Почему мы помним. Как раскрыть способность памяти удерживать важное

Теперь, не оглядываясь, попробуйте вспомнить, где оставили ключи. Если вспомнили, что они остались в замке, – прекрасно, но, если не получилось, знайте: вы не одиноки. Вы просто отвлеклись на все остальное. Натиск входящей информации загромождает путь к воспоминанию о конкретном событии[14]. Хуже того: пытаясь вспомнить, куда подевали ключи, мы перебираем воспоминания о всех предыдущих местах, где их оставляли, и обстоятельствах, в которых это происходило – будь то накануне, на прошлой неделе или в прошлом году; интерференции по горло. Именно поэтому чаще всего мы теряем вещи, которыми постоянно пользуемся: ключи, телефон, очки, кошелек, даже машину. С учетом такой конкуренции, как нам вообще удается о них помнить?

Представьте себе память в виде письменного стола, заваленного обрывками бумаги. Если на одном из обрывков записать пароль от онлайн-банка, то для того, чтобы потом его найти, потребуется немало усилий и удачи. Похожим образом дело обстоит и с попытками вспомнить. Если у нас образуется много воспоминаний, устроенных сходным образом – как те бессмысленные триграммы, которые заучивал Эббингауз, – найти нужное воспоминание становится во сто крат сложнее. Но если записать пароль на ярко-розовой бумажке, он будет выделяться среди остальных заметок на столе, и найти его будет нетрудно. Подобным образом работает и память. Легче всего вспомнить самые приметные впечатления, потому что они выделяются на фоне всего остального.

Как же создать воспоминания, которые будут выделяться в замусоренном сознании? Ответ: внимание и намерение. Внимание – это способ, которым наш мозг расставляет приоритеты среди всего, что мы видим, слышим, о чем думаем. В каждый конкретный момент мы можем обращать внимание на множество вещей, творящихся вокруг. События из окружающей среды нередко завладевают нашим вниманием без спросу. В сцене, которую я описал ранее, вы, быть может, ненадолго обратили внимание на ключи, прежде чем столкнуться со всем, что нахлынуло на вас, стоило открыть дверь. Даже если стараться обращать внимание на самое важное, что необходимо запомнить (например, на ключи, которые понадобятся через час, когда вы спохватитесь, что опаздываете встретить близкого человека в аэропорту), это само по себе еще не значит, что образуется приметное впечатление, которое преодолеет интерференцию от всего, что ворвалось в поле внимания (собачьи восторги, запах из мусорки в кухне, песня группы Kajagoogoo из комнаты дочери).

Здесь в дело вступает намерение. Чтобы создать воспоминание, к которому потом удастся вернуться, следует намеренно направить внимание на конкретный объект. В следующий раз, прежде чем положить предмет, который часто теряется (например, ключи), отведите минутку, чтобы сосредоточиться на чем-то уникальном для этого времени и места, например, на цвете столешницы или стопке нераспечатанных писем рядом с ключами. Немного осознанного намерения – и мы сможем побороть природную склонность мозга приглушать память о том, что делаем регулярно, и создать уникальные воспоминания, у которых будет шанс выстоять против помех.

Центральный исполнитель

В повседневной жизни мы, как правило, неплохо справляемся с тем, чтобы сосредоточиваться на важном. За это следует благодарить область мозга, расположенную прямо за лобной костью, – префронтальную кору. Префронтальная кора будет упомянута в этой книге еще много раз, потому что она играет главную роль во множестве будничных побед и поражений нашей памяти, и одна из ее многочисленных функций – помогать нам в целенаправленном обучении.

