В поисках клада - раздел Образование, Тайны памяти (с иллюстрациями). Борис Федорович Сергеев Весьма Заманчиво Найти Хранилище Человеческой Памяти. Где Только Его Не Искал...
Весьма заманчиво найти хранилище человеческой памяти. Где только его не искали! Не сразу додумались заглянуть в черепную коробку. Кладовку искали в желудке, и в сердце, и во многих других закоулках человеческого тела. Отголоски этих представлений и по сей день можно встретить в художественной литературе.
Если быть предельно объективным, то «память сердца» не только поэтический образ, но до некоторой степени реальная действительность. После каждого сокращения сердца на 30–50 секунд понижается возбудимость сердечной мышцы. Она как бы сохраняет воспоминание о только что сделанной работе. Любая клетка тела имеет подобную память, но речь не о ней.
Первые успехи в поисках кладовой были сделаны в лабораториях И.П. Павлова. После удаления у собак участков коры больших полушарий, связанных со зрением и слухом, нарушались условные рефлексы на сложные зрительные и звуковые раздражители. Животные не могли их запомнить. Значит, здесь и сосредоточена память о зрительных, слуховых, двигательных впечатлениях. Постепенно накапливались данные, свидетельствующие о том, что все приобретенное нами хранится в самых верхних этажах «чердака», в нейронах коркового вещества больших полушарий мозга. Это все, что мы сейчас знаем о кладовой мозга.
У нас на «чердаке» локализуется высшая специфически человеческая память. Способность запоминать более простые события присуща всем остальным отделам нервной системы. Это нетрудно продемонстрировать. У крысы после удаления правой половины мозжечка тонус мышц – сгибателей конечностей справа усилится, а на противоположной стороне ослабнет: правые конечности окажутся согнутыми, а левые вытянутыми. Если теперь сделать еще одну операцию, отделить головной мозг от спинного, тонус мышц правых и левых конечностей тотчас же уравняется, так как пути от мозжечка к спинному мозгу окажутся разрушенными и его влияние прекратится. Подобная операция, проведенная спустя 45–53 минуты после первой, асимметрии мышечного тонуса уже не исправит. За 40 минут спинной мозг успел усвоить новую установку мозжечка и, лишившись руководства, поддерживает нужный тонус мышц по памяти.
Усилия ученых направлены главным образом на выяснение способов консервации наших знаний. По существу, мы очень недалеко ушли от Сократа, который считал, что в человеческом мозгу находится восковая табличка, куда записывается все, что следует запомнить. Регулярные вскрытия человеческих черепов давно принудили отказаться от восковых табличек, немногие новые теории памяти имеют равную достоверность.
Большинство группируется вокруг одной из двух основных идей. Предполагается, что записи в мозгу производятся или с помощью возникновения нового узора связей между нервными клетками, или путем каких-то биохимических изменений. Главный аргумент сторонников биохимической теории – генетическая информация, иными словами – память вида. Она записана на молекулах дезоксирибонуклеиновой кислоты (ДНК).
Молекулы ДНК очень большие. Их молекулярный вес достигает 6–12 миллионов. Они состоят из огромного количества нуклеотидов: у крысы их 15 тысяч, а у человека до 40 тысяч. Если развернуть спираль ДНК и выпрямить, она растянется на несколько миллиметров. Общая длина молекул ДНК одной клетки человека, соединенных вместе, около двух метров, а длина нити, составленной из всех молекул ДНК человеческого тела, достигнет 15 миллиардов километров.
Каждая молекула состоит из двух нитей, скрученных в плотную спираль. Нуклеотиды, из которых она построена, служат основой для «кодирования» информации. В генетическом алфавите всего четыре буквы (четыре нуклеотида: аденин, тимин, цитозин и гуанин). Из них можно составить 4 40 000сочетаний, то есть 4 40 000слов. С помощью «словесного» материала молекул ДНК одной нервной клетки человеческого мозга можно закодировать содержание тысячи книг по тысяче страниц каждая! Это объем средней человеческой памяти, а в одной коре больших полушарий около 10–16 миллиардов нейронов!
Привлекательность химической теории – в ее оптимистичности. Если теория верна, прогресс психического развития человечества ничем не ограничен и не потребует дополнительного развития мозга. Молекулы ДНК даются каждому организму пожизненно: они возникают одновременно с возникновением нейрона и сохраняются до конца жизни, что очень удобно для использования памяти «на всю жизнь». Вряд ли в организме существуют вещества более постоянные.
