У каждого из нас есть такие воспоминания. Первый поцелуй. Наша свадьба. Момент, когда закончилась война. Неприятные события нашей жизни мы тоже помним. Пятнадцать секунд, когда те два бандита бежали к вам, чтобы избить. Момент, когда наша машина потеряла управление и мы чудом не столкнулась с несущимся навстречу грузовиком. Где мы были, когда началось землетрясение, когда застрелили Кеннеди, что мы делали 11 сентября... Все это навсегда запечатлелось в нашем мозге. При этом мы можем совершенно не помнить, что произошло за 24 часа до таких знаковых, судьбоносных событий. Яркие, захватывающие, важные события, в том числе и стрессовые, вспоминаются легко. Стресс может улучшать память.
Но все мы знаем, что бывает и наоборот. Выпускной экзамен, вы нервничаете, вы измотаны и просто не можете вспомнить формулу, которую легко вспомнили бы в любое другое время. Вы находитесь на серьезных переговорах, вы напряжены и, конечно же, в решающий момент не можете вспомнить имя человека, которого вам нужно представить. Когда меня в первый раз пригласила «в дом» моя будущая жена, чтобы познакомить со своей семьей, я жутко волновался; после ужина мы играли в «шарады», и мне удалось добиться оглушительного провала моей команды, состоявшей из меня и будущей тещи, — я напрочь забыл слово «кастрюля». Иногда такие ситуации, когда память «отказывает», связаны с травмирующими событиями — боец, переживший ужасное сражение, жертва сексуального насилия в детстве — детали происшедшего теряются в тумане амнезии. Стресс может ухудшать память.
К настоящему моменту эта дихотомия должна быть вам уже знакома: стресс улучшает какую-то функцию в одной ситуации и ухудшает ее в другой. Например, 30-секундный спринт через саванну и десятилетия постоянной тревоги приводят к совершенно разным последствиям. Кратковременные стрессоры умеренной силы улучшают когнитивные функции, а очень сильные или длительные стрессоры их подавляют. Чтобы выяснить, как стресс влияет на память, нужно знать, как формируются воспоминания (связные), как они хранятся и как они могут исчезать или искажаться.
Как работает память256
Начнем с того, что память не является монолитной, есть несколько ее типов. Особенно важна дихотомия между кратковременной и долговременной памятью. Как работает первая: вы слышите по радио нужный вам номер телефона, боитесь его забыть, бегаете по комнате в поисках ручки, записываете телефон на листке бумаги и благополучно забываете. Кратковременная память — это как будто мозг в течение 30 секунд жонглирует шарами в воздухе. Долговременная память, наоборот, помогает нам вспомнить, что мы ели на ужин вчера вечером, как зовут президента США, сколько у вас внуков, какой институт мы закончили. Нейропсихологи недавно выяснили, что существует особый подтип долговременной памяти. Отдаленные воспоминания — это воспоминания из детства: название вашей родной деревни, родной язык, запах бабушкиных пирожков. Кажется, такие воспоминания хранятся в чем-то вроде «архива» в мозге, отдельно от более свежих долговременных воспоминаний. Часто у пациентов с деменцией, разрушающей долговременную память, отдаленные воспоминания остаются в целости и сохранности.
Еще одно важное различие — между эксплицитной (ее также называют декларативной) и имплицитной памятью (у нее есть важный подтип под названием «процедурная память»). Эксплицитная память касается фактов и событий, а также осознания того, что мы их знаем: я — млекопитающее, сегодня понедельник, у моего стоматолога густые брови и другие подобные вещи. Имплицитная процедурная память позволяет помнить навыки и привычки, «знать», как что-либо делать, без необходимости осознанно думать об этом: переключать скорости в автомобиле, ехать на велосипеде, танцевать фокстрот. Воспоминания могут передаваться между эксплицитной и имплицитной формами хранения. Например, вы разучиваете новый, сложный фортепианный этюд. Повторяя его, каждый раз вам приходится осознанно, специально вспоминать, что нужно делать — поднять локоть, а после вот этого отрывка сделать паузу. Но в один прекрасный день, снова играя этюд, вы понимаете, что только что безупречно сыграли этот отрывок, не думая об этом: вы сделали это с помощью не эксплицитной, а имплицитной памяти. В первый раз возникает такое чувство, будто руки помнят этюд лучше, чем мозг.
Память может нарушиться, если мы пытаемся «втиснуть» что-то имплицитное в эксплицитные каналы. Вот пример, который наконец позволит вам извлечь какую-то пользу из этой книги: как с помощью своей нейробиологии победить в спортивных состязаниях. Предположим, вы играете в теннис с более сильным противником. Дождитесь, когда противник сделает удачный удар слева, а потом тепло улыбнитесь и скажите: «Вы прекрасно играете. Просто потрясающе. Какой удар! Как вы это делаете? Когда вы делаете удар слева, как сейчас, как вы держите большой палец — вот так или так? А другие пальцы? А ноги? Вы переносите вес на левую ногу или на правую? На носки или на пятки?» Если вы все сделаете правильно, то в следующий раз, вместо того чтобы просто ударить по мячу, ваш противник/жертва начнет думать, включит эксплицитную память и удар не получится. Как однажды сказал Йоджи Берра, «невозможно думать и бить по мячу одновременно». Представьте себе, как спускаетесь по лестнице, и включите эксплицитную память — думаю, в последний раз вы делали это в два года — вот вы сгибаете левое колено и переносите вес тела на носки, одновременно поднимая правое бедро, и т.д.