Префронтальная кора у человека занимает примерно треть поверхности коры головного мозга, но в ходе развития нейробиологии как науки ее функции были не слишком ясны. В 1960-х считалось в порядке вещей удалять префронтальную кору для лечения шизофрении, депрессии, эпилепсии и любых видов антиобщественного поведения. Эта грубая процедура, известная под названием «лоботомия», часто проводилась так: под местной анестезией пациенту втыкали в глазницу прямо над глазом хирургический инструмент, напоминающий ледоруб, и, по сути, возили им туда-сюда, чтобы разрушить побольше префронтальной коры. Вся процедура занимала минут десять. После успешной лоботомии – часто случались и провальные, после которых наступали серьезные осложнения, иногда смерть, – пациенты могли нормально ходить и говорить и не страдали потерей памяти, но становились спокойнее и послушнее – будто бы «исцелялись». Однако лоботомия не исцеляла психическое заболевание: вместо этого она оставляла пациентов в состоянии «зомби» – апатичными, покорными, лишенными мотивации.

Примерно в то же время небольшая, но увлеченная группа нейробиологов, изучавших префронтальную кору (она входит в область покрупнее – лобные доли), стала понимать, как важна эта зона мозга. Они отмечали, что повреждение префронтальной коры вызывало нарушения мышления и обучения[15], но какова ее функция, было все еще неясно. С 1960-х до 1980-х годов в научных статьях подчеркивалась загадочная природа этой области, заголовки выглядели как «Загадка функции лобных долей у человека», «Тайна лобных долей», «Лобные доли: неизведанные территории мозга».

В вопросах человеческой памяти префронтальная кора не получает должного признания. Если вы читали какие-нибудь книги или популярную прессу о памяти, вы, скорее всего, сталкивались с упоминанием гиппокампа. Он имеет форму морского конька, скрывается в середине мозга и считается главной зоной, определяющей, забудете вы что-то или запомните. Эта область мозга действительно играет важную роль в памяти – об этом в следующей главе. Но пусть многие нейробиологи и превозносят гиппокамп как королеву бала, в моем сердце особое место занимает префронтальная кора. Именно с нее начался мой путь в исследованиях памяти, и она играет ключевую роль в определении того, что сохранится, а что будет утрачено.

В учебниках писали, что префронтальная кора и гиппокамп – два разных вида систем памяти в мозге. Префронтальная кора рассматривалась как система рабочей, или оперативной памяти[16], которая удерживает информацию в доступе временно – как оперативная память наших компьютеров. Гиппокамп же считался системой долговременной памяти, позволяющей сохранять воспоминания более-менее насовсем – вроде жесткого диска. Некоторые нейробиологи представляли рабочую память чем-то вроде сортировочного пункта, где поступающая информация удерживается, пока ее не выбросят или не отправят на долгосрочное хранение в гиппокамп. Как мы скоро увидим, это очень упрощенное представление, не учитывающее обширного влияния префронтальной коры на все стороны мыслительной деятельности.

К середине девяностых исследователи стали применять методы визуализации мозга, чтобы разобраться, как определенные области мозга, например префронтальная кора, участвуют в рабочей памяти. Один из этих методов – позитронно-эмиссионная томография, или ПЭТ, – выявляет, где в мозге усиливается кровоток: людям делают инъекцию раствора, содержащего радиоактивный маркер, и помещают их в сканер, улавливающий радиоактивное излучение. Первые исследования показали, что кровоток усиливался в областях, которые активно работали и требовали больше глюкозы. Эту информацию ученые использовали для картирования мозга: людям в сканере давали задания, задействующие разные функции – язык, восприятие, память.

ПЭТ обходится дорого, да и лучше бы по возможности избегать радиоактивных инъекций, поэтому на смену этой технологии вскоре пришла функциональная магнитно-резонансная томография, или фМРТ, благодаря которой исследователи смогли измерять, как меняется магнитное поле в зависимости от кровотока (это возможно благодаря гемоглобину – молекуле, содержащей железо: когда она не переносит кислород, она чувствительна к магнитным полям).

В стандартном фМРТ-исследовании испытуемый лежит на кушетке в отверстии магнита, внутри трубы с мощностью магнитного поля в 1,5 или 3 теслы[17] (то есть в 30 или 60 тысяч раз сильнее магнитного поля Земли), вокруг головы – шлемообразная катушка, которой и сканируется мозг. К катушке прикреплено зеркало, расположенное под таким углом, чтобы испытуемому было видно экран с экспериментальными стимулами, а в руки ему дают панель с кнопками, которые нужно нажимать в ответ на эти стимулы. В ушах у испытуемого беруши, потому что во время сбора данных фМРТ-сканер издает непрерывный громкий звук. Знаю, описание не самое привлекательное, но меня все устраивает – мне вот в сканере вообще прекрасно спится.