Против причастности ДНК к памяти выдвигается много возражений. Одно из них состоит в том, что все возможности для кодирования информации в молекулах ДНК полностью израсходованы для записей генетических инструкций. Это серьезное возражение. ДНК, как возможный носитель памяти, большинством ученых третируется.
Более признанный кандидат РНК (рибонуклеиновая кислота). Ее молекулы также достаточно велики, хотя в сравнении с ДНК они карлики. Состоят они всего из одной цепочки. Ее толщина 10–15, длина около 100 ангстрем. Молекулы РНК синтезируются всю жизнь. Матрицей для них служат некоторые участки нитей ДНК. В свою очередь, РНК является матрицей для производства белка.
Предполагается, что нервный импульс, приходя в очередной нейрон, вызывает какую-то замену в нуклеотидной последовательности РНК или изменения вторичной структуры. Нить молекулы РНК свернута в виде восьмерки или нескольких петелек. Это и является ее вторичной структурой. Видимо, измененная молекула способна легче отзываться на породивший ее нервный импульс или сама вызывать его генерацию.
Кроме ДНК и РНК, как возможные носители памяти высоко котируются белки. Любое изменение порядка нуклеотидов в молекуле ДНК сейчас же приведет к синтезированию видоизмененной РНК, а она, естественно, начнет собирать новый, ранее отсутствовавший в клетке белок. Каждый нестандартный белок может стать памяткой в записной книжке нашего мозга.
Забегая немного вперед, я должен сказать, что роль белков как носителей памяти, точно так же как ДНК и РНК, пока никем не доказана. В пользу белка свидетельствует довольно веский аргумент: участие в одном из особых видов памяти. Речь идет об иммунитете. Запомнить белковую специфичность вредоносного агента, микроба, вируса или иного чужеродного белка, и заготовить специальные белковые вещества, способные их обезвредить, – разве это не является памятью организма об испытанных воздействиях? А раз белок уже проявил свои способности, почему не допустить, что он используется мозгом.
Кроме перечисленных веществ, в нервной клетке найдется и иной материал, способный быть носителем памяти. Очень перспективны липиды, которых много в клеточных мембранах, хотя они почему-то пока не привлекают внимания исследователей.
Все темы данного раздела:
С первым апреля, иети!
Первое апреля – день хитроумных обманов и шуток. Любят его повсеместно. В игре участвуют все, от мала до велика. Необходимо лишь обладать чувством юмора. В Ленинграде обычно появляются слухи о
Нинель, Бендер и привидения
С оккультными науками и прочей чертовщиной в западном мире более чем благополучно. Только в Европе курс парапсихологии читают в трех достаточно крупных университетах: в Утрехте (Голландия), Стокгол
От 1020 до 1970
Наш дом – планета Земля даже в масштабах солнечной системы не очень велик и не чересчур стар. Ни своими размерами, ни местом под Солнцем Земля особенно не выделяется. Исключительной ее делает жизнь
Первый закон диалектики
Кубометр березы даст значительно больше тепла, чем то же количество осины. Мозг мозгу тоже не ровня. Очень важно, из какого количества нервных клеток он построен. Особенно богат нейронами человечес
Смотря чем стукнуть
Существует не очень благозвучная поговорка. Когда человек приходит в сильное возбуждение, в ярость, говорят, что ему моча в голову ударила. Я не сумел докопаться, как родилась поговорка. Так или ин
Миллиардер
Аристотелевы «Врата», содержащие медицинские наставления в адрес Александра Македонского, утверждают, что голова человека должна быть «между малой и великой, выступать мало вперед и кзади и не быть
Слуги и господа
Даже в самом густом и дремучем лесу растут не одни деревья. Кто же этого не знает? Другое дело мозг. Упоминание о том, что нервных клеток в нем меньше, чем ненервных, обычно удивляет. Откуда и, гла
Дубинушка
Представьте себе, что разумные существа, затерявшиеся где-то в глубинах туманности Андромеды, задались целью познакомиться с жизнью на планете Земля, имея для этого лишь прибор, способный, регистри
