О памяти и способах её улучшить
— Ранее в исследовании вы ставили под сомнение чёткое разделение памяти на краткосрочную и долгосрочную. Как всё-таки работает память?
Разделение долгосрочной и краткосрочной памяти — это вопрос терминологии. Разные лаборатории определяют эти вещи по‑разному: дискретно или разделяя на условные категории.
Основная идея нашей лаборатории, которую мы опубликовали несколько лет назад, в том, что расширение временной границы памяти — её фундаментальный механизм. Это не единственный переход из краткосрочной в долгосрочную, а наращивание всё более длительных изменений в нервной системе, которые и являются памятью.
Всё, что наш мозг получает из внешней среды, — это временные интервалы. На
сетчатку падают фотоны, в ушах колеблются разные частоты воздуха.
С какой периодичностью и какие именно точки появлялись на сетчатке — в этом состоит память. Фундаментально память — это колебания гомеостаза. Когда в наш организм поступает сигнал, он колеблет какую‑то переменную в мозге. Любой сигнал — это волна. Это как будто отклонение, которое потом возвращается обратно к норме.
Допустим, несколько визуальных стимулов вызвали краткосрочное отклонение работы мозга. Встретившись с другим краткосрочным отклонением — например, от звукового стимула, — они вместе породили новую, более долгосрочную волну и стали частью памяти.
Такие превращения краткосрочных отклонений в долгосрочные происходят на огромном количестве уровней. Это пирамида, которая надстраивается сама над собой.
С точки зрения мозга нет двух типов памяти: краткосрочной и долгосрочной. Есть множество отклонений в работе мозга, которые в определённых комбинациях приводят к более и более долгосрочным изменениям.
— Давайте представим, что я пытаюсь выучить билет к экзамену. Что в это время происходит в моём мозге?
Первое, что происходит, — вы направляете внимание на этот текст, фиксируете глаза на странице. Визуальная информация начинает поступать через сетчатку в таламус, а из таламуса — в зрительные отделы коры. То есть сигнал из сетчатки передаётся всё выше и выше в мозг.
Когда он доходит до коры, то встречает обратный сигнал, который движется с передней части мозга, с префронтальной коры, где закодирована ваша
мотивация читать учебник. Обезьяне вы просто так не объясните, почему нужно читать этот текст. У вас же есть идея, зачем вы это делаете и что хотите из этого извлечь. Эта идея проецируется из префронтальной коры в зрительную.
Я немного упрощаю, но суть в том, что есть визуальная информация, поступающая через глаза. И есть нисходящая — внимание, которое освещает эту информацию и извлекает из неё элементы, которые важны с точки зрения мотивации. Этот второй сигнал регистрирует то, что вы считаете важным, и игнорирует то, что кажется неважным. Два сигнала взаимодействуют друг с другом, между ними устанавливается синхрония.
Эта ментальная конструкция транслируется в гиппокамп — придаток коры больших полушарий, который отвечает за эпизодическую память. Эпизодическая память — это сочетания разных отделов коры, которые были активны в определённый период времени. Когда с вами что‑то происходит, у вас активны слух, зрение, обоняние — всё это связывается гиппокампом в цельную структуру и закладывается в нём единой «гиперссылкой».
Когда вам нужно вспомнить, что вы прочли в учебнике, префронтальная кора посылает запрос в гиппокамп. И он воспроизводит то состояние, в котором префронтальная кора была в момент запоминания — во время чтения.
Получается, что память состоит из фиксации синаптических соединений и их относительной силы в гиппокампе.
— Что в большей степени влияет на запоминание? Мотивация?
Очень сложно отделить мотивацию от внимания. Это разные названия для единого процесса в мозге, который необходим для запоминания.
Эпизодическая память действительно зависит от мотивации и, как следствие, от внимания, которое направлено на запоминание. Я как‑то вывел уравнение: память = значимость × повторение. Это условность, но она отражает принципиальные факторы
запоминания, которые максимально универсальны и применимы к большому количеству видов памяти у разных животных.