Кроме разных типов памяти за хранение и извлечение отвечают разные области мозга. Одна из них, очень важная — кора, обширная складчатая поверхность мозга. Другая — область, расположенная непосредственно под корой, она называется «гиппокамп». (На латыни это значит «морской конек» — гиппокамп немного напоминает его по форме, конечно, если вместо того, чтобы загорать на побережье, вы все лето изучали нейроанатомию. На самом деле по форме он больше напоминает рулет с повидлом, но кто знает, как это будет на латыни?) Обе эти зоны жизненно важны для памяти. Например, при болезни Альцгеймера разрушаются в первую очередь гиппокамп и кора. Если вы любите упрощенные компьютерные метафоры, кору можно сравнить с жестким диском, где хранятся воспоминания, а гиппокамп — с клавиатурой, с помощью которой мы помещаем воспоминания в кору и можем получить к ним доступ.
Некоторые другие отделы головного мозга также связаны с разными типами памяти. В первую очередь это структуры, регулирующие движения тела. Какое отношение эти участки мозга, например мозжечок, имеют к памяти? По-видимому, они связаны с имплицитной процедурной памятью, позволяющей выполнять рефлекторные моторные действия, даже не думая о них осознанно, где, если можно так выразиться, наше тело помнит, как что-то делается, прежде чем мы это сделаем.
Разница между эксплицитной и имплицитной памятью и нейроанатомические основания различий между ними впервые были исследованы благодаря одной по-настоящему поразительной и трагической фигуре в неврологии. Возможно, это самый известный пациент с неврологическими расстройствами всех времен. В литературе257 этого человека называют только инициалами. Его гиппокамп был практически разрушен. В детстве у него развилась серьезная форма эпилепсии, ее очаг находился в гиппокампе, и она оказалась стойкой к медикаментозному лечению, доступному в то время. В отчаянной попытке помочь известный нейрохирург удалил у пациента, которого в литературе называют «Г. M.»258, значительную часть гиппокампа, а также большой участок прилежащей ткани. Эпилептические припадки практически прекратились, но у Г.M. почти полностью пропала способность превращать новые кратковременные воспоминания в долговременные — он оказался буквально «заморожен» в настоящем моменте259. С тех пор проведено огромное количество исследований с участием Г.M. и выяснилось, что, несмотря на глубокую амнезию, Г.M. все же может научиться что-то делать. Дайте ему какую-нибудь механическую головоломку, которую он может решать несколько дней, и он научится решать ее точно так же, как и другие люди, при этом каждый раз упорно отрицая, что видел ее раньше. Гиппокамп и эксплицитная память разрушены; остальные отделы мозга не повреждены, как и процедурная память.
Это ведет нас к следующему вопросу о том, как мозг обрабатывает воспоминания и как стресс влияет на этот процесс — что происходит на уровне групп нейронов в коре и в гиппокампе?
Раньше исследователи коры мозга считали, что каждый отдельный нейрон коры выполняет отдельную задачу, он «знает» только один какой-то факт. Это мнение подтверждали несколько очень важных работ, проведенных в 1960-х годах Дэвидом Хьюбелом и Торстеном Визелом260 из Гарварда. Они исследовали то, что, как мы уже знаем, является одной из самых простых зон коры — область, где происходит обработка зрительной информации. Они обнаружили первый слой зрительной зоны коры головного мозга, где каждый нейрон реагирует только на один стимул, а именно на единственную точку света на сетчатке глаза. Нейроны, которые реагируют на последовательность смежных точек света, отправляют свои проекции в один нейрон в следующем слое. Но на что реагирует этот нейрон? На полосу, состоящую из точек света. Серия этих нейронов отправляет проекции в следующий слой, а каждый нейрон этого слоя коры реагирует на определенную движущуюся полосу света.
Это привело ученых к выводу, что есть и четвертый слой коры, где каждый нейрон реагирует на определенный набор полос света, а также пятый и шестой слои, вплоть до «энного» слоя, где находится нейрон, реагирующий только на один стимул, а именно на лицо вашей бабушки под особым углом (а рядом с ним находится нейрон, который узнает ее лицо под немного другим углом, а рядом с ним — следующий...). Начался поиск того, что так и назвали — нейроны «бабушки», нейроны более высоких слоев коры, которые «знают» что-то одно и только одно, то есть «узнают» сложный, составной бит сенсорной информации. Со временем стало очевидно, что в коре очень мало таких нейронов, потому что у нас просто нет такого количества нейронов и мы не можем себе позволить подобной ограниченности и узкой специализации нейронов.