Эрик Кандель - В поисках памяти

• Название: В поисках памяти
• Автор: Эрик Кандель
• Жанр: Биографии и Мемуары
• Год: 2012
• ISBN: 978-5-271-36938-4

В этой книге, посвященной истории возникновения и развития науки о биологической основе человеческой психики, Эрик Кандель разъясняет революционные достижения современной биологии и проливает свет на то, как бихевиоризм, когнитивная психология и молекулярная биология породили новую науку. Книга начинается с воспоминаний о детстве в оккупированной нацистами Вене и описывает научную карьеру Канделя, от его раннего увлечения историей и психоанализом до новаторских работ в области изучения клеточных и молекулярных механизмов памяти, за которые он удостоился Нобелевской премии. Эта книга — о поиске биологических основ человеческой памяти.

---

Бренда Милнер продемонстрировала, что эти типы памяти отличаются друг от друга, доказав, что в них задействованы разные анатомические структуры (рис. 8–6). Она обнаружила, что Г. М. мог обучаться некоторым вещам и надолго запоминать их, то есть у него сохранился тип долговременной памяти, не зависящий от средней части височных долей и гиппокампа. Он учился обводить контуры звезды, глядя на нее в зеркало, и его навык улучшался день ото дня, точно так же, как это бывает у людей без повреждений мозга (рис. 8–7). Но, несмотря на то что каждый день, начиная выполнять это задание, он показывал лучший результат, Г. М. никак не мог вспомнить, что уже делал это раньше.

8–7. Несмотря на очевидную потерю памяти, Г. М. сохранил способность обучаться новым навыкам и сохранять их В ходе первой попытки в первый день (слева) Г. М. допустил много ошибок, пытаясь обвести звезду, которую он видел только в зеркале. В ходе первой попытки в третий день (справа) Г. М. продемонстрировал, что сохранил приобретенный тренировкой навык, хотя он и не мог вспомнить, что уже выполнял это задание.

Способность обучаться навыкам рисования была лишь одной из многих, сохранившихся у Г. М. в неизменном виде. Кроме того, примечательно, что эта и другие способности к обучению, описанные Брендой Милнер, оказались общим свойством и точно так же проявлялись у других людей с повреждениями гиппокампа и средней части височной доли. Таким образом, эти исследования показали, что мы обрабатываем и храним информацию о мире двумя принципиально разными способами (рис. 8–6). Они также послужили еще одним, наряду с работами Брока и Вернике, свидетельством того, что пристальное изучение клинических случаев позволяет многое узнать.

Ларри Сквайр, нейрофизиолог из Калифорнийского университета в Сан-Диего, продолжил работу в этом направлении. Он проводил эксперименты параллельно на людях и животных. Эти эксперименты и исследования Дэниела Шактера, теперь работающего в Гарварде, позволили описать биологические основы двух важных разновидностей памяти.

Память, которую мы обычно считаем сознательной, теперь, вслед за Сквайром и Шактером, мы называем эксплицитной (или декларативной). Это способность сознательно вспоминать людей, места, предметы, факты события — то есть та память, которую Г. М. утратил. Бессознательную память мы теперь называем имплицитной (или процедурной). Она лежит в основе привыкания, сенсибилизации и выработки классических условных рефлексов, а также навыков восприятия и моторных навыков, таких как езда на велосипеде или подача мяча в теннисе. Эта память у Г. М. сохранилась.

Имплицитная память представляет собой не единую систему, а совокупность процессов, в которых задействованы разные структуры мозга, лежащие в глубине коры (рис. 8–6). Например, в ассоциации чувств (таких как страх или счастье) с событиями задействована структура, называемая миндалевидным телом. Выработка новых моторных (и, возможно, когнитивных) привычек требует участия полосатого тела, как приобретение новых моторных навыков или координированных действий зависит от мозжечка, у наиболее простых животных, в том числе беспозвоночных, имплицитная память на привыкание, сенсибилизацию и выработку классических условных рефлексов может храниться в самих рефлекторных проводящих путях.

Имплицитная память нередко носит машинальный характер. Она проявляется непосредственно в выполнении действий, без каких-либо сознательных усилий и вообще без осознания того, что мы обращаемся к памяти. Хотя наши способности воспринимать и действовать меняются под влиянием опыта, сам опыт почти недоступен для сознательного вспоминания. Например, после того как мы научимся ездить на велосипеде, мы просто ездим на нем. Мы не направляем свое тело сознательно: «Нажми левой ногой, теперь правой…» Если бы мы уделяли столько внимания каждому движению, мы, вероятно, упали бы с велосипеда. Когда мы говорим, мы не думаем о том, где в предложении должно стоять существительное, а где глагол. Мы делаем это машинально, бессознательно. Именно такой тип рефлекторного обучения и исследовали бихевиористы, прежде всего Павлов, Торндайк и Скиннер.

