Мы - это наш мозг. От матки до Альцгеймера
Шрифт:
XV. Память необходима. Существуют, однако, люди, способные помнить и воспроизводить невероятную массу бесполезной информа¬ ции: бесконечные ряды цифр, целые телефонные справоч¬ ники и железнодорожные расписания. Этот дар они получи¬ ли ценой утраты многих других функций. Такими савантами большей частью являются аутисты, имеющие заметные на¬ рушения в других областях — в способности к социальным контактам или к абстрактному мышлению (см. Х.З). То, что обычно просеивается и затем сохраняется в долговременной памяти из потока текущей информации, определяется либо значением, либо эмоциональной нагрузкой момента. Каждый может вспомнить, где он был и что делал, когда услыхал об атаке на Twin Towers [Башни-близнецы] в Нью-Йорке 11 сен¬ тября 2001 года. Миндалевидное тело (рис. 25), находящееся в височной доле непосредственно перед гиппокампом, на¬ кладывает на воспоминание отпечаток эмоциональной окра¬ шенности. К этому причастен также гормон стресса кортизол. Миндалевидное тело отмечает вызвавшее страх событие, так что оно надолго остается в долговременной памяти. Поэтому, как установил Доуве Драайсма, более 80% наших первых вос¬ поминаний также связаны с отрицательными эмоциями. Для выживания важнее помнить о страхе, испуге и горе, чем о приятных моментах. Но подобный механизм может приво¬ дить и к проблемам. У женщины с височной эпилепсией, очаг которой стимулировал миндалевидное тело, во время эпилептических эпизодов всегда были одни и те же галлюци¬ нации, во время которых она переживала очень страшный период своей юности, вместе со всеми ужасными чувствами, которые были с ним связаны. Разумеется, это явное эволю¬ ционное преимущество —
xv.2. Анатомия нашей памяти вать страх и его не покидает ощущение постоянной угрозы, если в его голове то и дело проносятся картины войны, и на улице, при звуке, похожем на выстрел, он сразу же ищет укрытие, тогда дело идет уже о посттравматическом стрес¬ совом синдроме (ПТСС). Во время Первой мировой войны это обозначали как shell shock [снарядный шок]. 306 англий¬ ских солдат с этим симптомом, отказавшиеся возвращаться на фронт, были расстреляны по приговору суда как дезерти¬ ры. При ПТСС миндалевидное тело слишком хорошо выпол¬ нило свою работу, и префронтальной коре не удается убедить уже понюхавшего порох солдата, что ему больше не грозит никакая опасность. Для активации миндалевидного тела при возникновении опасной ситуации нужен химический ней¬ ротрансмиттер норадреналин. Поэтому бета-блокаторами, оказывающими противоположное действие, стараются по¬ мешать тому, чтобы миндалевидное тело слишком сильно маркировало травматический опыт, который продолжал бы мучить ветеранов страшными воспоминаниями. При погра¬ ничном расстройстве личности, которое характеризуется эмоциональной нестабильностью и когнитивно-импульсив¬ ным поведением, миндалевидное тело также слишком сильно реагирует на негативные раздражители. Отрицательные эмо¬ ции при этом заболевании сопровождаются настолько силь¬ ными стрессовыми реакциями, что повышается опасность возникновения ретроградной или антероградной амнезии. У. Сковилл, вместе с другими структурами височной доли, которые важны для памяти, удалил у пациента X. М. также и миндалевидное тело. После смерти X. М. его мозг был передан в университет Сан-Диего. Были сделаны тончайшие срезы, процедуру эту можно было наблюдать в режиме online. Теперь можно будет проводить небывало обширные микроскопические иссле¬ дования того, какие именно структуры мозга были удалены или повреждены при операции, сделанной 55 лет тому назад. 357
