Популярная механикаНаука

Невероятные открытия о работе нашей памяти: как ученые стимулировали воспоминания током и составляли карту мозга

Ученых всегда интересовало то, как работает человеческая память, где она хранится и можно ли создавать ложные воспоминания. Известный популяризатор науки Мэтью Кобб в книге «Мозг: биография. Извилистый путь к пониманию того, как работает наш разум, где хранится память и формируются мысли» рассказал об успехах человечества на пути к исследованию строения и функций мозга. Делимся отрывком из этой захватывающей книги об изучении работы и местонахождения человеческой памяти.

Первые шаги

Начиная с 1930-х годов монреальский нейрохирург Уайлдер Пенфилд провел сотни операций на головном мозге с целью облегчить хроническую, изнуряющую форму височной эпилепсии. Чтобы определить, какую часть мозга необходимо удалить, он мягко стимулировал находящихся в сознании пациентов электрическим током, подаваемым с помощью тонких электродов. Если стимуляция определенного участка мозга приводила к признакам неизбежного припадка, Пенфилд понимал, что данный «кусочек» был кандидатом на удаление. Эта процедура обнаружила нечто довольно жуткое: иногда стимуляция заставляла пациента заново, в точности до деталей, переживать определенные события. Переживания были яркими и подробными, как сон наяву. Часто пациенты слышали звуки: играло пианино, кто-то пел известную песню или звучал телефонный разговор между двумя членами семьи. В одном случае, когда электрод был оставлен на месте и ток продолжал подаваться, музыка продолжала звучать в голове пациентки, и она подпевала. В другом случае при стимуляции определенной области пациент слышал оркестр, исполняющий популярную в то время песню «Маршируем вместе». Иногда больной видел человека и собаку, идущих по дороге мимо его дома, или мешанину огней и цветов, а еще один пережил момент, когда мать пациента говорила его младшему брату, что у того задом наперед надето пальто.

Странные ощущения возникали, только если стимулировалась соответствующая область. Когда электрод убирали или пациенту сообщали, что начали стимуляцию, но ее на самом деле не было, ничего не происходило. Как выразился Пенфилд, «воспоминания, явно происходящие из жизненного опыта пациента, иногда могут быть навязаны ему стимулирующим электродом». Эти онейроидные переживания были удивительно постоянными для конкретного индивидуума — повторная стимуляция в одном и том же месте вызывала у больного точно такие же ощущения. Для Пенфилда эти явление свидетельствовало о точной локализации памяти в мозге. Пациентов же подобное часто тревожило.

Карта мозга

Драматические открытия Пенфилда возвестили о возобновлении долгих споров о локализации функций мозга, которые уходили корнями еще в античность и продолжаются по сей день. В середине XX века один из доминирующих взглядов в изучении нейронных основ памяти высказал Карл Лешли, чьи эксперименты на животных, казалось, продемонстрировали, что трудности в обучении, вызванные хирургическими операциями, были пропорциональны степени повреждения коры головного мозга. Он объяснил выявленный эффект двояко: во-первых, клетки имели равные возможности; во-вторых, мозг целиком участвовал в процессе создания и хранения воспоминаний — ученый называл это «массовым действием». Для Лешли, как и для Флуранса в XIX веке, деятельность мозга могла пониматься только как целостное явление.