«Мы предполагаем, что в процессе эволюции млекопитающих это свойство появилось довольно рано, — рассуждает Эдвард Мосер. — По нашей версии, открытые нами нейроны решетки имеют важнейшее значение для эпизодических воспоминаний. Ведь невозможно иметь воспоминание без связи с некой точкой пространства».
Другие исследователи согласны с тем, что нейроны места и нейроны решетки выполняют особую функцию для эпизодических воспоминаний. Некоторые ученые идут в рассуждениях еще дальше и считают, что система, включающая гиппокамп и энторинальную кору, предназначена для того, чтобы наделить каждое воспоминание уникальным нейронным следом памяти, то есть сделать элементом сети воспоминаний. Возможно, когда-то ощущение пространства было первичной задачей для гиппокампа и энторинальной коры. Но эволюция внесла свои коррективы, и у ощущения пространства появилась новая функция: регистрировать все наши впечатления и сплетать их в единую сеть — так шестиугольная координатная система местности превратилась в рыболовную сеть воспоминаний с шестиугольными ячейками.
Недавно калифорнийским ученым удалось увидеть, как сети воспоминаний образуют контекстно-зависимую память в гиппокампе мыши. Как и Терье Лёмо, они проделали окошко к гиппокампу, к той его части, что носит название Cornu ammonis I, аммонов рог. Если смотреть на гиппокамп наискосок, он напоминает рожок, закручивающийся внутрь по спирали. И через крошечное окошко к колыбели воспоминаний калифорнийские ученые с помощью микроскопа рассмотрели, какие нейроны возбуждались, когда мышей помещали в различные условия. Они сделали три разные клетки, в каждой из которых сформировались разные воспоминания: круглую, треугольную и четырехугольную. У клеток отличались запахи, текстуры поверхностей и прочие свойства. Решающим фактором в эксперименте было то, насколько близкими по времени оказывались полученные впечатления. Ученые сравнивали две группы мышей. Половину отправили в треугольную клетку, а сразу после — в четырехугольную. Эти мыши за весьма короткое время побывали в двух разных клетках. Вторую половину мышей поместили в круглую клетку, а только через семь дней — в четырехугольную. Эта группа пережила два разных события — будем называть их эпизодическими воспоминаниями, — которые были разнесены во времени. Пока мыши исследовали клетки, ученые разглядывали в микроскоп активность нейронов в небольшом участке мозга. Каждая из трех клеток наложила свой отпечаток на активность клеток гиппокампа, то есть оставила четкое воспоминание. Стоит отметить, что эпизоды, оказавшиеся близко друг к другу по времени, вызвали активность частично совпадавших групп нейронов. Эпизоды соединились — не только во времени, но и в гиппокампе мышей. Во время эксперимента, когда между пребыванием в двух клетках прошла неделя, напротив, наблюдалась активность двух различных групп нейронов гиппокампа
[20].
Исследователи объясняют это следующим образом: благодаря активности нейронов одной группы вызвать активность соседних нейронов проще. Образуется единая нейронная сеть. Таким образом, основную идею Алана Бэддели о контекстно-зависимых воспоминаниях продемонстрировала наблюдаемая в мозге картина — но не у мышей, совершающих погружение под воду, а благодаря погружению в кору их головного мозга.
Когда мы получаем новый опыт, находясь в особых условиях в каком-то особом месте, у нас в мозге образуется воспоминание, оно оказывается на коре и находится там до тех пор, пока мы не вызовем его в памяти. В каждом воспоминании не одна нейронная связь, а целые тысячи. Воспоминание — это нечто большее, чем долговременная потенциация, открытая Терье Лёмо.
Но как оно выглядит? Можно ли разглядеть сложно устроенное воспоминание — так же, как мы видим один след памяти? Перейдем от мозга кролика и крысы к мозгу человека: заглянем в него в тот момент, когда воспоминания оживают. К счастью, нам не нужно давать людям наркоз и вскрывать черепа, чтобы заглянуть в их воспоминания. В Университетском колледже Лондона профессор Элеонор Магуайр, психолог, одна из ведущих мировых экспертов в области памяти, создала своего рода прибор для чтения мыслей: для этого ей понадобился МРТ-сканнер и мозг добровольцев.
МРТ-сканнер делает снимки с помощью сильного магнитного поля. Все части тела реагируют на него по-своему — благодаря этому мы получаем их четкое изображение. Настроив МРТ-сканер определенным образом, мы увидим, например, уровень кислорода в крови, циркулирующей в области мозга. Так как кислород необходим для деятельности клеток, на снимке видны участки с наибольшей активностью. Так мы узнаем, какие области мозга наиболее активны, когда испытуемые запоминают информацию. Это называется «функциональная МРТ» (фМРТ): она демонстрирует работу мозга, тогда как структурная МРТ лишь показывает его строение. Видны и воспоминания: они светятся, как крошечные фонарики под толщей зеленой воды, озаряющие океан мелкими вспышками.
Но реально ли понять, о каких воспоминаниях думает человек? В лаборатории Элеонор Магуайр испытуемых помещали в МРТ-аппарат и просили вспомнить пережитые моменты. И благодаря МРТ-снимкам она буквально видела, что именно вспоминали испытуемые. Магуайр наблюдала активность гиппокампа, в то время как люди вспоминали эпизоды из прошлого, — каждое воспоминание имело уникальную схему активности. Она не могла прямо сопоставить снимки МРТ и воспоминания, однако компьютерная программа выучила связь между схемами активности головного мозга испытуемых и воспоминаниями испытуемых. Затем эта программа предоставляла информацию, какие МРТ-снимки и воспоминания соответствуют друг другу
[21].
Чем не аппарат для чтения мыслей?
«Мы заранее договорились с испытуемыми, о чем именно они будут думать, находясь в МРТ-аппарате. Скажем так, это чтение мыслей по доброй воле», — говорит Элеонор Магуайр.
В данный момент она видит дорожки на виниловой пластинке, но саму музыку не слышит.
«Следующий этап — понять, о чем именно думают люди, не зная заранее варианты ответов. Но до этого еще далеко», — предупреждает она.
Так что чтение мыслей мы спокойно оставим научно-фантастическим фильмам и книгам.
Исследования Магуайр не сводятся к фиксированию воспоминаний по узорам на МРТ-снимке, напоминающим клетки на шахматной доске. Воспоминания — это большие и сложные структуры, они уникальны, и получить точную информацию о них можно лишь у их носителя. Но профессору Магуайр удалось выяснить, как со временем меняются следы памяти
[22]. Ее исследовательская группа наблюдала за активностью гиппокампа испытуемых при определенном воспоминании: ее фиксировали в передней части гиппокампа у воспоминаний двухнедельной давности и в задней, если воспоминанию уже десять лет.
