Знак вопроса, 1994 № 01-02 - [32]

Такое предположение имеет определенное экспериментальное подтверждение.

Еще в 1956 г. кубинский физиолог М. Верцеано в опытах на кошках показал, что если животным вживить в таламус — одну из важных структур мозга — несколько микроэлектродов и регистрировать с их помощью электрические разряды нервных клеток, то можно выявить эффект реверберации. Проявлялся он в период перехода состояния мозга от бодрствования ко сну. При таких условиях проведения наблюдений за кошками оказалось, что в момент перехода активности их мозга от десинхронизации к синхронизации в таламусе начинает появляться волновая активность, распространяемая от нейрона к нейрону. И хотя М. Верцеано не смог точно установить геометрическую конфигурацию пути прохождения сигналов в мозговой ткани, тем не менее стало ясно, что их своеобразное «зацикливание» на конкретные замкнутые нервные цепи вполне может рассматриваться в качестве материальной базы памяти. Правда, памяти краткосрочной, так как через некоторое время зарегистрировать эффект реверберации не представляется уже возможным.

А что же дальше? Что происходит с воспринятой мозгом информацией? На какие уровни хранения она переходит в структурах центральной нервной системы?

На эти и многие другие вопросы попытаемся дать ответы в предлагаемой беседе. А пока мы можем только сказать, что первоначальный этап восприятия мозгом информации и ее переработка в нем во многом напоминают картину расхождения кругов по поверхности воды от брошенного камешка. Сначала водяные круги видны хорошо, затем, по мере того как камешек погружается на дно, круги уменьшаются и наконец полностью исчезают. В результате создается впечатление, что ничего и не произошло, хотя брошеный камешек уже лежит на дне. Не так ли и воспринимаемая мозгом информация вызывает «рябь» в электрической активности коры головного мозга только до тех пор, пока не осядет в кладовых памяти?

Представим на минуту, что произойдет, если мы попытаемся достать со дна брошенный камешек. Конечно, круги по воде пойдут снова. А как изменится электрическая активность мозга, если мы попросим исследуемого воспроизвести тот материал, который ему предъявлялся во время эксперимента и который он твердо помнит?

Вернемся в лабораторию, посадим добровольца в удобное кресло, наложим на его голову датчики-электроды и присоединим их к энцефалографу. Как только испытуемый начнет извлекать хранимую в его памяти информацию, прибор нарисует такую же картину, какую он уже рисовал в процессе обучения. След памяти появился неожиданно, как бы из ниоткуда. Портрет памяти снова мелькнул перед взором экспериментатора, но, увы, мелькнул и снова скрылся.

Сравнение кратковременных изменений электрических реакций в мозгу во время формирования следов памяти с затуханием кругов на воде от брошенного в нее камешка кажется наглядной, может быть и привлекательной, аналогией, но не более. Хранимая в памяти информация — это не камешек, который можно достать со дна водоема и пощупать. К следу памяти так просто не притронешься. Одна из причин, как уже говорилось, заключается в том, что мы точно не знаем, как он выглядит, как преображается его портрет, когда информация, закрепившись в памяти, переходит на уровень долговременного хранения. Тем не менее исследователи продолжают поиск отпечатков следов памяти в мозгу. Рассуждают ученые так: следы исчезли из электрических реакций, но где-то они же должны быть. Где? Не перешло ли хранение воспринятых мозгом сведений в биохимические реакции и структурные изменения нервных клеток?

Однако прежде чем начать этот разговор, считаем целесообразным рассказать о химической лаборатории мозга вообще. Полагаем, что это даст более ясное представление о ее роли в деятельности центральной нервной системы в целом и конкретно в проявлении определенных се функций, в том числе и функции памяти.

Как следует из вышеизложенного материала, нейрофизиологов долгое время удовлетворял тот факт, что информация, воспринимаемая внешними и внутренними органами чувств, передается в мозг в закодированной особым образом форме в виде электрических импульсов. Но в данном случае не ясным оставался вопрос: каким же образом эти электрические импульсы переходят с одного нейрона на другой, ведь нейроны разделены небольшими щелями, называемыми синапсами? Синапсы являются своеобразными мостиками, через которые нервные клетки общаются между собой.

Вот тут-то и сказали свое веское слово химики или, точнее, нейрохимики. Прежде всего они показали, что мозг — это не только живая электростанция, но и уникальнейшая химическая лаборатория, в которой беспрерывно с момента зарождения живого существа и до последних секунд его существования, не прерываясь ни днем ни ночью, происходит интенсивная выработка энергии через окисление пищевых продуктов. О том, что головной мозг является одним из самых активных потребителей энергии в организме, говорят такие цифры: вес его от общего веса тела составляет около двух процентов. В то же время центральная нервная система использует в своих целях до двадцати процентов вдыхаемого кислорода. Подсчитано, что в минуту нашему мозгу требуется не менее пятидесяти миллилитров этого составного компонента воздуха.