Чтобы исследовать рабочую память при помощи фМРТ[18], добровольцу могут поочередно показывать ряд цифр на экране и просить запомнить последнюю. Каждый раз, как появляется новая цифра, ему нужно определить, совпадает ли она с предыдущей. Для решения таких задач задействуется рабочая память: доброволец должен удерживать в памяти только последнюю цифру и раз за разом выкидывать ее и заменять следующей. В разных вариантах задачи предлагалось удерживать в памяти две последние цифры и т. д. Чем больше цифр нужно было помнить, тем больше активности наблюдалось в префронтальной коре. Выглядело как убедительное подтверждение того, что префронтальная кора участвует во временном удержании информации.

Когда я учился в аспирантуре Северо-Западного университета, эти исследования меня восхищали, но я не мог соотнести их с тем, что наблюдал в клинике Эванстона, где стажировался в нейропсихологии. Многих пациентов в эту клинику направляли врачи, заподозрившие повреждение мозга. Моей задачей было проводить когнитивные тесты, чтобы способствовать диагностике и лечению. У некоторых пациентов были трудности с языком (афазия), намеренным движением (апраксия), распознаванием объектов или лиц (агнозия). У некоторых были затруднения памяти (амнезия), похожие на те, что возникают при ранних стадиях болезни Альцгеймера, эпилепсии или заболеваниях, при которых ненадолго прерывается доступ кислорода к мозгу. Эти симптомы заметить было нетрудно. А еще встречались люди с повреждениями префронтальной коры[19].

Иногда повреждение было очевидным: у прокурора случился инсульт, строителя ударило по голове брусом, водителю автобуса хирургическим путем удалили опухоль мозга. У некоторых пациентов был рассеянный склероз, при котором иммунная система сходит с ума и нападает на нейронные связи в префронтальной коре (а также во всем остальном мозге). И все эти пациенты жаловались на проблемы с памятью. Но в тестах на память они показывали отличные результаты. Дело было в чем-то другом. Они запросто удерживали в памяти целый ряд цифр и повторяли его, они прекрасно справлялись с задачей, имитирующей электронную игру «Саймон», где они смотрели, как я нажимаю на разные фигуры, а потом повторяли последовательность в том же порядке. Другими словами, в рабочей памяти информация удерживалась. Сложности возникали в тех тестах, где требовалось сосредоточиться в присутствии отвлекающих факторов. Например, мы могли попросить пациентов удерживать в памяти цифры, появляющиеся в центре экрана, но не обращать внимания на цифры, вспыхивающие слева или справа. Многие отвлекались на боковые цифры и переставали следить за центральными.

Еще пациенты с лобными нарушениями не всегда успешно справлялись с заданиями на долговременную память, в рамках которых мы просили запомнить длинный список слов, таких как «корица» и «имбирь». Если затем мы просто просили вспомнить слова, без дополнительных подсказок, пациенты припоминали только несколько слов. Но если их спрашивали, было ли в списке конкретное слово, они могли с легкостью распознать, что да – было. Пациенты запоминали слова[20], но не могли добраться до воспоминания без подсказок. Одной из причин трудностей было то, что они не пользовались никакими стратегиями запоминания, полагаясь лишь на то, что притягивало их внимание в тот момент. Здоровые же испытуемые, напротив, применяли стратегии, которые помогали и вспоминать, и распознавать (например, сосредоточиться на том, что многие слова обозначали специи).

Я протестировал множество пациентов и понял, что люди с нарушениями в префронтальной коре справляются с заданиями, когда у них есть четкие инструкции и их ничего не отвлекает, – трудности возникают, если нужно спонтанно применять стратегии запоминания или удерживать фокус на задаче, когда за внимание пациента соперничают отвлекающие факторы. Эти наблюдения убедили меня в том, что, пусть префронтальная кора и не «занимается» памятью, ее повреждения влияют на функционирование памяти в реальном мире.

