10 фактов о памяти, которые вы не знали
На протяжении веков учёные бились над загадками памяти. Создание более совершенной аппаратуры и изучение мозга внесли некоторую ясность в этот вопрос, но они же выявили и многие странности нашей памяти.
Исследователи не перестают удивляться странностям мозга, начиная от механизмов выживания, которые мешают решать математические задачи, и заканчивая наличием ложных воспоминаний и анти-запоминаний. Учёные исследуют возможности обучения пациентов во сне, пересаживают чужие воспоминания и работают с протезной памятью.
10. Ложность первого воспоминания
Самые старые воспоминания человека представляют собой первое осознание самого себя. Возможно, именно по этой причине вас может встревожить, что большинство первых воспоминаний являются ложными. Когда исследователи работали с группой добровольцев, которые любезно делились своими первыми воспоминаниями, большинство членов группы отказывалось поверить, что их воспоминания были сфабрикованы.
Однако в исследовании 2018 года есть данные, подтверждающие это. Около 40 процентов из 6600 участников заявили, что помнят себя ещё в возрасте 9-12 месяцев. Это тот возраст, который относится к довербальной стадии развития человека, когда ребёнок не может сохранить воспоминания. Научная литература предполагает, что воспоминания остаются не раньше двухлетнего возраста. Почему же люди уверены, что их первое воспоминание не является вымыслом?
Ответ сложен: от ностальгии до укоренившейся веры в правдивость историй, которые люди сами себе рассказывают. Исследования указывают на одну реальную вещь – так называемое первое воспоминание может быть связано со многими факторами. Это могут быть мнимые фрагменты раннего события (но не самого раннего воспоминания) или почерпнутые из семейных архивов истории.
9. Объём памяти человека позволяет вместить всю информацию, которая есть в Интернете
В 2016 году с целью изучения человеческой памяти учёные исследовали мозг крысы. Люди и крысы имеют сходство в форме мозга и функциях синапсов. Учёным понадобился год, чтобы зарисовать каждую клетку, которую они нашли внутри части гиппокампа грызуна. Невероятно, но даже крошечный образец ткани имеет огромный объём. (Этот образец был в 20 раз тоньше человеческого волоса.)
Затем из собранного материала они сложили все нейроны с законченными структурами. После этого 287 клеток мозга были исследованы на предмет их размера и синапсовой коммуникации. Когда учёные заметили, что все сигналы передаются почти из одной точки, они подсчитали, что один нейрон может использовать 26 разных способов кодирования своей информации. Такая точность позволила команде перевести это на компьютерный язык. Получилось, что человеческий мозг может хранить один петабайт информации. По объёму это равно примерно всей информации, которая есть в Интернете. Этот мозговой кэш потребляет мощность, эквивалентную 20-ваттной лампочке. Если бы мы собрали компьютер с таким же объёмом памяти, для его питания понадобилась бы атомная электростанция.
8. Гипнопедия действительно существует
Гипнопедия – это способность учиться во сне, благодаря которой сформировался свой уникальный рынок. Однако, как бы привлекательно не выглядела мысль о таком обучении, гипнопедия имеет свои пределы. В 1950-х годах уже было установлено, что люди не могут запоминать факты, если они не бодрствуют. Современные исследования подтвердили эти выводы, но они сделали также и некоторые интересные открытия.
В 2014 году израильские учёные ставили опыты с заядлыми курильщиками. Они усыпили добровольцев и обкуривали их сигаретным дымом, смешанным с неприятными запахами. В течение двух недель никто из подопытных не курил.
Позже исследование 2017 года доказало, что мозг спящего человека может создавать совершенно новые воспоминания. Изучение испанского языка во сне невозможно, но запоминание сложных шаблонов на фоне белого шума происходит автоматически.
После пробуждения добровольцы легко определяли ту музыку, которую им проигрывали во сне, но только при условии, что музыка воспроизводилась во время фазы быстрого сна. Никому из членов группы не удалось ничего не запомнить во время любой другой фазы. Это дало первые доказательства того, что стадии сна играют роль в формировании памяти.