Пути снабжения
Люди издавна любили поесть. Когда царь Иван Васильевич (Грозный) решал оттрапезовать со братией, на кухне резали 200 лебедей, 300 павлинов, а сколько пеклось кулебяк, курников, пирогов, никто не по
Зачем собаке пятая нога
Чтобы скрыть позор своей жены Пасифаи, вступившей в противоестественную связь с морским быком, и скрыть от посторонних взоров родившегося в результате этой связи Минотавра – чудовищного человека с
В лабиринте
Пятилапые химеры вызвали в научных кругах волну споров. Никто не знал, откуда брались нервы, проникавшие в дополнительную конечность. От предположения, что увеличивается число нервных клеток спинно
Посредник
Оружие «Золотого короля»
Кровавые подвиги Эрнандо Кортеса и Франсиско Писарро, захват и разграбление великих индейских империй не только не утолили у испан
Замок и ключ
Проблема передачи возбуждения с нейрона на нейрон, с нервного волокна на мышцу возникла одновременно с образованием нервной системы. Электрический способ передачи возбуждения, который использовался
Колумб мозга – Герофил
Город Александрия был заложен Александром Македонским как новая столица эллинского Египта. После смерти великого полководца здесь обосновался один из его сподвижников, Птолемей I Сотер, положивший
Лестница
История мозга своими корнями уходит очень глубоко. 2–3 миллиарда лет природа колдовала над живыми организмами, прежде чем из жиденькой сети нервных клеток, из крохотных нервных узелков возникла наи
Кирпичики
Очень бегло рассказав о постепенном развитии и усложнении мозга, я хочу вновь вернуться на первую ступеньку, чтобы рассмотреть эволюцию высших функций мозга. Но сначала несколько слов об условном р
Одноногая Мег
Развитие искусства непредсказуемо. Никто не мог предвидеть появления абстрактной живописи, никто не скажет, как будет она восприниматься через сто лет. Я не возьмусь дать ей оценку. Для меня несомн
Портняжка из Берлина
Под Берлином 25 пляжей. Самый старый раскинулся по песчаным берегам озера Мюггельзее. В начале июля 1912 года предприимчивый берлинский портняжка поставил на его берегу палатку, в которой оборудова
Все течет
Наш мир имеет некоторую тенденцию к постоянству. Может быть, просто проявляется сила привычки. Не знаю. Противоположная тенденция тоже сильна. Недаром, перефразируя Аристотеля, мы говорим, «все теч
Проклятый вопрос
Зимой 1943 года, в самый разгар Великой Отечественной войны, из блокадного Ленинграда в Москву по ледовой «Дороге жизни», проложенной по льду Ладожского озера, вывезли вагон французского коллекцион
Пять парадоксов
Уравновешенное, гармоничное соотношение пропорций, попросту говоря, симметрия в нашем представлении тесно связана с понятием красоты и совершенства. Это отнюдь не мнение дилетантов. Оно подкреплено
Раздвоение личности
Анализаторы всю собранную ими информацию направляют в кору больших полушарий. Обе половины мозга информированы одинаково. А могут ли братья-двойники – полушария головного мозга – обмениваться инфор
Труженик и тунеядец
Если бросить беглый взгляд на фотографию больших полушарий человеческого мозга, может показаться, что перед вами карта какой-то неведомой планеты, поверхность которой изборождена горными хребтами и
Травка, Фунтик, Рубикон и другие
Неудачный эксперимент нередко оборачивается для экспериментатора огромной удачей. Еще начинающим исследователем я изучал судьбы информации, приходящей в мозг собаки сразу по нескольким каналам:
Социальная прибавка
Остия – морские ворота Древнего Рима. Много веков она верой и правдой служила римлянам. Сюда, в устье Тибра, приходили тяжело груженные корабли из всех портов Средиземного моря. Морским прибоем про
Лошадка, на которой ездит наш мозг
Неудивительно, что среди детей Посейдона – грозного бога морей, было немало чудовищ. Владыка морей частенько выбирал себе в жены таких безобразных созданий, как Медуза Горгона с вечно оскаленной па
Где же зарыта собака?