При многих формах обучения используется и эксплицитная, и имплицитная память. Более того, постоянное повторение может преобразовывать эксплицитную память в имплицитную. Когда мы учимся ездить на велосипеде, поначалу это требует осознанного внимания к движениям нашего тела и велосипеда, но в итоге езда на нем становится машинальной, бессознательной формой двигательной деятельности.

Философы и психологи уже давно предвидели разделение памяти на эксплицитную и имплицитную. Герман Гельмгольц, который первым измерил скорость проведения потенциала действия, занимался также исследованиями зрительного восприятия. В 1885 году он отмечал, что значительная часть обработки воспринимаемой нами зрительной информации происходит на бессознательном уровне. В 1890 году Уильям Джеймс в своей классической работе «Принципы психологии» развил эту мысль, написав отдельные главы о навыках (бессознательных, механических, рефлекторных действиях) и памяти (сознательных представлениях о прошлом). В 1949 году британский философ Гилберт Райл разграничил знание «как» (знание навыков) и знание «что» (знание фактов и событий). Более того, ключевой посылкой фрейдовской теории психоанализа, сформулированной в 1900 году в книге «Толкование сновидений», была развитая Фрейдом идея Гельмгольца о том, что наши ощущения записываются и воспроизводятся не только в виде сознательных, но и в виде бессознательных воспоминаний. Бессознательные обычно недоступны сознанию, тем не менее оказывают огромное влияние на наше поведение.

Идеи Фрейда вызывали интерес и имели успех, но многим ученым они казались недостаточно убедительными в отсутствие экспериментальных данных о том, где наш мозг на самом деле хранит информацию. Поставленный Брендой Милнер эксперимент, в котором Г. М. обводил звезду, был первым случаем, когда ученый нашел биологическую основу психоаналитической гипотезы. Продемонстрировав, что человек, лишенный гиппокампа (и в связи с этим утративший способность хранить сознательные воспоминания), может тем не менее запомнить действие, Бренда Милнер убедительно подтвердила теорию Фрейда о том, что большинство наших действий совершается неосознанно.

Всякий раз, когда я возвращаюсь к статьям Бренды Милнер о Г. М., я не устаю восхищаться тем, как много эти исследования дали для прояснения наших представлений о памяти. Пьер Флуранс в XIX веке и Карл Лешли в течение значительной части XX века представляли кору головного мозга как миску каши, в которой все участки играют похожую роль. Память не была для них обособленным психическим явлением, которое можно исследовать отдельно. Но когда другие ученые занялись поиском определенных участков мозга, обеспечивающих не только когнитивные механизмы, но и различные механизмы памяти, теория действующих масс была отвергнута раз и навсегда.

Поэтому к 1957 году, когда я прочитал первую статью Бренды Милнер о Г. М. и получил некоторое представление о том, где у нас в мозгу хранится память, следующим важнейшим научным вопросом для меня стал вопрос о том, как наш мозг обеспечивает хранение памяти. Обустроившись в лаборатории Уэйда Маршалла, я решил, что наилучшим делом для меня будет заняться этим вопросом. Кроме того я считал, что ответ на него лучше всего искать, изучая клетки, задействованные в хранении определенных эксплицитных воспоминаний. Я водружу свой флаг посередине между моими увлечениями клиническим психоанализом и фундаментальной нейробиологией и отправлюсь изучать территорию эксплицитной памяти «по одной клетке».

9. В поисках идеального объекта для изучения памяти

До открытий Бренды Милнер многие бихевиористы и некоторые когнитивные психологи по примеру Фрейда и Скиннера отказались от услуг биологии в исследованиях обучения и памяти. Они поступили так не потому, что были дуалистами, как Декарт, просто они считали, что биология в ближайшем будущем едва ли сыграет ощутимую роль в исследовании механизмов обучения. Более того, под влиянием работ Лешли они склонялись к мысли, что биология обучения вообще непостижима. В 1950 году, ближе к концу своей научной карьеры, Лешли писал: «Когда я смотрю на имеющиеся данные о местоположении следов памяти, у меня иногда возникает ощущение, что необходимый вывод состоял бы в том, что обучение просто невозможно» (курсив мой. — Э. К)..

Работы Бренды Милнер в корне изменили ситуацию. Ее открытие того, что определенные участки мозга необходимы для работы некоторых форм памяти, давало первые сведения о том, где обрабатываются и хранятся различные воспоминания. Но вопрос, как хранится память, оставался без ответа, и я им увлекся. Хотя я обладал лишь самой базовой подготовкой для механизмов хранения памяти в нервной системе, я очень хотел попробовать свои силы а атмосфера Национальных институтов здоровья располагала к некоторой смелости. Повсюду проводились исследования спинного мозга на клеточном уровне, посвященные разным проблемам, впервые намеченным Шеррингтоном. Рано или поздно клеточные исследования памяти должны были дать ответ на ряд ключевых вопросов. Какие изменения происходят у нас в мозгу в процессе обучения? Различаются ли изменения, задействованные в разных типах обучения? Каковы биохимические механизмы работы памяти? Все эти вопросы вертелись у меня в голове, но из них было непросто вывести осмысленные эксперименты.