Значимость может физически выражаться как всплеск нейромодуляторов — дофамина или норадреналина, которые вырабатываются мозгом, когда вы обрадовались или испугались. Условно говоря, дофамин поступает в гиппокамп, пока там формируются синаптические контакты, и усиливает их образование. Поэтому, если вам интересно то, что вы читаете, если у вас есть мотивация, то гиппокампальное запоминание будет работать лучше.
Повторение тоже одно из фундаментальных свойств памяти. Если что‑то повторяется с регулярными промежутками времени, то оно будет иметь больший эффект. Это верно даже для существ, у которых нет нервной системы. Бактерии могут запоминать вспышки света с регулярными промежутками и реагировать на них, как если бы у них формировалась память. В повторении есть что‑то совершенно глобальное в эволюционном смысле.
— Вы, наверное, помните, как в школьные времена учили стихи: вечером много раз повторяем, ложимся спать, наутро можем рассказать стих на память. Как сон влияет на запоминание?
Это абсолютно логичная методика. Я неоднократно убеждался, что учить перед сном — это максимально эффективный способ запоминания. Здесь действуют два фактора: повторение и то, что оно происходит именно перед сном.
Нейробиологи согласны, что фундаментальная функция сна тесно связана с памятью. Но как именно — пока не очень понятно.
У всех живых существ есть медленный
сон. А быстрый сон — это небольшая надстройка над медленным, которая характерна исключительно для нас, млекопитающих. И, может, других позвоночных.
Во время быстрого сна мы видим сны, и они, по всей видимости, помогают нам запомнить некоторые вещи. Сон — это имитация бодрствования. Пока мышцы тела отключены, мозг берёт разные куски памяти и комбинирует между собой. Смотрит, что получилось, и если вдруг что‑то полезное срослось, то это можно и запомнить.
Медленный сон, по‑видимому, нужен для забывания. Во время бодрствования часть синапсов в мозге усиливается, часть ослабляется, но усиление преобладает над ослаблением. Работая мозгом, мы толкаем его к большей и большей силе синапсов. Продолжаться так до бесконечности не может, это состояние должно компенсироваться. Предполагается, что медленный сон — возврат к балансу.
Сон — универсальное явление в царстве животных, что само по себе парадоксально, ведь он очень опасен: мы отключаемся от мира на значительный промежуток времени и совершенно беззащитны перед
хищниками. Если бы можно было избежать сна, то эволюционно мы бы точно это сделали. Получается, сон нам обязательно нужен.
— Почему мы помним слова дурацкой песни, которую услышали сто лет назад, и забываем про день рождения лучшего друга? Как это работает?
Понятно, что день рождения друга для нас важнее, чем песня, которую когда‑то услышали. Но это совсем не значит, что наш мозг считает так же. Для него — одним другом больше, одним меньше, это не так принципиально. А вот шлягер, услышанный в пятом классе, — это очень важно.
Конечно, мы были бы рады запоминать социально важные вещи и не запоминать бесполезные. Но мы не всегда имеем контроль над тем, какие эмоции вызывают у нас разные стимулы.
Дело может быть ещё и в том, что песни и
реклама нацелены на то, чтобы лучше запоминаться, вызывать у нас эмоциональную реакцию. Ну а день рождения — это просто факт, который сам по себе эмоциональной окраски не несёт. Все даты одинаковы, нам самим нужно создавать значимость вокруг конкретного числа, чтобы лучше его запомнить.
У меня такое ощущение, что 30% моего мозга отдано под рекламу из 90‑х. Я очень сильно переживаю по этому поводу. Могу воспроизвести в мельчайших деталях рекламу жвачки «Малабар», но при этом дни рождения запоминаются гораздо сложнее.
— А разве эволюционно не важнее запоминать социально значимые вещи, такие как даты?
