О природе сознания человека

Жданов Владимир Александрович

– как память формируется в мозге? – как память хранится в мозге на протяжении многих лет? – как память избирательно извлекается, когда это необходимо? И здесь исследования за последние несколько десятков лет перешли от наблюдения за поведением в момент формирования памяти у человека, у животных, к приборной фиксации того, как память хранится за счет работы генома нервных клеток?

Память в момент запоминания, проходит две фазы. Первая – это короткая фаза в течение первых минут после получения новой информации, где мы способны хранить почти всю полученную информацию. Затем происходит резкое уменьшение объема запомнившейся информации, но оставшаяся после этого периода информация хранится очень долго. Если в момент запоминания и перехода от кратковременной в долговременную память человеку дается новая задача, которую он должен запомнить, то эта новая задача мешает запоминанию старой информации. У животных все то же самое, начиная от приматов, и кончая беспозвоночными, например, виноградными улитками. Это обстоятельство дало новую гипотезу: то, что хранится в течение длительного времени как информация в клетках организма, должно быть связано со способами хранения генетической информации, потому что белки

разрушаются очень быстро. Значит, должны происходить какие-то изменения в активности геномов, которые связаны с ДНК нервных клеток и изменениями ее свойств.

И здесь было важно выяснить, что за гены включаются в нервных клетках, что запускает их в момент обучения, и каковы их функции? Каким образом это переходит в то, что мы способны ощущать сами как наш субъективный опыт?

Помогла их найти гипотеза, что процессы, происходящие в мозге в момент формирования нового опыта, может быть, вовлекают те же клеточные принципы и механизмы, которые вовлекаются в процессы развития нервной системы, установление связей и дифференцировкой клеток? После множества экспериментов выяснилось: да – нейрон перестраивает программу своей работы под влиянием ситуации обучения.

Оказалось, что формирование памяти проходит как бы две фазы синтеза белка и экспрессии генов. Первая – это сразу после обучения, когда активируются так называемые ранние гены. Но, вслед за этим существует вторая волна активации после действия продуктов ранних генов на геном. Так называемые поздние гены. Один из пионеров в этих исследованиях, американский нейробиолог Эрик Кандель (сын эмигрантов, родившихся в городе Коломыя в Галиции) получил Нобелевскую премию за расшифровку этого каскада ещё в 2000 году. В последние годы продолжились не менее удивительные открытия. Так у многих видов живого были обнаружены «универсальные» гены, которые управляют процессами в эмбриогенезе, а затем – процессами запоминания. Немалый вклад в разгадку этих секретов Природы внесли российские исследователи, в том числе академик К.В.Анохин, предложивший понятие когнитом для обозначения направления – попытки формирования единой теории разума.

Вообще то, память это только один из режимов работы мозга, свойство больших систем функциональных нервных клеток. И здесь есть несколько особенностей памяти, в том числе личностно-эмоциональная – ведь наши воспоминания прошлого дороги нам, как память о прошлых событиях. Но для эволюции, вырабатывавшей способность к обучению и запечатлению в памяти этих адаптационных уроков, судьбоносным является другой вопрос. Память могла возникнуть и развиться в эволюции живого, если только она приносила пользу для будущего поведения. Именно это объясняет так поразившую вначале исследователей особенность: при каждом воспоминании какого либо фрагмента в памяти происходит перезапись этой информации с адаптационным «дописыванием новостей» именно по этому сюжету.

Исследования показывают: несмотря на многовековую традицию обращения к памяти, как к отпечаткам прошлого, более внимательный анализ показывает, что память имеет, прежде всего, проспективные функции, что опыт прошлого используется для того, чтобы планировать и воображать будущее. И пациенты с нарушениями памяти, оказывается, также не способные вообразить себе новые картины, спланировать будущее, как они не способны вспомнить свое прошлое. Когда им, например, предлагают представить себя на берегу моря, на пляже с шелестом волн, под лучами жаркого южного солнца они не способны представить себе эту картину. Оказывается, что способности к каким-то фантазиям и, вообще, к проецированиям чего-то будущего при повреждении гиппокампа страдают так же глубоко, как способность запомнить что-то новое или вспомнить прошлое.

