РЕФЕРАТ

 

по книге Роуз С.

«Устройство памяти. От молекул к сознанию»

 

 

В первой главе Роуз С. заявляет, что «работу ума следует описывать, исходя из свойств, строения и функций мозга».

Рассматривая историю Розеттского камня, автор приходит к выводу о том, что память станет Розеттским камнем для изучения мозга.

Память - это не только предмет науки о мозге и поведении. У каждого из нас собственная память, которая глубоко субъективна. «Можно ли жить в мире с самим собой, если сознаешь, что самые глубокие, сокровенные чувства любви к ближнему, благоговения перед необъятностью Вселенной, в которой проходит твоя жизнь, существуют в голове как системы связей или потоки электрических сигналов между нервными клетками, как процессы синтеза одних белков и распада других?» Роуз С. говорит, что «нам следует научиться интегрировать эти разрозненные знания и представления, чтобы реализовать тот потенциал, который заложен в самой человеческой природе, в нашем высокоразвитом мозге и столь же высокоорганизованном обществе».

Во второй главе Роуз С. рассказывает про жизнь в лаборатории и про эксперимент с цыплятами. Во время предварительной тренировки отбираются цыплята, которые клюют небольшую белую бусину на конце 20-сантиметровой проволоки. В процессе обучения одной части цыплят дают бусину, смоченную водопроводной водой, а другой части – смоченную метилантранилатом. В первом случае цыплята продолжают клевать бусину, а во втором, клюнув один раз, «вдруг замирают, потом яростно трясут головой, нагибаются и вытирают клюв о пол клетки». Затем в каждую половину мозга каждого цыпленка вводится по 10 микролитров радиоактивной жидкости (фуктозы, которую мозг использует для синтеза жизненно важных молекул в мембранах нервных клеток, углеродные атомы которого заменены радиоактивным углеродом). Через некоторое время автор с сотрудниками «заглядывает» в мозг цыплят.

В конце этой главы Роуз С. проводит интересные рассуждения о правах животных.

В главе 3 Роуз С.  рассказывает о своей жизни и о том, как он стал нейробиологом.

В главе 4 Роуз С.  рассматривает различные теории памяти, рассказывает о древнегреческом и древнеримском театрах, а также рассматривает сравнение человеческой памяти с компьютерной. Такое сравнение несостоятельно, так как системы нейронов, образующие мозг а отличие от компьютерных систем в высокой степени недетерминированы.  Человеческий мозг и  сам человек – это открытые системы, сформированные собственной историей и находящиеся в непрерывном взаимодействии с природным и общественным окружением, которое изменяет их, но и само при этом подвергается изменению. Такая открытость обуславливает еще один уровень неопределенности в работе мозга и поведении его владельца. В отличие от компьютеров мозг не функционирует безошибочно и действие его не ограничено последовательной обработкой информации; его организацию нельзя даже свести к небольшому числу «скрытых слоев». Каждый из нейронов центральной  нервной системы имеет тысячи входов (синапсов), различных по значимости и по месту, откуда к ним приходят сигналы. Мозг отличается большой пластичностью, т.е. способностью изменять свою структуру, химию, физиологию и выходные реакции в результате приобретения опыта и случайных обстоятельств в процессе развития. В то же время он обладает большим запасом надежности и может весьма эффективно восстанавливать свои функции после травмы или инсульта. Последовательные операции мозг выполняет относительно медленно, зато процессы формирования суждений происходят в нем с необыкновенной легкостью, которая ставит в тупик разработчиков компьютерных моделей.

В 5 главе Роуз С. рассказывает о различных видах памяти, о нарушениях памяти и о некоторых исследованиях памяти.

В главе 6 Роуз С. рассматривает память животных. Научение – это выработка у животного измененной реакции на прежнюю ситуацию, когда оно начинает вести себя более адекватным образом (адаптируется). Здесь важно то, что изменения поведения а) являются следствием опыта, б) воспроизводятся, т.е. повторяются, у одного животного или у группы животных и в) имеют адаптивный характер.

Воспоминание – это проявление измененной поведенческой реакции спустя некоторое время после первоначального обучения.

Память, таким образом, не есть нечто такое, что можно непосредственно наблюдать или измерять, это то, что должно судействовать как промежуточный процесс, связывающий обучение и вспоминание.

Опыт – это термин из лексикона поведения. В переводе на язык биологии он означает пластичность. Для того чтобы эффективно функционировать, т.е. адекватно реагировать на окружающие условия, все живые организмы должны обладать двумя противоположными свойствами. Они должны сохранять стабильность (специфичность) в процессе развития и в зрелом возрасте. Одновременно они должны быть пластичны, т.е.  способны приспосабливаться и изменять свою специфичность по мере приобретения опыта.

В главе 7 Роуз С. рассказывает об эволюции памяти. Адаптивное поведение как обязательное условие выживания свойственно всем организмам, однако многие процветающие формы жизни прекрасно обходятся без научения и вспоминания, даже без мозга, например, подсолнечник.

В процессе эволюции многоклеточных организмов спектр поведения расширяется, т.к. им приходится решать все более сложные организационные проблемы. Возникает необходимость в системе быстрой внутренней сигнализации, чтобы координировать деятельность клеток в различных частях одного организма. Многоклеточность делает возможной специализацию.

Привыкание  (например, у планарии на прикосновения стеклянной палочкой) можно рассматривать как очень простую форму кратковременной памяти, как адаптивный механизм, позволяющий воздерживаться от ненужных реакций и тем самым предотвращать утомление. Существует еще одна форма кратковременного научения – сенситизация, которая противоположна привыканию.

В главе 8 Роуз С. рассказывает о современных исследованиях памяти. В 60-х годах существовала теория, согласно которой существуют «молекулы памяти», которые можно передавать, вместе с заключенными в них «воспоминаниями», от одного животного другому, даже представителю иного вида.

