Валерий Шульговский.
Вместилище памяти

Профессор, доктор биологических наук, заведующий кафедрой Высшей нервной деятельности биологического факультета МГУ, руководитель лаборатории системного анализа деятельности мозга, член России?ского общества физиологов, фармакологов и биохимиков Валерии? Викторович Шульговский рассказывает о разных видах памяти, мнемонических приемах, обучении и забывании.

Как изучают память?

В основном экспериментально и с помощью сложной техники, например всякого рода томографов, исследующих деятельность мозга. А началось все с аутоэксперимента, который в середине XIX века придумал и провел немецкий психолог Герман Эббингауз. Он составлял трехбуквенные слова — бессмысленные, чтобы они не вызывали ассоциаций, — и заучивал их блоками по 40 штук. В результате он открыл два феномена. Первый — «памятный след» быстро затухает: через час Эббингауз мог воспроизвести только две трети буквосочетаний, через два — меньше 40%, через месяц — 10—20%. Это так называемая кривая забывания. Второй феномен — эффект конца: из 40 заученных слов десяток последних запоминается до 100%, остальные — на уровне кривой забывания. Первые слова также остаются в памяти дольше, но не намного. Выяснилось также, что если сразу после запоминания слова человек решает арифметические задачки, то эффект конца не проявляется.

Чем это объясняется?

Объяснение этому сформулировали в середине ХХ века. Тогда в США провели эксперимент: на открытой площадке размером примерно метр на метр, над которой повесили яркую лампу, сделали укрытие в виде норки. Когда на площадку выпускали крысу, она находила норку и пряталась в ней. Чем больше раз это проделывали, тем быстрее крыса находила убежище — то есть она обучалась. Затем крысе на ушки вешали электроды и пропускали через них ток. Одного импульса было достаточно, чтобы крыса забыла все, чему научилась. Но если то же самое проделывали через 40—60 минут после обучения, память не стиралась. Этот и другие эксперименты позволили ученым сделать вывод о том, что память неоднородна: есть кратковременная и есть долговременная память. В кратковременной материал хранится за счет динамических процессов, хотя и неизвестно, каких именно: электрических или биохимических (и электрошок, и блокирование синтеза белка нарушают эти процессы). По данным современных исследователей, информация в кратковременной памяти хранится примерно 12 секунд. Если в это время вас что-то отвлекает (например, вы переключаетесь на решение арифметической задачи), то информация сильно страдает — она как бы вытесняется, перекрывается другими, вновь поступившими данными.

Как связаны между собой кратковременная и долговременная память? Информация попадает сначала в кратковременную, а потом переходит в долговременную?

Не совсем так. Ученые выяснили, что кратковременной предшествует еще один вид памяти — очень короткий. Он получил название сенсорного регистра — воспринимаемая зрением и слухом информация хранится там в неклассифицированном виде, то есть мы еще не знаем, какого она типа: цифры, слова, лица, пейзажи или что-нибудь еще. Как показали эксперименты, зрительная память затухает в сенсорном регистре примерно за 250 миллисекунд, слуховая — примерно за 4 секунды. Этот эффект использовали братья Люмьеры, которые поняли: если картинки показывать с интервалом 200—250 миллисекунд, они не накладываются друг на друга, а ложатся рядом и создают эффект движения. А для эхоической, или слуховой, информации это как раз то время, которое необходимо, чтобы удерживать в памяти начало фразы, дожидаясь ее конца. На «выходе» из сенсорного регистра информация опознается, то есть проходит категоризацию, и поступает в следующий отсек — в кратковременную память, а оттуда уже — в долговременную. Сколько времени она находится в долговременной памяти, неизвестно, но ясно, что очень долго. Известно также, что хранится она в виде ассоциативных полей. Пример такой памяти дан в рассказе Чехова «Лошадиная фамилия»: его герои долго мучились потому, что фамилия Овсов находилась на периферии семантического поля.

Как происходит обучение и, соответственно, запоминание?

Психологи выделяют несколько типов обучения. Например, ассоциативное: если два сигнала следуют один за другим, особенно если второй из них — пища или наказание, то между ними образуется связь.

И тогда запах пищи, стук ножей и т.д. вызывают у нас определенные ассоциации. Это реактивное обучение — наше сознание в этом процессе не участвует. Таким образом человека можно обучить многому — он этого даже не заметит, а будет просто воспроизводить эффект обучения. Бывает оперантное обучение — его отрыл американский психолог Беррес Скиннер. На этом принципе построены все компьютерные игры: нажимая на клавиши, вы вызываете изменения во внешней среде. Если эти изменения положительные и они чем-то подкрепляются, то вы учитесь увеличивать вероятность попадания в положительные ситуации. Так мы учим, например, правила дорожного движения: много раз подряд отвечаем на одни и те же вопросы, выбирая правильный ответ, и в конце концов без зубрежки и особых усилий все запоминаем. Психологи называют такое обучение программированным.