7. Тайна эпигенетики
Раздел под названием эпигенетика основан на предположении, что дети наследуют жизненный опыт своего отца. То, что отец ел, или воздействию какой среды он подвергался, может повлиять на биологию нескольких поколений. Существование отцовских «жизненных воспоминаний» получило поддержку в ходе нескольких исследований на животных и людях.
В 2018 году исследователи из Санта-Круса раскрыли часть этой загадки. Объектом их изучения был самец круглого червя. Точнее, его сперма. В ней обнаружили присутствие того, что даже не предполагалось – скопления гистонов. Это белки, которые участвуют в упаковке нитей ДНК в хромосомах, и в них исследователи нашли эпигенетическую информацию.
Поиск эпигенетических маркеров в сперме является первым, но недостаточным объяснением концепции этого необычного наследования. По крайней мере, учёные теперь понимают, что он переносится внутри упаковки гистонов. Кроме того, эти белки присутствуют внутри важных для развития хромосом. И они настолько важны, что когда у маленьких червей не было нормальных эпигенетических маркеров, они рождались стерильными.
6. Основная уловка памяти
Нужно что-нибудь вспомнить? Нарисуйте это.
Недавнее исследование показало, что рисование – это «новая уловка джедаев». Канадские исследователи, особенно те, которые борются с болезнью Альцгеймера, к этому очень серьёзно относятся. Они собрали 48 добровольцев, чтобы исследовать, как рисунок обостряет воспоминания у молодых людей. В группе были и более зрелые люди. Половине группы было около двадцати лет, остальным – около восьмидесяти.
Им давали слова и выбор: либо записать каждое слово буква за буквой, либо набросать список его атрибутов, либо нарисовать связанное с ним изображение. После перерыва волонтёрам предложили вспомнить как можно больше слов. Более молодые участники показали лучшие результаты, но обе возрастные группы проявили и обнадёживающее сходство.
Больше всего слов запомнили те, кто рисовал. Для памяти рисование может оказаться важнее, чем переписывание или изучение текста. Исследователи полагают, что эффективность техники связана со способностью мозга воспринимать одну и ту же информацию под разными углами зрения – визуально, словесно, пространственно, по смыслу и физически.
5. Математика калечит мозг
Математика действительно может травмировать мозг. Это чувство знакомо большинству людей. Вы смотрите на уравнение и чувствуете, что ваш мозг отключается. Люди, у которых возникают затруднения в операциях с цифрами, часто считаются неспособными. Если вы не выполняете вычисления быстро и точно, вы рискуете прослыть математическим идиотом.
Но истина более обнадеживающая – большинство людей на самом деле хорошо разбираются в математике, в том числе и те, кого бросает в холодный пот во время экзаменов (и кто в результате их не сдаёт).
Так в чём же проблема? Страх.
Тесты на время, настойчивые учителя, одноклассники, которые отлично справляются сами, но не помогают тем, кто боится отстать или совершить ошибку. Страх – первобытное чувство. Он блокирует память, чтобы вы думали только о том, что приближающийся пещерный лев опасен для жизни. Страх от вас требует, чтобы вы просто взобрались на ближайшее дерево. Страх не видит разницы между давно пропавшими хищниками и математическими задачами. Когда человек паникует во время занятий по алгебре, страх отключает его память, что делает вычисления почти невозможными.
4. Анти-запоминание
Хранилище воспоминаний окружает вечная тайна. Если бы вся информация оставалась в своём первозданном виде, люди не смогли бы вспомнить последние из событий, например, где они припарковали машину.
Проведённое в 2016 году исследование показало наличие анти-запоминания. Этот процесс помогает мозгу без проблем запасаться свежими воспоминаниями. Все сводится к балансу между двумя типами клеток мозга – нейронами, которые очень сильно возбуждаются, и нейронами, которые их успокаивают.
