Нейроны проводят сигналы, известные как «потенциалы действия», по всей своей длине, передавая информацию от тела к мозгу или наоборот, подобно тому, как электричество шло бы по странному мягкому проводу. Как правило, множество объединенных в цепь нейронов образуют нерв и проводят сигнал от одного места к другому. Нейроны не соединяются непосредственно друг с другом; на самом деле между окончанием одного нейрона и началом следующего есть небольшая щель (все даже еще сложнее, потому что у многих нейронов есть по многу начал и окончаний). Когда потенциал действия доходит до синапса, первый нейрон в цепи впрыскивает в синапс химические вещества, называемые нейромедиаторами. Эти вещества идут по синапсу и взаимодействуют с мембраной другого нейрона через ее рецепторы. Взаимодействуя с рецептором, нейромедиатор тут же запускает в нейроне следующий потенциал действия, который идет до следующего синапса, и так далее. Как мы увидим далее, существует множество разных нейромедиаторов; они жизненно необходимы практически для всей мозговой активности, и у каждого из них есть своя задача и свое предназначение. Для каждого нейромедиатора есть специализированный рецептор, который распознает его и взаимодействует только с ним, совсем как дверь в защищенное помещение, которая открывается только подходящим ключом, паролем, отпечатком пальца или сканом сетчатки.
Когда вы смотрите на определенный рисунок чернил на бумаге, он превращается в осмысленные слова на знакомом вам языке; точно так же и мозг воспринимает активацию конкретного синапса (или нескольких синапсов) как воспоминание. Считается, что именно в синапсах «хранится» вся информация в мозге; подобно тому, как определенная последовательность нулей и единиц на компьютерном жестком диске кодирует определенный файл, так и определенный набор синапсов в определенном месте кодирует информацию, которую мы вспоминаем, когда эти синапсы активируются. Поэтому эти синапсы представляют собой физическую основу конкретных воспоминаний.
Такой процесс создания новых долговременных воспоминаний за счет образования синапсов называется «кодирование»; при помощи этого процесса информация и сохраняется в мозге.
Кодирование в мозге происходит невероятно быстро, но не моментально. Вот почему кратковременная память использует для хранения информации менее устойчивые, но зато более быстрые паттерны нейронной активности. Она не образует новые синапсы, вместо этого она активирует множество практически универсальных синапсов. Когда мы повторяем что-либо, удерживая это в кратковременной памяти, оно остается «активным» достаточно долго для того, чтобы долговременная память успела перекодироваться.
Однако «повторять, пока не запомнишь» – не единственный способ что-то запомнить, и мы точно не пользуемся им каждый раз, когда нам нужно что-то запомнить. Нам это и не нужно. Существуют веские основания считать, что все, пережитое нами, так или иначе сохраняется в долговременной памяти.
Вся информация от наших органов чувств и связанные с ней мысли и чувства перенаправляются в гиппокамп в височной доле. Гиппокамп – это высокоактивная область мозга, которая постоянно комбинирует бесконечные потоки информации от органов чувств, формируя «личные» воспоминания
[15]. По данным огромного числа исследований, именно в гиппокампе происходит кодирование воспоминаний. У людей с поврежденным гиппокампом новые воспоминания, судя по всему, не образуются. У тех же, кому приходится все время что-то узнавать и запоминать новую информацию, гиппокамп на удивление большой (например, как мы увидим позже, у водителей такси увеличены области гиппокампа, ответственные за ориентацию в пространстве и пространственную память), из чего следует вывод, что он подвергается повышенным нагрузкам. Некоторые исследователи даже «помечали» новые воспоминания (это сложный процесс, который подразумевает инъекции доступных для обнаружения видов белков, входящих в состав нейронов) и обнаружили, что они сосредотачиваются в гиппокампе [5]. И это не говоря обо всех новейших исследованиях со сканированием мозга, которые позволяют изучить работу гиппокампа в режиме реального времени.
Новые воспоминания образуются в гиппокампе и постепенно перемещаются в кору мозга, а «под» ними образуется следующая порция воспоминаний, понемногу «подталкивающая» их наверх. Такое постепенное укрепление закодированных воспоминаний называется «консолидация». Поэтому не обязательно крутить в кратковременной памяти информацию, пока она не будет запомнена и не перейдет в долговременную память, но нередко это критически важно для того, чтобы закодировать информацию в определенной последовательности.
Взять, например, номер телефона. Это просто последовательность цифр, которые уже есть в долговременной памяти. Зачем ей кодировать их снова? Повторение телефонного номера позволяет сделать акцент на том, что данная конкретная последовательность цифр важна и поэтому для длительного хранения ее необходимо поместить в особое воспоминание. Повторение равносильно тому, как если бы кратковременная память взяла единицу информации, прикрепила бы к ней пометку «Срочно!» и отправила бы ее в команду, ответственную за регистрацию данных.
Итак, если в долговременной памяти хранится все, почему мы все же что-то забываем? Хороший вопрос.
Общепринятая точка зрения говорит о том, что забытая информация технически остается в мозге, за исключением тех случаев, когда она физически уничтожается какой-нибудь травмой (и когда вы забываете про день рождения друга, поверьте, это наименьшая из всех проблем). Долговременные воспоминания должны пройти три этапа: быть созданы (закодированы), успешно сохранены (в гиппокампе и затем в коре мозга) и воспроизведены. Если вы не можете воспроизвести запомненную информацию, она так же бесполезна, как если бы ее не запоминали вовсе. Это похоже на ситуацию, когда вы не можете найти свои перчатки: у вас все так же есть перчатки, они все так же существуют, но у вас все равно мерзнут руки.
Некоторые воспоминания легче вызвать, потому что они более яркие (насыщенные, значимые, сильные). Например, воспоминания о чем-то, связанном с сильными эмоциями, вроде дня вашей свадьбы или первого поцелуя или того случая, когда вы достали из торгового автомата два пакетика чипсов, хотя платили только за один. Когда с вами происходит что-то подобное, у вас возникают разные мысли, эмоции и ощущения. Все они создают в мозге множество связей с данным конкретным воспоминанием, а это значит, что упомянутый выше процесс консолидации присваивает этому воспоминанию повышенный уровень важности и добавляет к нему еще больше связей, благодаря чему его становится гораздо легче воспроизвести. Напротив, воспоминания, не связанные ни с чем значимым (например, 473-я, ничем не примечательная поездка на работу), консолидируются минимально, потому их вызвать гораздо труднее.
Жертвы травмирующих событий нередко начинают страдать от «флешбэков», когда воспоминание об автомобильной катастрофе или жестком преступлении сохраняет свою живость и постоянно возвращается на протяжении долгого времени после самого происшествия (см. главу 8). Эмоции во время травматического события были крайне сильны, а тело и мозг переполнены адреналином, за счет чего обострилось восприятие происходящего, поэтому воспоминание крепко заседает в голове, оставаясь ярким и беспощадно жизненным. Это как если бы мозг, анализируя ужасное происшествие, говорил: «Вот, погляди: это ужасно; не забывай об этом; мы не хотим пройти через это снова».
