Борис Сергеев - Тайны памяти (с иллюстрациями)
Вряд ли создание большой кладовой могло бы пройти незаметно. Поэтому кедровка прячет орешки небольшими порциями по 10–20 штук, зарывая их в землю или мох, засовывая за отставшую кору, под валежины и трухлявые пни. В результате получается до 6 тысяч кладовок. Держать в них запасы надежнее – все не разворуют, но как запомнить такую массу хранилищ, как их найти, когда землю припорошит снег?
С этой труднейшей задачей кедровки отлично справляются, помня в течение четырех-шести месяцев места своих кладовок. Приходится признать, что кедровкам присуща уникальная зрительная память, по объему значительно превосходящая человеческую. Для изучения памяти лучшего объекта не придумаешь.
Опыты с кедровками проводили прямо в тайге. В огромную клетку – вольеру по очереди выпускали птиц. В первом эксперименте в клетку ставили кормушки с орехами, и птицы немедленно приступали к сооружению кладовок, а экспериментаторам оставалось только тщательно регистрировать их расположение. Затем птицу отсаживали на несколько часов или дней, и когда она вновь возвращалась в вольеру, кормушки уже не было. Чтобы не умереть с голоду, кедровкам приходилось разыскивать свои запасы. Делали они это блестяще, птицы вспоминали 90 процентов своих кладовых.
Удаление гиппокампа не уменьшило прилежания птиц. Оперированные кедровки делали запасы так же усердно, как и здоровые, но запомнить места своих кладовок не могли. Проголодавшись, птицы рылись во мху. Случалось, в конце концов натыкались на свои или чужие хранилища. Однако сразу было видно, что орехи найдены случайно.
Неоперированные птицы попусту в лесной подстилке не рылись. Они сразу находили корм, как будто только что его там спрятали, и никогда не брали чужих орехов. Не из честности, конечно, просто они и не подозревали о чужих запасах.
Гиппокамп связан с памятью, но не он служит кладовой мозга. Он всего лишь перевалочный пункт или транспортер, с помощью которого информация передается на хранение в другие отделы мозга. Порядочная хозяйка не тащит себе в кладовку все, что попало. Она отбирает для хранения только вещи, которые наверняка понадобятся. А как поступает мозг? Где, какой отдел заведует отбором материалов, направляемых в архив?
Возможно, архивариусом служит гиппокамп. Есть предположение, что для запоминания обязательно нужна его санкция. Здесь обнаружены нейроны, отвечающие активностью только на первые предъявления новых раздражителей, новых ситуаций. Стоит несколько раз повторить раздражитель, и нервные клетки гиппокампа перестают на них реагировать. Особенно сильной реакцией отвечают нейроны на раздражители, имеющие для животного важное значение. Вот, видимо, что является критерием для принятия гиппокампом решения. Новый, не имеющий значения раздражитель, может вызвать лишь мимолетную реакцию. Значит, гиппокамп не дал санкции на хранение информации и кратковременная память не перейдет в долгосрочную.
Киностудия «Морфейфильм»
Законодательство Суффолка
В графстве Западный Суффолк (Великобритания) существует закон, согласно которому наказуется штрафом всякий читатель публичной библиотеки, если ему случится невзначай задремать над скучной книгой. Специальный служащий обязан неусыпно следить за строжайшим исполнением закона. Хотя обложение налогом сонь приносит немалый доход публичной библиотеке Суффолка, он не получил на Британских островах всеобщего распространения.
Библиотечные работники Кембриджского университета значительно демократичнее. Они не только не гонят тех, кто клюет носом, но даже не подвергают репрессиям уснувших. Ведь спящий человек, если он не храпит, ничем не мешает окружающим.
В Кембридже считают гораздо опаснее зевающих читателей. Мало того, что зевота нарушает торжественную тишину читальных залов, она, как известно, весьма заразительна. Давно необходим штраф для зевающих, но его учреждению помешали разногласия. Библиотекари не смогли решить, облагать ли штрафом зевающего читателя или взыскивать оный с автора книги как с первопричины зла.
Читатели, естественно, за второй вариант. Работники библиотеки не могут с ним согласиться. Они опасаются, что законодательство в конце концов доберется и до них. Так как далеко не все авторы английские подданные и взыскать с них штраф окажется невозможно, проще штрафовать библиотекаря за комплектацию фондов скучными произведениями.
То, что скучная книга может вызвать сон, заметили очень давно, задолго до возникновения книгопечатания.