Тюрингский лес – красивейшее место Германии. В живописной долине у подножия горы Инзельсберг лежит старинная заброшенная деревенька Винтерштейн. Впрочем, «заброшенная» не совсем верно. Двадцатый ве
Подоконник
Саади, великий таджикский поэт средневековья, в книге нравоучительных рассказов «Голистан» («Розовый сад») говорит: «Спросили мудреца: у кого ты учился мудрости? Каким образом ты так преуспел в зна
От сложного к простому
Как ни странно, сведения об устройстве глаз на первых порах не столько помогали, сколько мешали понять зрительный процесс. В древности ученым было легче. Они предполагали, что человеческая душа смо
Я милого узнаю по походке
Большинство людей крайне ненаблюдательны. Многие ли могут с уверенностью сказать, с какой полосы, белой или черной, начинается зебра. Зато все без тени сомнения будут утверждать, что зебра – это бе
Искры из глаз
Иногда говорят: удар был так силен, что искры посыпались из глаз. Действительно, удар по лицу, подзатыльник и вообще удар по голове вызывает у пострадавшего зрительные ощущения: похоже, что хотя и
Информация звуковых волн
Народная поговорка гласит: не каждому слуху верь. И не веришь! Мы живем в хаосе звуков, но на многие ли из них обращаем внимание? Задача органа слуха – определить, что служит источником звуковы
Криминальная история
Чем должны пахнуть духи, толком никто не знает. Кроме духов «Нарцисс», «Красный мак», «Белая сирень», «Серебристый ландыш», которым парфюмеры стремились придать естественный запах, наша промышленно
Чтоб собеседник нашу мысль постиг
В конце июля 1963 года в Москве отшумел Всемирный кинофестиваль. Гости нашей страны возвращались к себе домой. Когда на Белорусском вокзале прозвучал последний звонок и скорый поезд Москва – Париж,
Сорока на хвосте принесла
Как давно возникла речь? Были ли у нее предшественники? Кто был тот Добчинский или Бобчинский, кто первым сказал осмысленно «Ээ!»? Современные лингвисты считают, что поведение животных основыва
Ау, Аэлита!
Человек – единственное существо на нашей планете, обладающее настоящим языком. Появление речи дало людям огромные преимущества перед животными. Она позволила использовать новый принцип обработки ин
Запретная зона
Молодой граф де Труа понуро ехал за гробом своего отца. Его отец, еще совсем нестарый человек, всегда отличавшийся изрядным здоровьем, скоропостижно скончался в пути при весьма таинственных обстоят
Мы и вундеркинды
Средства общения, речь не передаются по наследству и не возникают у детей сами собой. Это особенно отчетливо обнаруживается у слепоглухих от рождения детей. Пока ребенка специально не обучат, у нег
Любят девушки у нас поговорить
Много ли мы говорим? Вопрос отнюдь не праздный, хотя мы, к сожалению, этого пока не знаем. Не подумайте, что лингвистам до сих пор неизвестно, сколько мы можем наговорить, если возьмемся за это дел
Почему Ньютон родился в Европе
Коммунисты – последовательные борцы со всеми видами расовой дискриминации. Коммунистическая партия воспитала нас, граждан первого в мире социалистического государства, в духе интернационализма. Иде
Ум долгий, ум короткий
Был зимний холодный вечер. Из затянутого тяжелыми тучами неба на землю сыпался снег. Порывистый ветер подхватывал его на лету, закручивал в снежные вихри и нес по направлению к морю. Михаил Р., под
Пилюли из вашего дедушки
Биохимическая теория памяти получила значительное развитие в последние десятилетия. Этому предшествовал длительный период накопления знаний о биохимических превращениях в мозговом веществе. Развити
Волки и овцы
Неискушенному в биологических проблемах читателю может показаться, будто противоречия между химической и структурной теориями памяти так глубоки, что об их объединении не может быть и речи. Ф. Розе
Архивариус нашего мозга
В 1887 году в Париже открылся очередной съезд невропатологов и психиатров. На нем необычайный успех имел доклад молодого, дотоле никому не известного русского врача С.С. Корсакова, сделанный вне пр
Законодательство Суффолка
В графстве Западный Суффолк (Великобритания) существует закон, согласно которому наказуется штрафом всякий читатель публичной библиотеки, если ему случится невзначай задремать над скучной книгой. С
Учитесь видеть сны
«Учитесь видеть сны, джентльмены», – писал известный немецкий химик Ф. Кекуле. В 1865 году он сделал выдающееся открытие – установил структурную формулу бензола. Ученый рассказал, что эта идея, име
Голод не тетка
Самые частые, самые обычные эмоции, с которыми ежедневно сталкиваются животные и человек, связаны с состоянием голода и насыщения. Они должны обеспечить ритмичность обменных процессов. Голод сигнал
Закон всемирного тяготения
В 1687 году увидел свет главный труд Ньютона «Математические начала натуральной философии», обычно называемый просто «Начала». В них гениальный ученый сформулировал закон всемирного тяготения. Его
Не капай мне на мозги
Говорят, наша жизнь полна нервного напряжения, и оно нередко достигает предела, опасного для здоровья. Особенно часто об этом пишут на Западе. Не знаю, я этого не замечаю. Возможно, сказывается наш
Новости и инфо для студентов