В главе 9 рассказывает о том, что в 80-е годы были выработаны критерии, по которым можно рассматривать изменения как следы памяти:

- Предполагаемый фактор (система, вещество, скорость его образования или обновления) в локализованном участке мозга должен претерпевать количественные изменения в процессе формирования следов памяти.

- Изменение должно совпадать во времени с формирование следов памяти.

- Стресс, двигательная активность и другие процессы, сопровождающие научение, не должны приводить к структурным или биохимическим изменениям, если при этом не образуются следы памяти.

- Если клеточные или биохимические изменения ингибируются в период, когда должно было происходить формирование энграмм, то последнее блокируется и у животного возникает амнезия, и наоборот.

В 10 главе автор возвращается к эксперименту с цыплятами, описанному в начале книги. Задача этого эксперимента состоит в том, чтобы выяснить, возросло ли содержание метки в мозгу обученных птенцов по сравнению с контрольными, а также, в каком отделе мозга это произошло.

IMHV (Intermediate Medial Hyperstriatum Ventrale) и LPO (Lobus Parolfacrotius) –  «светились» у обученных животных сильнее, чем у контрольных. При этом сразу после обучения содержание радиоактивной метки было особенно высоким  в левом полушарии. Иначе говоря, несмотря на двустороннюю симметрию мозга цыпленка, состоящего, как и у млекопитающих, из двух внешне идентичных полушарий, эффект обучения был асимметричен: научением у цыплят в большей мере ведало левое полушарие. Полученные результаты подтвердили выраженную функциональную разницу между левой и правой частями мозга у цыплят и кур.

В 11 главе Роуз С. вводит пятый критерий, по которому можно рассматривать изменения как следы памяти:

- Удаление участка, в котором происходят биохимические, клеточные или физиологические изменения, должно препятствовать образованию следов памяти (или воспоминанию) в  зависимости от того, когда по отношению к времени тренировки произведено удаление.

Затем он рассматривает еще один эксперимент с использованием электрошока.  Повышенное включение фруктозы наблюдалось только в тех группах, где цыплята помнили предшествующий опыт; у обученных, но забывших об этом цыплят такое повышение отсутствовало. Кроме того, оказалось, что само по себе электрическое воздействие не влияло на этот биохимический показатель, как было видно при сравнении подвергавшихся и не подвергавшихся ему цыплят, клевавших безвкусную бусину.

Еще один эксперимент: предлагали цыпленку бусину, смоченную водой или метилантранилатом, а потом усыпляли его. Затем его помещали в так называемый стереотаксический аппарат с миниатюрной системой жизнеобеспечения. Здесь наркотизированного птенца аккуратно, но жестко закрепляли таким образом, чтобы в его обнаженный мозг в соответствии с заданными координатами можно было ввести электроды. Во всех случаях регистрировался постоянный «фон», отражавший спонтанный разряды нейронов IMHV. Но на этот вон накладывались кратковременные вспышки высокочастотной активности – ритмического синхронного возбуждения целых ансамблей клеток. Эта активность у цыплят, клевавших бусину с метилантранилатом, была выражено намного сильнее, чем у контрольных особей, клевавших бусину, смоченную водой. Превышение могло сохраняться на протяжении суток после тренировки.

В главе 12 Роуз с. рассматривает приведенные факты глазами социологов и творцов научной политики.

В главе 13 Роуз с. подводит итоги. Воспоминания – это форма общественной регистрации прошлых событий, в той или иной степени трансформированных, чтобы удовлетворить текущим идеологическим потребностям. При обучении животных, когда они сталкиваются с незнакомой обстановкой или приобретают новый опыт, требующий изменить поведение для достижения какой-то цели, происходят изменения в совершенно определенных клетках центральной нервной системы. Эти изменения можно выявлять морфологическими методами с помощью световой или электронной микроскопии как стойкую модификацию структуры нейронов и их синаптических связей.

Роуз С. выделяет признаки уникальности человека:

1)Наименее существенное отличие состоит в том, что человек обладает словесной памятью, так как люди – это единственные говорящие животные. Это означает возможность чему-то обучаться и что-то вспоминать без видимых поведенческих реакций.

2) Специфика нашей памяти гораздо больше связана с нашими общественным образом жизни и техническими средствами, создавшими мир, где информация записывается на папирусе, восковых табличках, бумаге или магнитных лентах, т.е. мир искусственной памяти. Именно искусственной памяти мы обязаны тем, что имеем историю, тогда как у всех остальных живых существ есть только прошлое.

3) Память делает возможным третье важное отличие, а именно особое значение для всех нас коллективной памяти. У животных, не имеющих искусственной памяти, каждая особь живет в уникальном мире собственных воспоминаний, которые накапливаются с рождения до самой смерти и отражают только индивидуальный опыт. Всякий человек, так же как всякое животное, воспринимает и запоминает окружающую его действительность по-своему, тогда как искусственная память воспроизводит одну и ту же картину, одни и те же наборы слов, те же телевизионные изображения для многих сотен, тысяч или миллионов людей, перестраивая, дисциплинируя и тем самым ограничивая нашу индивидуальную память, формируя согласованное мнение относительного того, что и как следует запоминать.

Таким образом, для каждого из нас коллективная память – это компонент личного биологического и психического опыта, однако она служит целям преодоления индивидуального, сплочения человеческих сообществ через формирование общих восприятий, интерпретаций и идеологии.

Не только в нашей жизни, но и в биологии вообще ничто нельзя осмыслить иначе как в контексте истории, т.е. памяти.

 

 

Литература.

Роуз С.  Устройство памяти. От молекул к сознанию: Пер. с англ. - М.: Мир, 1995.