Учёные всё чаще приходят к выводу, что человеческая память устроена гораздо сложнее, чем принято думать. В повседневной жизни каждый человек сталкивается с ситуациями, когда кажется, что какая-то информация полностью исчезла из головы. Мы пытаемся вспомнить имя человека, сюжет фильма или слово на иностранном языке, и ничего не получается. Возникает ощущение, будто память просто стерлась. Однако новое исследование показывает, что во многих случаях воспоминание никуда не исчезает. Оно может продолжать существовать в мозге, просто не достигая уровня сознания. Проще говоря, мозг может помнить то, что человек считает забытым.
Этим вопросом занялась группа исследователей из университета Ноттингема. Учёные решили выяснить, действительно ли память исчезает, если человек не может её воспроизвести. Для этого они провели эксперимент с участием добровольцев и наблюдали за работой их мозга при помощи специальной технологии сканирования, которая фиксирует мельчайшие электрические колебания нервных клеток. Эти колебания часто называют мозговыми волнами. Они возникают постоянно и помогают разным участкам мозга синхронизировать свою работу. Именно благодаря таким ритмам мозг может кодировать информацию, хранить её и затем извлекать. Когда человек вспоминает события из прошлого, миллионы нейронов начинают работать согласованно, образуя своеобразный электрический оркестр.
Эксперимент был устроен довольно интересно. Участникам показывали короткие видеоролики и просили связать каждый ролик с определённым словом. Люди должны были представить яркую ассоциацию между словом и увиденным изображением. Этот метод хорошо известен в психологии памяти: чем ярче и необычнее ассоциация, тем легче потом вспомнить информацию. Через некоторое время добровольцам снова показывали те же слова, но уже без видеороликов. Теперь их просили вспомнить, какой именно ролик был связан с каждым словом. Всё это время учёные фиксировали активность мозга.
Особенность исследования заключалась в использовании современных алгоритмов машинного обучения. Компьютерную систему заранее обучили распознавать уникальные паттерны активности мозга, которые соответствовали каждому видеоролику. То есть программа могла определить, какой именно ролик «активируется» в мозге человека, даже если сам человек говорил, что ничего не помнит. Такой подход позволил исследователям увидеть процессы памяти буквально в реальном времени.
Полученные результаты оказались довольно неожиданными и в каком-то смысле даже философскими. Оказалось, что мозг нередко активирует нужное воспоминание даже тогда, когда человек не способен его осознанно вспомнить. Сигнал памяти появляется в активности нейронов, но он остаётся слабым и не достигает уровня сознания. Иначе говоря, информация присутствует в мозге, но она не становится доступной для осознанного восприятия.
Исследователи заметили важную деталь. Когда участникам эксперимента всё-таки удавалось вспомнить нужный видеоролик, активность мозга менялась: сигнал памяти начинал пульсировать более ритмично. Это происходило в определённом диапазоне мозговых волн. Можно сказать, что воспоминание становилось более организованным и заметным на фоне общего шума нервной активности. Когда же человек не мог вспомнить ролик, сигнал всё равно возникал, но оставался слабым и хаотичным.
Учёные предложили простое сравнение, чтобы объяснить этот механизм. Представьте себе большой стадион, на котором находятся тысячи людей. Если каждый разговаривает о своём, возникает общий шум, и невозможно разобрать отдельные слова. Но если все начинают петь одну и ту же песню, звук становится громким и понятным. По мнению исследователей, в мозге происходит похожий процесс. Когда нейроны начинают работать синхронно, сигнал воспоминания усиливается и становится доступным сознанию.
Ещё одно наблюдение оказалось не менее интересным. Когда память успешно вспоминалась, общий уровень фоновой активности в некоторых областях мозга снижался. Это можно сравнить с тем, как на том же стадионе постепенно стихает общий гул разговоров. В такой ситуации даже относительно тихий сигнал становится более заметным. Поэтому мозг может «услышать» воспоминание, которое раньше терялось среди других сигналов.
Память — это не объект, который хранится где-то в определённой ячейке мозга. Скорее это результат взаимодействия множества нервных клеток.
Дональд Хебб
Если смотреть на проблему с этой точки зрения, становится понятнее, почему иногда так трудно что-то вспомнить. Воспоминание может существовать, но сигнал недостаточно сильный, чтобы выйти на уровень сознания. Он словно теряется среди огромного количества других сигналов, которые постоянно циркулируют в мозге.
Интересно, что подобные открытия могут иметь практическое значение для медицины. Например, для изучения деменции и других заболеваний, связанных с ухудшением памяти. Сегодня многие методы лечения основаны на предположении, что при таких заболеваниях воспоминания постепенно разрушаются. Но если новые данные подтвердятся, ситуация может оказаться более сложной. Не исключено, что часть воспоминаний остаётся в мозге даже при серьёзных нарушениях памяти. Просто они перестают доходить до сознания. В таком случае подход к лечению может измениться. Вместо того чтобы пытаться создать новые воспоминания, врачи могут искать способы помочь мозгу активировать уже существующие.
Это может включать когнитивные тренировки, специальные упражнения для памяти, а также различные методы стимуляции мозга. Некоторые учёные рассматривают возможность использования слабых электрических импульсов, которые могут влиять на активность нейронных сетей. Подобные технологии уже применяются в лечении некоторых неврологических и психических заболеваний.
Кроме того, исследование заставляет по-новому взглянуть на повседневные явления, знакомые каждому человеку. Например, иногда воспоминание внезапно всплывает из ниоткуда. Человек может почувствовать запах, услышать мелодию или увидеть знакомый пейзаж — и вдруг вспоминает событие, которое казалось давно забытым. Возможно, в такие моменты просто активируется нужная сеть нейронов.
Подобные процессы происходят и во сне. Многие нейробиологи считают, что во время сна мозг активно перерабатывает информацию, полученную за день. В это время укрепляются связи между нейронами. Именно поэтому иногда утром человек неожиданно вспоминает то, что вечером казалось полностью забытым.
Автор статьи: журналист, специалист здравоохранения, Аркадий Штык.