Во время зарождения воспоминаний возбуждающиеся клетки устанавливают электрические связи друг с другом. Но они не могут работать вхолостую. Исследователи полагают, что такие сверхактивные нейроны способствуют эпилепсии, шизофрении и аутизму.
Чтобы восстановить баланс, существуют успокаивающие нейроны, которые запускают процесс, названный учёными анти-запоминанием. Эти нейроны также устанавливают соединения, но с паттерном, который прямо противоположен исходному.
Тесты показали наличие этого уравновешивающего механизма у добровольцев. Им возвращали «забытые» воспоминания путём подавления успокаивающих нейронов. Эти воспоминания не были стёрты, они лишь находились в «спящем» режиме, чтобы не мешать другим.
3. Протезная память
Введение электродов в мозг здорового человека строжайше запрещено. Однако в 2018 году учёные получили возможность поработать с пациентами, уже оснащёнными имплантатами. 15 пациентов, страдавших от эпилепсии, получили помощь в баптистском медицинском центре Уэйк Форест. Хирургически имплантированные электроды были частью терапии, но пациенты были рады позволить учёным воспользоваться их лечением.
Идея заключалась в испытании будущего имплантата, который должен будет воспроизводить мозговую активность человека для улучшения кратковременной памяти. Пациенты играли в компьютерную игру, в которой одним из факторов была их память. Учёные использовали предварительно имплантированные электроды для записи активности мозга, особенно во время правильных ответов.
Вскоре они смогли составить персонализированные профили на каждого добровольца. Когда позднее для стимулирования мозга каждого человека стали использовать его персональную карту активности, величина кратковременной памяти выросла на 35 процентов. Это был чрезвычайно успешный шаг в реализации «протезной памяти», которая разрабатывалась специально для каждого индивидуума.
2. Передача воспоминаний между улитками
В 2018 году улитки обменялись воспоминаниями. Это странное достижение состоялось благодаря команде учёных из Калифорнии. Заинтересовавшись, существует ли генетическая память, исследователи обратились к морским улиткам под названием Aplysia californica.
В ходе опытов одна из улиток получала удар электротоком, при этом улитка быстро сжимала свои мясистые откидные створки. Повторные удары приучили улитку к тому, что она стала дольше держать створки втянутыми.
У одной из выдрессированных таким образом улиток взяли РНК (генетическая молекула, которая действует как мессенджер). Когда РНК ввели другой улитке, она вспомнила опыт донора. После первого удара улитка держала створки втянутыми дольше, чем обычно, как будто ожидая повторного удара. Улитки, получившие РНК от необученных доноров, реагировали кратковременно, считая, что электроудар – одноразовое событие.
Это доказало, что память была встроена в генетический код, хотя точный процесс передачи воспоминаний через донорский материал остаётся загадкой.
1. Прорыв в лечении болезни Альцгеймера
До сих пор не существует лекарства от болезни Альцгеймера, которая в настоящее время портит жизнь примерно 50 миллионам человек. Но в 2015 году австралийские учёные нашли способ, позволяющий устранить причину её появления.
Болезнь Альцгеймера возникает вследствие того, что в тканях головного мозга накапливаются бляшки, которые блокируют функции мозга. Результатом является всё большая потеря когнитивных функций. Австралийские учёные воспользовались группой мышей, страдающих от той же проблемы. Их попробовали лечить новым способом, который может изменить подход к лечению этой болезни.
Около 75 процентов мышей показали полное восстановление своих умственных способностей, включая память. Новая технология неинвазивна и не повреждает ткани мозга. Она получила название «фокусированный терапевтический ультразвук», так как основана на воздействии на мозг ультразвуком. С помощью этого способа мягко расширяется гематоэнцефалический барьер, в котором присутствуют клетки для удаления отходов.
Эти клетки активизируются и удаляют поражения, которые вызывают худшие из симптомов болезни Альцгеймера. Это открытие может привести к появлению эффективной, безлекарственной терапии.