Этот принцип используется в ЕГЭ, что, с точки зрения науки, не совсем правильно. Дело в том, что на таком экзамене действует память, связанная не с пониманием и логикой, а со сравнением — то есть та часть памяти, которая у всех людей очень мощно развита от рождения. Участники одного эксперимента, например, через месяц после просмотра тысячи слайдов вспоминали их, отделяя от новых шестидесяти изображений. А люди, принявшие участие в другом эксперименте, через 50 лет после окончания колледжа сопоставляли имена и клички своих соучеников с их фотографиями.

Известно, что одни люди лучше запоминают движения, другие, например, лица. С чем это связано?

С тем, что существует несколько видов долговременной памяти: есть память декларативная — на слова, образы, события, лица и т.д. — и недекларативная — на движения, физические действия. За эти виды памяти отвечают разные участки мозга. Приведу пример. В США в середине прошлого века курсант военного училища во время занятий фехтованием получил травму гиппокампа. Это привело к инвалидности: у него пропала память о текущих событиях. Он помнил свою жизнь до несчастного случая, но события и впечатления, связанные с настоящим, в его памяти не задерживались. При этом он каждый день выполнял сложные упражнения на процедурную память — писал, глядя в зеркало, «перевернутые» тексты. С каждым днем он это делал все лучше и лучше, то есть явно обучался.

Значит, за декларативную память на текущие события отвечает гиппокамп?

Да. Впервые предположение о том, что гиппокамп отвечает за сохранение информации в мозге, выдвинул во второй половине XIX века наш соотечественник, психиатр Сергей Сергеевич Корсаков. Он заметил, что на последней стадии алкоголизма человек не запоминает событий, людей и т.д. Корсаков мог бесконечное число раз входить в палату к такому больному и знакомиться с ним — и больной его тут же забывал. Исследуя мозг умерших пациентов-алкоголиков, Корсаков обнаружил у них двустороннюю дегенерацию гиппокамповой формации. Из-за этого больные страдали расстройством кратковременной памяти, сопровождавшимся пространственной и временной дезориентацией. Этот комплекс симптомов получил название Корсаковского синдрома.

Некоторые люди отличаются уникальной памятью — это врожденное свойство?

Действительно, бывают люди с «огромной» памятью. Одним она дается от рождения, другие запоминают феноменальное количество информации, пользуясь различными приемами. Великий советский психолог Александр Романович Лурия в своей «Маленькой книжке о большой памяти» рассказал о человеке с удивительной памятью. Этого человека, как мы сейчас знаем, звали Соломон Вениаминович Шерешев ский, он был журналистом. Он легко запоминал шахматные партии, сложные формулы, цифры, сотни слов, в том числе иностранных, значения которых он не понимал, и с легкостью воспроизводил их даже через несколько лет. Исследовавшие Шерешевского психологи Лурия и Лев Семенович Выготский обнаружили у него синестезию: под влиянием слуховых восприятий у Шерешев ского появлялись цветовые и вкусовые ощущения. И это помогало ему запоминать. Кроме того, для запоминания он использовал различные мнемонические приемы. Самый распространенный — метод мест. Его знали еще античные ораторы, произносившие речи по четыре-шесть часов: они мысленно «расставляли» ключевые идеи и образы своей речи в разных частях храма, в котором выступали. Так же действовал и Шерешевский. Любопытно, как он описывал свои ошибки (а он ошибался!). Он говорил примерно следующее: слово «метла» я поставил у белой стены на улице. Я не заметил его, когда «шел» и «собирал» расставленные при запоминании слова, потому что ручка у метлы тоже была белая и она слилась со стеной. Чтобы забывать ненужную информацию (можете себе представить, как была заполнена его память!), Шерешев-ский придумал еще один мнемонический прием: он представлял себе, что эта информация написана на доске — и «стирал» ее.

Можно ли искусственно, скажем, с помощью каких-нибудь препаратов «расширить» свою память?

Это дело будущего. Сейчас появилось новое направление в фармакологии — синтез и производство ноотропов — веществ, позволяющих улучшать память, внимание, способность к обучению, когнитивные функ ции и т.д. Список ноотропов пока не очень большой, и в состав большинства из них входят метаболиты мозга — продукты, возникающие на промежуточной стадии обмена веществ. Это некие полуфабрикаты, которые способствуют образованию в мозгу окончательных метаболитов. Насколько безопасны эти препараты, пока не ясно.

Как изменяется память с возрастом?

