Как мы ориентируемся. Пространство и время без карт и GPS

Это позволяет предположить, что маленькие дети способны использовать аллоцентрическую стратегию, но в период с пяти до десяти лет ее природа постепенно меняется. В десять лет объем гиппокампа у разных детей может поразительно отличаться. Исследователи выяснили, что физически развитые дети имели больший объем гиппокампа, чем их менее активные сверстники, и это указывает на взаимосвязь между аэробными упражнениями и структурой мозга детей. Более того, эти структурные отличия, по всей видимости, влияют на функции. Те десятилетние дети, которые были более активны и находились в лучшей физической форме, лучше справлялись с задачами на запоминание.

Мы не единственные животные, у которых проявляется пластичная природа гиппокампа и его связь с когнитивными способностями. У нечеловекообразных приматов объем гиппокампа однозначно коррелирует с решением пространственных и непространственных задач, а также может предсказать вероятность их успешного решения. Сьюзен Шульц и Робин Данбар, ученые из Оксфордского университета, изучили 46 разных видов приматов, в том числе горилл, лемуров и макак. Они дали отдельным особям восемь различных заданий, предназначенных для проверки обучения, памяти и познания пространства. Виды приматов с большим объемом гиппокампа лучше справлялись с этими задачами. Выяснилось, что относительный размер мозга коррелирует с социальным научением и использованием орудий, формированием коалиций, способностью обманывать и размером социальных групп, то есть со всеми аспектами когнитивных способностей высшего порядка, так называемых управляющих функций, – это способность организовывать мысли и действия, направлять себя к достижению целей. Возможно, необходимость в появлении усложняющихся управляющих функций была одним из давлений отбора, которые привели к увеличению мозга приматов (и в конечном счете к тому, что появились мы).

Шульц и Данбар также обнаружили, что у птиц, которые прячут еду в разных местах, а через несколько дней или даже месяцев возвращаются за ней, относительный размер гиппокампа больше, чем у других видов. В одном из предыдущих исследований, в конце 1980-х гг., они выбрали 35 разных видов и подвидов птиц из отряда воробьинообразных (в который входит более половины всех видов птиц в мире), использующих пальцы для того, чтобы держаться на ветке, и препарировали мозг 52 экземпляров, взятых из живой природы. Некоторые птицы принадлежали к тем видам, которые делают запасы еды, а некоторые ограничивались добычей корма. Исследователи хотели найти ответ на вопрос: требует ли запасание еды повышенных затрат памяти? Обладают ли птицы, делающие запасы, некими особыми способностями, связанными с пространственной памятью? И может ли это отражаться на объеме их мозга? Шульц и Данбар обнаружили, что у черноголовой гаички, запасающей еду в лесу, гиппокамп занимает на 31 % больший объем, чем у ее близкой родственницы, большой синицы, которая выискивает корм.

Семь лет спустя Шульц и Данбар решили исследовать еще один вид, обычную садовую славку. Будет ли гиппокамп садовых славок с большим опытом миграции отличаться от гиппокампа тех, которые еще никуда не летали? Если да, то они, вероятно, похожи на тех таксистов, у которых запоминание улиц Лондона приводило к увеличению объема серого вещества в гиппокампе. Исследователи сравнили мозг молодых птиц, еще не совершавших ежегодные перелеты из Европы в Африку и обратно, с мозгом тех, кто имел опыт миграции, и выяснили, что у последних объем гиппокампа значительно больше – это был результат возраста и опыта. Другие исследования, проведенные на голубях, показали, что у них гиппокамп важен для запоминания ориентиров – при повреждении этого отдела мозга они теряли способность находить дорогу домой.

Черношапочные гаички не только возвращаются к сделанным запасам – сначала они посещают те места, где лежит самая вкусная, по их мнению, еда. Но и они не могут тягаться с голубой кустарниковой сойкой, которая помнит не только то, где она сделала запасы, но и то, когда она их сделала. Любимая еда соек – личинки восковой моли, но только свежие; засохшие личинки не столь привлекательны. Двое исследователей, Николя Клейтон и Энтони Дикинсон, поставили следующий эксперимент: они давали голубым кустарниковым сойкам личинки восковой моли, а через четыре часа предлагали птицам на выбор взять корм из тайника – личинки или арахис. Но в некоторых случаях птицам предлагали выбор спустя пять дней после того, как они спрятали личинки. Через четыре часа птицы предпочитали личинок, а через пять дней – арахис. Они не только помнили, что именно спрятали, но и когда. Означает ли это, что голубая кустарниковая сойка обладает эпизодической памятью?