XV. Память XV. з Путь к долговременной памяти Повреждения мозга, которые приводят к наруше¬ ниям памяти, причиняют все контактные виды спорта: бокс, кикбоксинг, регби, а также футбол. Во время сна гиппокамп, вероятно, неоднократно активиру¬ ет наши воспоминания и посылает их в кору больших полу¬ шарий. Происходит ли это преимущественно в фазе сна со сновидениями (rem-сна) или в фазе спокойного сна, всё еще остается предметом дискуссий. Путь через мозг, который информация проходит к долговременной памяти, начинает¬ ся в энторинальной коре, а затем информация, направляемая префронтальной корой, на короткое время запоминается в гиппокампе. Потом информация частично направляется об¬ ратно в височную кору для долговременного запоминания, частично — длинным путем по большой дуге через свод (for¬ nix), расположенный в перегородке (septum), в направлении гипоталамуса, откуда нервные волокна ведут частично к сосце¬ видным телам (corpora mamillaria, рис. 25), частично к гипо¬ таламусу (рис. 17). Эти связи довольно часто бывают разрушены у профес¬ сиональных боксеров. У них развивается деменция, походка становится неуверенной, меняется поведение. Это профес¬ сиональная болезнь: punch-drunk (опьянение от удара), или dementia pugilistica (боксерское слабоумие). У бывших боксе¬ ров septum часто бывал разорван, fornix сморщен, нервные волокна свода получали слишком мало изолирующего веще¬ ства миелина, сосцевидные тела (corpora mamillaria) слиш¬ ком малы и полностью в рубцах, третий желудочек мозга увеличен из-за потери мозговой ткани. Кроме того, в мозге таких боксеров были отмечены изменения, характерные для болезни Альцгеймера: кора больших полушарий была смор¬ 358
XV-3- Путь к долговременной памяти щена, было заметно выпадение клеток прежде всего в ви¬ сочных долях и гиппокампе (см. также XIX.1) — более чем достаточно причин для сильных нарушений памяти и других функциональных расстройств у бывших боксеров. Причи¬ няемые спортом и ведущие к нарушениям памяти повреж¬ дения мозга наблюдаются, впрочем, не только при боксе, но также и при других контактных видах спорта — кикбоксин¬ ге, регби и футболе. Причиной нарушений памяти или даже деменции может быть инсульт или кровотечение в вышеука¬ занных областях и нервных соединениях мозга. При синдро¬ ме Корсакова, возникающем как следствие злоупотребления алкоголем в комбинации с дурным питанием и недостатком витамина В1, в corpora mamillaria находят небольшие крово¬ течения и рубцы. Пациенты с синдромом Корсакова страда¬ ют нарушениями памяти, схожими с нарушениями, вызван¬ ными повреждениями височной доли. Пробелы в памяти они заполняют вымышленными историями. Важное значе¬ ние corporum mamillarium (сосцевидных тел) для памяти бывает видно не только из-за проблем, возникающих после занятия боксом, или из-за появления опухоли, или после операции в этой области мозга (см. VI.2); об этом свидетель¬ ствует также невероятный несчастный случай с одним чело¬ веком во время партии в бильярд. Бильярдный кий его пар¬ тнера, попав ему в ноздрю, прошел через основание мозга и повредил corpora mamillaria. У бедняги остались сильнейшие расстройства памяти. В сосцевидных телах (corpora mamillaria) информация переключается на таламус (рис. 2). Незначительные инсульты в таламусе могут стать причиной сильного расстройства па¬ мяти и даже деменции. Затем информация отправляется в области коры больших полушарий, откуда мы можем созна¬ тельно извлекать воспоминания. Это декларативная, или экспли¬ цитная, память на факты и события. 359
XV. Память XV.4 Раздельное хранение в памяти Человек, не узнававший свою жену, прекрасно узнавал свою машину. Различные аспекты одного события сохраняются в разных областях мозга. Если впоследствии мы пытаемся припомнить это событие, различные его аспекты должны быть вновь со¬ браны воедино. Мозг бессознательно заполняет пробелы в воспоминаниях. Поэтому нашу память не следует сравнивать с жестким диском компьютера, который в состоянии всё вос¬ производить с точностью. Более реалистически будет сравни¬ вать нашу память с работой археолога, который по несколь¬ ким найденным костям пытается получить представление о скелете и нередко при этом впадает в ошибку. Наша память далеко не надежна, как постоянно показывают судебные за¬ седания. Различные виды информации: музыка, образы, лица — хранятся в различных частях коры больших полушарий, о чем свидетельствует невозможность некоторых пациентов вспомнить сугубо специфическую информацию. После по¬ вреждения правостороннего заднего мозгового центра чело¬ век не узнает лиц знакомых, даже свою жену, хотя хорошо ее видит. Но предметы, например свою машину, он узнаёт сразу, потому что память об этом хранится в другой области мозга. Легко можно представить себе реакцию окружающих: узна¬ ет свою машину и не узнает собственную жену! Дефект извес¬ тен как просопагнозия, или лицевая слепота. Оливер Сакс описал этот недуг в книге The Mind’s Туе |Духовное око] и еще раньше в книге The man, Dr. Р., who mistook his wife for a hat [Че¬ ловек, д-р П., который принял свою жену за шляпу]. Доктор П. хо¬ тел взять свою шляпу, но вместо этого схватился за голову своей жены и пытался ее надеть. И это притом, что он был 360