Следуя новой научно-популярной традиции сравнения мозга человека с ЭВМ, можно сказать – мы рождаемся с мощнейшим компьютером в голове. Но в новый компьютер необходимо установить программы. Многие программы в нём уже стоят, а какие-то вы устанавливаете в процессе обучения, общения с другими людьми, получения так называемого жизненного опыта. Мозг всё это суммирует и фильтрует. При этом нейронная сеть мозга – динамическая, она постоянно меняется и заполняется. Каждую долю секунды, в зависимости от фиксации всех наших органов чувств, эмоций, мыслей, на ней пишется новая информация. Причём там места хватит на всё. Потенциальный объем памяти: в одних только некодирующих участках ДНК только одной клетки можно сохранить почти гигабайт информации. В мозге около 3 миллиардов нейронов, значит гипотетически, используя «лишние» участки молекул ДНК, можно записать три миллиарда гигабайт – это три эксабайта. Для сравнения: вся информация, которую хранил Facebook в 2015 году, занимала около 300 петабайт, то есть в десять раз меньше. Причём обработка информации внутри клетки на молекулярном уровне, если судить по тому, как это устроено в ДНК, требует совсем мало энергии. Это последние нейрофизиологические констатации. А треть века назад, когда я рассказал своему научному «опекуну» С.В.Мейену (интересовавшемуся проблемами сознания) о фиксации в мозге абсолютно всех обстоятельств текущей жизни, он мне не поверил. «Что и все мигания ресниц в течение жизни фиксируются?»– недоверчиво переспросил он. Я не был тогда уверен про фиксацию всех миганий и сослался на безусловные, пожизненные следы в памяти от болезненных миганий при соринке в глазу. Теперь я знаю, насколько конечна наша память: пока множество экспериментальных попыток определить объем и пределы памяти не приводили к предельным показателям. Так в одном из экспериментов канадского психолога Стенлинга, исследовалось, сколько лиц способны запомнить испытуемые студенты. Им показывали разные фотографии с коротким интервалом, а потом, через некоторые время, показывая две фотографии, просили узнать, какая из них показывалась, а какая является новой? Оказалось, что точность воспроизведения высока и не зависит от объема, то есть, всё было ограничено только утомляемостью студентов. До 12 тысяч фотографий воспроизводилось с точностью до 80 процентов.

Ремарка автора: К приведенному выше «сухому остатку» итогов научных исследований про память есть несколько принципиальных вопросов. Лежат на поверхности два из них. 1. Явная нестыковка баланса времени

при записывании информации в долговременную память и извлечении этой же информации оттуда же. Механизм записи выявлен авторами доминирующей «экспрессивно генетической» гипотезы, выверен – верифицирован в десятках научных центров мира. Время необходимое для записи этим многоэтапным механизмом нигде точно не подсчитывается и варьируется от нескольких минут до десятков часов. При этом вводятся различные фильтры-условия типа троекратных последующих подтверждений, что эта информация важна и «достойна» стать долговременной и тому подобные. Время на «раздумья»: подтверждать, не подтверждать, также не регламентировано. Вместе с тем, время извлечения информации подсчитано скрупулёзно. Мы способны за несколько сот миллисекунд из этой огромной библиотеки знания, мыслей, содержания нашего опыта, чувств, эмоций вытягивать именно нужный нам в данный момент фрагмент. И при желании и наличии свободного времени мы можем постепенно извлечь, вспомнить-просмотреть, проанализировать всю нашу запомненную нашей долговременной памятью жизнь (!) Кстати времени на это нужно сравнительно немного, даже для пожилых людей (не обременённых Альцгеймером). А в следующих главах, про некоторые варианты сна и изменённых состояний сознания, мы увидим, что эта «лента жизни» может промелькнуть перед нашим внутренним взором за считанные десятки секунд. 2.Как организован этот поиск? В текстах про «экспрессивно генетическую» гипотезу и её исследовательский шлейф тема поиска записанной по этой гипотезе информации обозначается очень невнятно. К примеру так: «В процессе воспоминания преобразованные процессами запоминания нейроны возбуждаются по правилам, заданным исходным процессом запоминания». Или вообще никак, со ссылками на перспективную проработку. Сравнение нашей долговременной памяти – ментального хранилища информации с библиотекой, а не традиционное обращение к варианту ЭВМ не случайно. Постепенное фактологическое обоснование введение дополнительной – полевой компоненты во все гипотетические построения сути памяти, мышления, сознания и так далее будут подкреплены в следующих главах книги фиксацией именно из библиотечной практики.

