Метаморфозы. Путешествие хирурга по самым прекрасным и ужасным изменениям человеческого тела

Память позволяет нам путешествовать во времени и пространстве, пришвартовывает нас к настоящему, освобождает от определенного момента, позволяет вернуться в прошлое и вообразить себе будущее. Потеря памяти, наоборот, социально изолирует человека и дезориентирует его. Потерять память – значит пережить изменения в природе собственного «я». В мозге человека есть 100 млрд клеток, в каждой из которых в среднем по 5000 синапсов: 500 трлн потенциальных связей, которые образуют воспоминания. Понадобилось много времени, чтобы изучить размах всех этих нейронных сетей: нейронные ветви («дендриты») располагаются так близко друг к другу, что в ранние микроскопы было невозможно разглядеть связи одной клетки – примерно как четко увидеть дерево, окруженное зарослями колючих растений, ночью в дождевом лесу. В конце XIX века итальянец Камилло Гольджи разработал технологию, позднее усовершенствованную испанцем Сантьяго Рамон-и-Кахалем, которая позволяла помечать цветом лишь несколько нейронов в тонком кусочке мозговой ткани. Это будто бы дало возможность найти несколько деревьев в темном дождевом лесу и осветить их. На своих удивительно изысканных рисунках Рамон-и-Кахаль запечатлел поразительную сложность мозговых сетей запоминания.

Нейробиологи говорят о нескольких путях создания новых воспоминаний. Впечатления за миллисекунды передаются в мозг от органов чувств, а затем просеиваются через сито семантической памяти, которая определяет их смысл. Именно благодаря семантической памяти, накопленной за годы жизни, звук воспринимается как слово, а световые рисунки становятся узнаваемыми изображениями.

Сети внутри мозга постоянно меняются, поскольку одни связи («синапсы») укрепляются, в то время как другие ослабевают. Этот процесс носит название «синаптическая пластичность». В результате пластичности структуры вокруг синапсов меняются. Воспоминания поддерживаются частично благодаря долгосрочным изменениям в каналах кальция и натрия в мембране каждого нейрона.

Наш мозг не воспринимает мир пассивно: он ежесекундно «вяжет» картину мира, вплетая запомнившиеся впечатления из прошлого.

Есть несколько четких типов памяти. Вероятно, существует нейронная сеть, предназначенная специально для «рабочей памяти»: расходящиеся петли нейронной активности в коре, которые могут хранить информацию всего несколько минут. Тонкий механизм этого неясен, как неясно и то, почему он так легко сбивается. Если вы увидите, как автомобиль, виновный в аварии, уезжает с места происшествия, то вы можете не запомнить его цвет и госномер, однако вы никогда не забываете цвет и номер своей машины.

Воспоминания о том, что вы делали во время значимых событий, например трагедии 11 сентября или убийства Кеннеди, называются «вспыхивающей памятью». Запечатленные в памяти определенные происшествия из прошлого нейропсихологи называют «эпизодическими воспоминаниями»: это четкие «фотографические» моменты из нашей жизни. Хотя эпизодические воспоминания тоже мало изучены, известно, что гиппокамп (извилина в основании каждой височной доли) играет главную роль в их формировании, а также что сон необходим для их закрепления. Гиппокампу нужно много кислорода: он необычайно активен. Дети, пережившие кислородное голодание, имеют меньше нейронов гиппокампа и, следовательно, меньше воспоминаний. Один из самых известных пациентов в нейропсихологии по имени Генри Молисон в 1953 году пережил операцию на обоих гиппокампах в попытке устранить эпилепсию. После хирургического вмешательства количество припадков сократилось, однако у Молисона перестали формироваться воспоминания.

Помимо коры и гиппокампа, в образовании воспоминаний участвуют и другие части мозга. Базальные ганглии, лежащие в глубине полушарий головного мозга, знают, как преобразовывать новые сложные движения в привычные бессознательные действия. Время каждого движения «запоминается» в другом месте – в сетях мозжечка, который координирует такие сложные действия, как речь или подача в теннисе. Люди с повреждениями мозжечка имеют трудности с рабочей памятью, следовательно, эта часть мозга необходима для координации слов и изображений, а не только мышц. Клетки, выполняющие эти функции, – одни из самых «ветвистых» нейронов.