XV.4. Раздельное хранение в памяти вполне нормальным преподавателем в музыкальной школе. Не менее выразительны и такие примеры: человек, стоящий перед зеркалом и лишь с громадным трудом способный узнать самого себя, или солдат, во время отпуска случайно встретив¬ ший на улице свою мать и не узнавший ее. Собственные мои трудности, к счастью, не идут с этим ни в какое сравнение, но не узнавать лица всегда было слабостью, которая постоян¬ но ставит меня в неловкое положение. Я представлялся лю¬ дям, которые удивленно смотрели
XV. Память слабости к карикатурам. Совершенно иная проблема, чем слепота на лица, наблюдается при синдроме Капгра. При этой болезни пациент, хотя и узнает в лицо определенного члена своей семьи, больше не чувствует исходящего от него тепла, эмоционального отклика и поэтому верит, что его заменил двойник. Такие больные думают иногда, что их близких заме¬ нили роботы или инопланетяне, и это вызывает у них пара¬ ноидную реакцию. Синдром Капгра может встречаться как результат повреждения мозга или при болезни Альцгеймера. Поскольку различные аспекты видимого нами перера¬ батываются в различных областях мозга с их различными функциями, это может приводить к выпадению того или иного аспекта. Профессор Эд де Хаан описал случай, когда женщина была не способна видеть движение. Она не видела движущихся автомобилей и внезапно замечала их только тогда, когда они останавливались. Есть люди, которые пре¬ красно видят цвета, но не в состоянии их узнать; или видят цвета, но не могут различать формы; или не воспринимают яркое освещение и включают свет, ибо им кажется, что тем¬ но из-за того, что они его выключили. Спрятанная наилучшим образом информация находится в нашей remote memory [памяти на отдаленные события], где мы храним знание языков и музыки. Болезнь Альцгеймера затрагивает эту область в самую последнюю очередь. Речь исчезает лишь на стадии 7 по классификации Райсберга (см. XIX.2). В сравнении с другими способностями, музыкальные навыки могут сохраняться достаточно долго. У профессиональ¬ ной пианистки в возрасте 58 лет стали проявляться нарушения памяти; в 63 года наступила деменция, она не могла воспри¬ нимать ни устный, ни письменный текст. Музыку в нотной записи она также не понимала. Однако новую, незнакомую музыку, которую она слышала, она прекрасно запоминала и исполняла с большим чувством. Хотя ее когнитивные способ¬ ности в течение следующего года резко ухудшились, она всё
XV.5. Имплицитная память в мозжечке еще с удовольствием исполняла пьесы из своего репертуара. Здесь, вероятно, действует подсистема долговременной памя¬ ти, расположенная на латеральной стороне мозга (париеталь¬ ная кора, рис. 1) и оставшаяся относительно незатронутой. У художников, страдающих болезнью Альцгеймера и сохра¬ няющих свои творческие способности, действует, вероятно, подсистема в задней области мозга (зрительная кора, рис. 1), которая при этой болезни менее всего повреждается, и к тому же в самую последнюю очередь. XV. 5 Имплицитная память в мозжечке Походка вразвалку — следствие не только алкоголя. Мозжечок (рис. 1, 2) лежит в задней черепной ямке, под за¬ тылочными долями полушарий большого мозга. Эта относи¬ тельно небольшая структура мозга содержит 80% наших нерв¬ ных клеток и отвечает за плавность и хорошую координацию движений и речи. С помощью мозжечка мы можем фикси¬ ровать взгляд на одной точке и при этом отрицательно тря¬ сти головой из стороны в сторону. Мозжечок хранит память о заученных движениях. В мозжечке, в процессе развития, одно за другим закладываются навыки движений ползания, ходьбы, стояния, а затем езды на велосипеде, плавания, игры на фортепьяно и вождения автомобиля. При выполнении этих движений мозжечок всё время их корректирует. Програм¬ ма сложных движений, называемая также нашей имплицит¬ ной памятью, хранится и совершенствуется в этом чудесном компьютере, так что указанные движения в дальнейшем вы¬ полняются автоматически. «Повторение — мать учения» спра¬