Я совершенно согласен, значимые вещи запоминать эволюционно важнее. Просто эта важность может определяться разными отделами мозга. Я думаю, дело в том, что мы не эволюционировали с днями рождения. Календарь и даты, которые нужно помнить, — это недавняя культурная надстройка над жёстко прописанными в нашем мозге процессами. А вот реакция на звуки — это действительно то, что в нас заседает прочно.
— Можно ли улучшить память?
Внимание принципиально для запоминания, и его точно можно тренировать. А вместе с ним и память. К тому же память проще формировать не с нуля, а путём добавления элементов к уже существующей памяти.
Чем больше мы знаем, тем проще запоминать.
Интересуйтесь большим количеством вещей, наполняйте память — это поможет запоминать в дальнейшем.
О науке, современном образовании и книге
— Вы работали учёным в США, Великобритании и России. Чем принципиально западная наука отличается от российской?
Учёным в России я почти не работал. Учился, но это не совсем работа в лаборатории, и это было довольно давно. Я 12 лет не живу в России и думаю, что многое изменилось.
По ощущениям, главное, что отличает меня и моих однокашников с биофака от западных коллег — это тот факт, что нас учили понимать природу, а не работать биологами. В этом есть и плюсы и минусы.
На биофаке нас воспитывали в таком ключе, что беспокоиться о практических вещах, заниматься наукой ради того, чтобы что‑то создать или вылечить
болезнь — это недостойно настоящего учёного. Мы занимаемся наукой как музыкой. Создаём знания в вакууме, понимаем природу как она есть, живём в хрустальном замке натурфилософии.
Ничего такого на Западе нет. Здесь это совершенно немыслимая позиция. Если ты учишься биологии, то именно тому, как быть биологом: как работать у станка, гонять гели «Гонять гели» — сленговое выражение биологов для «разделять и анализировать молекулы методом гелевого электрофореза». — Прим. ред. и анализировать результаты. Здесь всем плевать, какие у тебя представления о природе и каким образом ботаника с зоологией укладываются для тебя в единую картину.
Я не знаю ни одного западного нейробиолога, который бы мог нарисовать древо жизни. Но как можно изучать мозг, не зная о том, что населяет планету? Мне это кажется очень странным подходом, в котором меньше интеллектуальной работы. А меня в науке всегда привлекала именно она.
Фото: Николай КукушкинЗа годы работы в лаборатории я понял, что для продуктивной научной деятельности раз в полгода мне нужно поднимать голову от станка и задумываться о том, что я делаю. Если я так сориентируюсь, то на следующие полгода можно вообще обо всём забыть и монотонно проводить эксперименты.
Я очень благодарен, что Санкт‑Петербургский государственный университет дал мне такое образование, которое позволяет смотреть на всё с высоты птичьего полёта, менять область деятельности, если мне захочется.
— Такое отношение к науке — это то, чего не хватает в США?
Это то, чего не хватает мне. Как показывает практика, совсем не обязательно производить перевороты в понимании реальности, чтобы быть успешным учёным. Мне просто интересны перевороты в понимании реальности. И неинтересны практические аспекты работы биолога.
Татьяна
В 2003 году Брайан Сайкс выдвинул теорию, что через 125 тысяч лет мужчины исчезнут С чем это связано
Y-хромосома содержит в себе ген Sry, являющийся маркером пола Некоторые ученые считают, что у природы есть свои пределы — то есть бесконечно уменьшаться хромосома, необходимая мужчинам, не может. Но даже если такое и случится, то у человечества есть примеры, показывающие, что это не так страшно. В природе есть виды, пол которых не определяется только набором хромосом. Или определенные виды мышей, которые уже потеряли в ходе эволюции свои Y-хромосомы и не сильно от этого пострадали.
На изменение Y-хромосом влияет и курение
.jpg)
Безусловно, эволюция играет важнейшую роль Эти знания стали основой книги «О происхождении видов». 
Случайности не случайны Главная ошибка — в неверном представлении процесса эволюции. Это не целиком и полностью случайность. Хоть она и играет здесь определенную роль, но в целом это процесс определенного отбора черт, способных повысить выживаемость организмов. 
Линейный вид