В настоящее время мы гораздо лучше знаем о внешних причинах наступления сна, таких, как слабые, монотонные воздействия, чем об истинных механизмах его возникновения.
Древние греки были в лучшем положении. Они вполне определенно знали, что сном заведует бог Гипнос. Его мать богиня ночи Никс, сестра и жена Эреба (олицетворяющего одно из начал мира – вечный мрак), живущая в Аиде, ежедневно покидает его через западные ворота и с двумя младенцами-близнецами на руках – Гипносом и Танатосом отправляется по миру, творя ночь.
Младенцы тоже не теряют времени даром. Гипнос погружает людей в сон, а его несравненно более злой братец, бог смерти Танатос, готовит новые кадры для Аида. Близнецы – дружные ребята. Даже верховные боги во главе с самим Зевсом вынуждены считаться с молокососами. Могущество Гипноса так велико, что боги ему подчиняются, спят. А Танатоса, хоть тот над ними не властен, они смертельно ненавидят.
Греческая легенда о детях Никс отражает представления древних о единстве сна и смерти. Мы к ней еще вернемся.
Сын Гипноса Морфей более благожелателен к людям. Он творит всего лишь сновидения. Характер у него весьма непостоянный. Сегодня он может подарить жуткий сон, довести вас до холодного пота, а назавтра уведет в райские кущи.
Научных теорий сна немало. Их число перевалило за 60. Нужно признать, что научный вес большинства немногим выше греческой легенды. Пока не определено даже, что такое сон. Сейчас ученые вынуждены ограничиться примерно такой формулировкой: сон – это особое периодически возникающее состояние, обеспечивающее восстановление способности мозга к бодрствованию.
В чем состоит восстановление, пока неясно. Большинство специалистов склоняется к тому, что нервные клетки в период сна пополняют расход наиболее важных для жизнедеятельности нейрона веществ.
С этой гипотезой не согласен Шапиро. Он считает, что мозг не успевает справиться с информацией, поступающей в течение дня. Чтобы ее переработать, систематизировать, сопоставить с ранее заложенной в память, нужно время и оптимальные условия работы. Поэтому мозг, получив должную порцию, прекращает текущие дела и начинает подводить итоги.
Вряд ли только в этом сущность сна, но доля истины в предположениях Шапиро, несомненно, есть. С наступлением сна работа мозга не прекращается.
Я не буду пересказывать все теории. Их, как и большинство идей в физиологии, можно сгруппировать вокруг двух основных направлений: гуморального и нервного происхождения сна.
К первой группе гипотез относится токсическая теория. В течение дня в мозгу накапливаются ядовитые продукты, оставшиеся от обмена веществ. Шлак обмена, мусор, который нужно удалить. Видимо, мозг вырабатывает специальные снотворные вещества – гипнотоксины. Возможно, они вырабатываются во всех органах и тканях, занятых работой. Когда этих веществ становится слишком много, мозг бросает свои обычные дела и устраивает «санитарный час», чтобы произвести генеральную уборку.
Подтвердили эту теорию около 60 лет назад французские ученые Пиерон и Лежандре. Они взяли кровь у собаки, которой несколько дней подряд не давали спать, и ввели ее в кровеносное русло другой через два часа после пробуждения от ночного сна. Как ни странно, хорошо выспавшаяся собака тотчас заснула. Аналогичный эффект вызывает спинномозговая жидкость невыспавшихся собак.
Сильным снотворным действием обладает экстракт мозга животных, находящихся в состоянии зимней спячки. Он способен усыпить не только родственных животных, но даже у кошек и собак вызывает длительный сон. Обычные гипнотоксины также носят универсальный характер. Недавно из спинномозговой жидкости коз удалось получить вещество, которое усыпляет крыс. Когда животных лишали сна, его содержание в спинномозговой жидкости значительно возрастало в первые 24 часа, но в дальнейшем уже не менялось.
Кроме гипнотоксинов, из спинномозговой жидкости удалось извлечь вещество с прямо противоположным эффектом. Интересно, что вещество бодрствования может быть получено как от животных, хорошо выспавшихся, так и после многих бессонных ночей.
Многие экспериментальные факты не укладываются в гуморальную теорию. Главный из них – наблюдения за сросшимися близнецами (и за животными с искусственно соединенной кровеносной системой, так сказать, искусственно сшитыми). Сиамские близнецы, имеющие раздельную нервную систему и общее кровообращение, спят как трехглавый Змей Горыныч Кащея Бессмертного: одна голова спит, другая дремлет, третья на посту.