Обычно люди хранят воспоминания о себе лет с трех-четырех, хотя многие выдающиеся люди утверждают, что помнят себя с более раннего возраста. Лев Толстой, например, говорил, что помнит акт своего рождения. Я в этом сомневаюсь, потому что в это время гиппокамп у ребенка еще не развит, значит, информация у него не откладывается в долговременную память. Своего расцвета память человека достигает после полового созревания, лет в 18—19. Долгое время, то есть почти сто лет, ученые вслед за испанским нейрогистологом Сантьяго Рамоном-и-Кахалем, который научился, окрашивая нейроны ионами серебра, изучать разные области головного мозга, придерживались принципа неизменности: они считали, что нейроны мозга погибают и не возрождаются. В последние десятилетия появилась теория стволовых клеток — выяснилось, что эти клетки содержатся в мозге в нескольких местах: это стенка третьего желудочка и фасция гиппокампа. Там идет их активная пролиферация: от одной стволовой клетки отделяется вторая, которая, в свою очередь, превращается в нейрон или глиаль-ную клетку. Это значит, что мозг, по-видимому, себя ремонтирует. Хотя, конечно, существует огромное количество дегенеративных заболеваний мозга, которые, естественно, отражаются на памяти. Одно из них, болезнь Альцгеймера, выходит на первое место в мире по причине смертности. Но и без этих заболеваний память с возрастом ухудшается, причем избирательно. Я, например, хорошо запоминаю имена, а фамилии не помню — даже своих давних коллег, которых знаю десятки лет.

Можно ли поддерживать свою память в тонусе?

Конечно. Для этого, во-первых, нужно вести нормальный образ жизни. Во-вторых, постоянно напрягать память. Чем больше вы ее занимаете, тем эластичнее она становится. Например, я, как преподаватель, постоянно читаю лекции, что предполагает воспроизведение огромного количества материала, фактов и т.д. Я никогда не пользуюсь записями: это производит плохое впечатление на студентов. Поэтому я все читаю по памяти — и это отличная тренировка.

Вы рассказали об одном мнемоническом приеме. Какие еще методы, облегчающие запоминание, можно использовать на практике?

Во-первых, повторение — попросту, зубрежка. Как показывают современные опыты, качество запоминания напрямую зависит от количества повторов. Во-вторых, сон. Известно, что если человек, выучивший, например, массив слов, ложится спать, то, проснувшись, он воспроизведет больше слов, чем человек, бодрствовавший после обучения. Благодаря тому, что во время сна мы не ощущаем внешних воздействий, процесс консолидации (то есть закрепления следа памяти) идет гораздо лучше. Хотя учиться, то есть запоминать что-то в состоянии сна, вопреки смелым предположениям ученых, невозможно. У нас на кафедре в 1960-е годы проводился такой эксперимент. Мы устроили ночную лабораторию и предлагали студентам попробовать выучить иностранный язык во сне. Был настоящий ажиотаж: многие хотели выспаться и одновременно выучить язык. Но это ничего не дало: обучения во сне не происходит. В-третьих, запоминанию в значительной степени способствуют эмоции. У человека они выполняют функцию подкрепления (в отличие от животных, у которых эмоции играют роль оценки воздействия: при отрицательных эмоциях животное в контакт не вступает). Человеку же эмоции — любые! — могут заменить даже еду. Все, что окрашено эмоционально — не важно, положительно или отрицательно, — намного лучше запоминается и дольше удерживается в памяти. Психологи даже ввели понятие «эмоциональная память» — лучше всего она развита у детей. Я, например, отлично помню яркие события своего детства: возвращение солдат с фронта, демонстрации на Красной площади, похороны Сталина. А вот фоновые события: как я ходил в школу, какие проблемы были у нас в коммуналке — помню гораздо хуже. В принципе, эмоции можно вызывать искусственным путем. Например, с помощью небольших доз адреналина или алкоголя. Ну и конечно, существуют такие всем известные приемы, как завязывание узелков на платке, рифмование слов или сочинение рассказов с использованием запоминаемой информации.

Существуют ли способы вспомнить забытую информацию?

Да. У человека есть память на фон (обстановочная память) и память на события, происходившие на этом фоне. Эти два вида памяти действуют раздельно, хотя мы этого, конечно, не замечаем. Поэтому, если вы забыли какое-то событие, нужно вспомнить обстановку: я пришел домой, открыл дверь, положил ключи на полку, разделся — что было дальше? И так по шагам вы придете к тому срезу событий, который вас интересует. Можно вернуться к нужному фону не в уме, а физически: например, встать на то место, где вы думали о том, что впоследствии неожиданно испарилось из вашей памяти. В таком случае в дело включается моторика — ведь это тоже память! Представляете, что такое фигурное катание или слалом — там нужно запомнить огромное количество движений! Поэтому подобными видами спорта начинают заниматься в раннем детстве, когда движения запоминаются легче. Кстати, понаблюдайте за спортсменами-чемпионами (например, в слаломе — скоростном спуске): прежде чем начать двигаться, они какое-то время стоят неподвижно. В этот момент они проигрывают в уме двигательные комбинации, которые должны будут воспроизвести. И оказывается, при этом они теряют почти столько же калорий, сколько при реальном движении. Мозг помогает телу вспомнить движения, и человек достигает высоких результатов.