XV. Память ведливо и в отношении мозжечка. Когда мы учимся управ¬ лять автомобилем, нам приходится всё время быть начеку: слишком большое число оборотов, нужно переключить пере¬ дачу, сначала выжать сцепление: да где же эта, чтоб её, третья передача? Указанные действия мы сознательно извлекаем из эксплицитной, или декларативной, памяти, хранилища фактов и происшествий. Это требует времени и происходит неров¬ но. Если одни и те же движения повторяются многократно, они становятся полностью автоматическими и запечатлева¬ ются в мозжечке, в имплицитной, не-декларативной, или про¬ цедурной, памяти на действия, которые приходится выпол¬ нять постоянно. Если вы уже освоили вождение автомобиля до такой степени, что всё делаете автоматически, вы с тру¬ дом сможете сознательно описать свои действия (извлекая их из эксплицитной, или декларативной, памяти) в их точ¬ ной последовательности, притом что легко выполняете их автоматически. У пациента X. М. имплицитная память была невредима, и он мог обучаться новым моторным навыкам. С каждым днем он всё лучше мог нарисовать звезду, отра¬ жавшуюся в зеркале, но об этих упражнениях он не помнил. Улучшения происходили бессознательно. Первая, эксплицит¬ ная, фаза, в которой мы сознательно тренируем память, у X. М. отсутствовала, но мозжечок упражнялся и обучался но¬ вым движениям бессознательно. Мозжечок заботится также о том, чтобы последствия дви¬ жений, которые выполняем мы сами, подавлялись в других частях мозга. Мы не в состоянии сами себя пощекотать, по¬ тому что результат этих собственных движений предсказуем и подавляется в других частях мозга, так что сенсорная кора не активируется. Однако у людей с поражением мозжечка этот механизм может исчезнуть, и тогда они уже оказываются в состоянии щекотать сами себя. Поражение мозжечка не приводит к параличу, но движе¬ ния делаются заметно неуклюжими. Здоровому человеку не Зб4
XV.5. Имплицитная память в мозжечке составляет никакого труда, закрыв глаза, указательным паль¬ цем левой или правой руки коснуться кончика носа. Но при поражении мозжечка ваш указательный палец будет посто¬ янно промахиваться, и вы можете даже ткнуть себе в глаз. При поражении мозжечка в результате инсульта или кро¬ вотечения походка человека, старающегося не упасть, может быть неуверенной, и он будет похож на пьяного. У одного моего коллеги я заметил такую походку, когда он вышел из самолета: из-за долгого и неподвижного сидения у него в мозжечке оказался закупорен один из сосудов. Алкоголь и каннабис оказывают подобное действие на мозжечок, вы¬ зывая характерную морскую походку. Во время развития в матке закладываются крупные нерв¬ ные клетки мозжечка — клетки Пуркинье. Но большая часть мелких нейронов, так называемых зернистых, или грануляр¬ ных, клеток, формируется уже после рождения. Поэтому вся¬ кое нарушение развития мозга, в том числе аутизм и педофи¬ лия, отражается на мозжечке. Многие мозжечковые аномалии, которые при аутизме отмечаются во всех типах клеток и в химических нейротрансмиттерах, могут послужить разъясне¬ нием моторных нарушений: как дефектов плавности, коор¬ динации и темпа движений, так и трудностей при обучении завязыванию шнурков на ботинках или езде на велосипеде. Но становится всё более ясно, что мозжечок, помимо решаю¬ щего значения для координации движений, важен и для бо¬ лее высоких когнитивных функций. Нарушения развития мозжечка, локальные его повреждения, инсульты или опу¬ холи мозжечка могут приводить к возникновению множества психологических проблем: дислексии, синдрому дефицита внимания и гиперактивности (ADHD), нарушениям вербаль¬ ного интеллекта и затруднениям в учебе. Мозжечок пригоден преимущественно для обучения ком¬ плексным задачам и движениям. Он также координирует движения, которым вовсе не приходится обучаться, вроде