НЕЙРОПСИХОЛОГИЯ Способность запоминать присуща всему нашему телу: мышцы при тренировке становятся крепче; иммунная система обладает памятью, обеспечивающей защиту от повторных вторжений микроорганизмов; ритм дыхания и сердечной деятельности, пищеварительные циклы тоже устанавливаются в соответствии с опытом. Но для того, чтобы помнить свою бабушку или выпускной бал, таблицу умножения или первое свидание, необходим нормально функционирующий головной мозг.
В мозгу содержится достаточное количество клеток, чтобы хранить огромный запас знаний. Однако еще важнее то, что каждая мозговая клетка постоянно получает информацию от многочисленных ответвлений нервных волокон. Большинство нейропсихологов считает, что накопление опыта происходит на уровне контактов (синапсов) между ответвлениями нервных волокон, хотя окончательно это не доказано. Известно, что в мозгу новорожденного мириады таких контактов. В ходе идущих всю жизнь процессов научения некоторые из них атрофируются и исчезают, в других происходит утолщение активных клеточных мембран. Это показывает, что образуемые нервами соединения со временем становятся все более избирательными. В результате, если случившееся ранее событие повторяется, активируется та же сеть взаимодействующих мозговых клеток, что и в первый раз, а это и есть "запоминание" первоначального опыта. Можно было бы ожидать, что повреждение системы нервных связей (например, при инсульте) либо ее избирательное удаление в условиях эксперимента будет сопровождаться утратой строго определенных следов памяти. Но этого не происходит. Женщине, которая перенесла инсульт и сохранила способность узнавать своих детей, не нужно спрашивать мужа, кто он такой. Память - целостная функция, что гораздо труднее объяснить.
Два открытия позволили нейропсихологам по крайней мере наметить путь к решению этой проблемы. Первое было сделано математиками и привело к появлению голографии. Голограмма хранит информацию своеобразным способом. В отличие от обычной фотографии, при которой изображение воссоздается на фотографической пленке, голограмма состоит из точек интерференции световых волн различной формы, отраженных от объекта. В таких точках взаимодействующие между собой волны либо усиливают, либо гасят друг друга. С математической точки зрения фотографическое изображение и голограмма представляют собой обратимую трансформацию друг друга, т.е. изображение может быть трансформировано в голограмму, а голограмма - в изображение.
Второе открытие является скорее изобретением, нежели открытием. Ученые нашли способ моделировать связи мозговых клеток с помощью компьютерных программ. Были разработаны специальные программы, способные обучаться чему угодно - от музыкальных фраз до языка. Особый интерес представляло то, что при анализе подобных программ было невозможно локализовать запоминание отдельных музыкальных фраз или слов в отдельных частях этих сетей. Хранение оказалось распределенным. Следовательно, информация, которую нужно запомнить, вначале расчленяется и хранится делокализованным способом. С математической точки зрения эти компьютерные программы основаны на таких же обратимых трансформациях, как и те, что создают голографию. Регистрируя активность единичных мозговых клеток в зрительной коре обезьян и кошек, ученые установили, что обработку информации в зрительной системе можно описать с помощью тех же самых математических формул, что и голографию, а также компьютерные программы, основанные на параллельной обработке данных.
Экспериментальная психология и нейропсихология выделяют несколько типов научения и памяти. Один из них - сенсорная память - тесно связан с соответствующими сенсорными системами. В такой памяти информация хранится от нескольких секунд до нескольких минут, реже часов. Другой тип научения и памяти относится к приобретению навыков; он нарушается при повреждении двигательных систем мозга. Семантическая, или референтная, память организована, как словарь, и связана с активностью затылочных отделов больших полушарий. Лобные же и лимбические отделы обеспечивают память на события. Память этого типа связывает воедино факты, воспринимаемые как единое событие, начало и конец которого отмечен ориентировочной реакцией. Память на события близка к т.н. "рабочей" памяти, которая повседневно отвечает за то, что должно быть сделано.