К «окрестностям» феномена памяти, полезным для дальнейшей расшифровки тайн сознание человека можно отнести явления импринтинга и амнезии. Интересные «для общего развития» сведения о савантах, людях с необыкновенными способностями памяти приведены в разделе Приложения в тексте«Насколько безграничны возможности нашей памяти?»

Импринтинг определяют как устойчивую индивидуальную избирательность по отношению к внешним стимулам в определенные периоды онтогенеза. Наиболее известны варианты импринтинга: запоминание родителя детенышем; запоминание детёныша родителем; импринтинг будущего полового партнёра. В отличие от условного рефлекса, эта связь, во-первых, образуется только в строго определенный период жизни животного; во-вторых, образуется без подкрепления; в-третьих, в дальнейшем оказывается очень стабильной, практически не подлежит угасанию и может сохраняться в течение всей жизни особи. Что позволяет рассматривать импринтинг как специфический вариант долговременной памяти. Но у разных видов импринтинг выглядит по-своему. Так у макаки есть «окно пластичности», в течение которого ее можно навсегда обучить чему-то, но оно открыто всего несколько месяцев. У человека же это окно открыто существенно дольше и практически никогда не закрывается – мы можем выучить иностранный язык в 80 лет или научиться кататься на велосипеде в 70. Только импринтинговым типом памяти можно объяснить упорное отстаивание некоторыми до старости своих явных детских заблуждений. Подобное можно отнести и к в детстве запечатлённым вариантам миропонимания, затем распределяющим «навечно» людей по разным Клубам по интересам (цветоводов, филателистов, альпинистов и так далее)

Амнезия(буквально – отрицание памяти) потеря памяти по разным причинам, чаще в ходе различных болезней. Амнезия может быть спонтанной и часто бывает временной. Воспоминания возвращаются в хронологическом порядке, начиная с самых старых. Воспоминания о последних событиях, предшествовавших амнезии, зачастую не возвращаются никогда. Известный врач-психиатр С.С.Корсаков в одной из своих работ отметил, что чаще всего амнезия обуславливается не потерей способности фиксации, а потерей способности к воспроизведению фиксированного. Он описывает как больной, который казался совершенно безнадежным и в момент нахождения в клинике не помнил ничего, что с ним происходило, через год, два при повторных исследованиях и контактах с Корсаковым рассказывал о событиях, которые происходили в тот момент, когда он находился в глубокой амнезии. Он запоминал. И эта память возвращалась. Корсаков пишет, что это одно из самых интересных свойств синдрома потери памяти, которое он открыл. К этому свойству памяти не обращались экспериментаторы на протяжении более ста лет. И сейчас начинается активное изучение этого процесса.

Для исследовательского замысла данной книги важно зафиксировать большую группу ситуационных амнезий, не имеющих никакого отношения к болезням психики. 1. Детская амнезия – неспособность вспомнить события младенчества и раннего детства, характерная для всех людей. 2. Около гипнотическая амнезия: общий вариант – неспособность вспомнить, что происходило во время гипноза; дополнительные версии – неспособность вспомнить, что происходило именно в те периоды времени, которые были заказаны гипнотизером в фазе внушения (введения в гипнотическое состояние). 3.Амнезия сновидений – общая для всех людей. Некоторые люди ошибочно убеждены в том, что они вообще никогда не видят сны. Но подавляющее большинство людей способны пересказать содержание сновидений, если их разбудить в фазе быстрого сна. 4.Амнезия фазы засыпания – тотальна, всеобща. 5.Амнезия обстоятельств многих видов психического шока, в том числе: информационного (сообщение о гибели близкого родственника); ужаса при очевидной возможности собственной техногенной гибели (авария самолета, корабля и т.п.), внезапного нападения крупной собаки, хулигана-верзилы. 6. Амнезия «На кончике языка»(«вертится на языке») – феномен, который заключается в неспособности вспомнить какое-либо хорошо знакомое слово при этом в памяти всплывает определенное количество информации о забытом слове. Возникает ощущение, что забытое слово будет найдено прямо сейчас и, что его очень легко вспомнить, но, тем не менее, оно не вспоминается.