, которые заведомо имеют сильные связи с тем отрезком информации, который олицетворяет Энграмма. Давайте представим, что Энграмма – это воспоминание о вашем любимом парке. Ее приветливыми подружками, самыми близкими понятиями, наверное, окажутся местоположение вашего любимого пруда или информация о том, как выглядят деревья.
Затем на вечеринку приезжают другие друзья и коллеги Энграммы. С некоторыми из них она не слишком близко знакома, другие кажутся ей жутко скучными, но они все равно приходят на ее вечеринки. Это те понятия, которые связаны с активируемым воспоминанием, но связи с ними довольно слабы. Возможно, это воспоминания о парковых лавочках или ближайшем кафе. Эти обрывки информации, возможно, не всегда окажутся необходимыми, и ассоциации с ними не очень прочны, но обычно они тоже активируются при воспроизведении воспоминания о парке.
Энграмма замечает Кевина. Какого черта он здесь делает, кто его пригласил? Какой-то коллега признается, что проговорился о вечеринке, и ему пришлось его позвать. Кевин никому не нравится. Кевин будто поставил перед собой цель портить каждую вечеринку, на которую приходит. Кевин – это лишний элемент воспоминания. Возможно, сегодня Кевин – это недавно прочитанная вами статья об убийстве в парке. Или воспоминание о том, как несколько лет назад в парке вы попали в очень неловкую ситуацию. Вам не слишком хочется подключать эти ужасные ассоциации, но, так как они активируются автоматически, вы ничего не можете поделать. Кевин не просто не должен был приходить, от него еще и очень непросто избавиться.
К счастью, пока Энграмма злится по поводу нежеланного прихода Кевина, приезжает друг, с которым она не виделась очень долгое время. Энграмме очень хочется снова наладить с ним контакт. Оказывается, что у них все еще много общего, и между ними устанавливается более прочная связь. Этот друг олицетворяет фрагмент воспоминания, который активируется посредством странных или нетипичных связей. Возможно, однажды, когда вы думали о парке, кто-то напомнил вам о том, как несколько лет назад вы ездили в Бразилию. Вы вспомнили о шикарных бразильских парках, и, думая об этом все больше, вы можете усилить ассоциацию между парком в вашем городе и вашей поездкой в Бразилию. Энграмме так весело с этим другом, что она решает, что он должен всегда приходить к ней на вечеринки, – вы успешно соединили ваше воспоминание о парке с воспоминанием о Бразилии, и теперь каждый раз, когда вы будете думать о парке, вы, скорее всего, будете думать и о Бразилии.
Два человека за соседним столиком начинают беседовать с одним из друзей Энграммы и в результате присоединяются к общему разговору. Один из них – жутко скучный тип. Он не может сказать ничего интересного, необычного или запоминающегося, и никто не обращает на него внимания. В конце концов он уходит, и Энграмма, скорее всего, быстро забудет, что вообще с ним общалась. Эта ситуация, в которой возникает потенциал для создания новой ассоциации, но из-за недостатка необходимых характеристик новое воспоминание не включается в сеть уже существующих. В этой ситуации нового воспоминания не появляется.
Что касается второй новой знакомой, она сразу приходится всем по душе. У них с Энграммой много общего, как и со многими другими членами группы. Она такая веселая и интересная, что несколько человек даже добавляют ее в друзья на Facebook. В этом случае новый опыт был закодирован в виде воспоминания, и были образованы ассоциации с уже существующими воспоминаниями. Новая информация была сохранена и соединена с уже существующими структурами. Возможно, в парке вы встретили симпатичного незнакомца. Воспоминание об этой встрече присоединится к другим воспоминаниям о парке, хранящимся в вашем мозге.
Вечеринка в самом разгаре, и некоторые из друзей Энграммы, кажется, хотят любви. Новой знакомой уделяют слишком много внимания, а двух других друзей Энграмма застукала в соседней комнате. Как и люди, элементы воспоминаний активно ищут другие элементы, с которыми можно соединиться. Они немного распущенны и готовы вступить в связь с любым другим фрагментом воспоминания, если ситуация подходящая. И это замечательно, потому что благодаря таким автоматическим связям между энграммами рождаются интересные идеи. Так как наш мозг экспериментирует, соединяя воспоминания и идеи необычными способами, образуются новые ассоциации, что позволяет нам творить, придумывать новые идеи и решать сложные проблемы. Однако те же самые способности создают предрасположенность к ошибкам в памяти, которые образуются, когда энграммы образуют неверные связи.
Все, вечеринка окончена. Кевин, вали отсюда.

Размытые следы

Одно из объяснений того, почему мы склонны создавать неточные воспоминания, основано на ассоциативной теории. Его называют «теорией размытых следов» (англ. fuzzy trace theory). Мне всегда казалось, что нельзя придумать более милого называния для теории^⁶⁹, и я надеюсь, что видео с котиками на YouTube, которые я показываю студентам на лекциях об этой теории, помогает им ее запомнить. Это изящная теория, которая помогает объяснить многие особенности человеческой памяти. Она предполагает, что построение воспоминаний включает в себя две составляющие: запечатление следов-обобщений (англ. gist traces) и следов-стенограмм (англ. verbatim traces). Если объяснить в двух словах, след-обобщение – это воспоминание об основной сути события, а след-стенограмма – о конкретных деталях. Большинство воспоминаний включают в себя оба этих элемента. Чтобы было понятнее, можно представить себе беседу двух людей. Как правило, после разговора мы можем вспомнить и его краткую суть – след-обобщение, и конкретные предложения, которые произносились собеседниками, – след-стенограмму.

Исследователи памяти Чарлз Брейнерд и Вэлери Рейна из Аризонского университета^⁷⁰ считают, что при помощи этой теории можно разрешить множество вопросов, связанных с феноменом ложных воспоминаний. Ее можно описать, сформулировав несколько основных принципов. Думаю, четырех из них будет достаточно, чтобы понять, как устроены основополагающие механизмы, провоцирующие искажения памяти.

жүктеу/скачать 1,48 Mb.

Достарыңызбен бөлісу:

1 2 3 4 5 6 7 8 9 ... 19