Окончив в 1999 году клиническую подготовку, я полностью переключился на исследования и стал работать на медицинском факультете Пенсильванского университета с доктором Марком Д'Эспозито. Марк стремился расширить горизонты возможного и разработать более совершенные технологии фМРТ для изучения рабочей памяти. Но, в отличие от большинства других специалистов по когнитивной нейробиологии, он успевал работать и в лаборатории, и в клинике (где был лечащим поведенческим неврологом). Марк прекрасно видел пропасть, пролегавшую между обсуждениями префронтальной коры в среде нейробиологов и трудностями, которые он наблюдал у пациентов с ее повреждениями. Один из его пациентов – дальнобойщик по имени Джим – не мог работать и вообще самостоятельно жить после инсульта, повлекшего серьезные нарушения функции лобных долей. Жена Джима объясняла: у него проблемы с памятью. Посмотрев фильм, он сразу забывал большие куски и пересматривал все по два-три раза подряд. Он забывал побриться, почистить зубы – хотя раньше был весьма прилежен в этих вопросах. Но за нарушениями памяти проглядывало нечто другое. Дело было не в том, что он забыл, как делаются эти дела: он был вполне способен почистить зубы, но, оставшись один, не проявлял в этом инициативу или отвлекался на что-то другое. Джим был чем-то похож на моих испытуемых в клинике Эванстона, которые не пытались пользоваться стратегиями, чтобы запоминать слова.

Многие сотрудники лаборатории Марка проводили фМРТ-исследования рабочей памяти, и наши данные неизменно подкрепляли представление о том, что в задней части мозга располагаются клеточные ансамбли, которые, похоже, хранят воспоминания о конкретных видах информации. Одна область может активироваться, когда человека просят держать в уме чье-то лицо, другая – когда просят держать в уме изображение дома. Активность префронтальной коры была не слишком чувствительна к тому, что нужно было держать в уме[21], да и к выполнению задания на рабочую память вообще. Заметную активность префронтальная кора показывала тогда[22], когда человеку приходилось намеренно сосредоточиваться на задании, сопротивляться отвлекающим факторам или применять стратегии запоминания.

Наши исследования префронтальной коры сокращали разрыв между тем, что обсуждалось в научных статьях, и тем, что мы наблюдали в клинической практике. В учебниках пишут, что мозг состоит из специализированных систем памяти и каждая соответствует определенной задаче – но такое представление не дает нам общей картины. Префронтальная кора не имеет конкретной специализации для определенного вида памяти. Исследования с помощью фМРТ и наблюдения за пациентами подтверждали другую теорию[23], согласно которой префронтальная кора – это центральный исполнитель, «генеральный директор» мозга.

Проще всего понять эту теорию, если вообразить себе мозг как большую корпорацию. В ней есть множество специализированных отделов: разработка, бухгалтерия, маркетинг, продажи и так далее. Работа генерального директора – не в том, чтобы самому быть специалистом, а в том, чтобы руководить компанией, координируя работу всех отделов и направляя всех к общей цели. Похожим образом все обстоит и в мозге: некоторые его области довольно узко специализированы, а задача префронтальной коры – руководить ими, координируя их деятельность на благо общего дела.

После лоботомии или поражения лобных долей в результате инсульта специализированные области мозга остаются на месте, но перестают работать сообща, с единой целью. Люди с поражениями префронтальной коры кажутся совершенно здоровыми, если дать им задание на конкретный вид памяти с четкими инструкциями и в среде без отвлекающих факторов. Но без префронтальной коры они не способны намеренно самостоятельно учиться и не могут эффективно пользоваться тем, что помнят, чтобы чего-то добиться в реальном мире. Они могут пойти в магазин за молоком и отвлечься на красиво разложенные чипсы. Они могут знать, что предстоит визит к врачу, но не справятся применить какую-нибудь стратегию, чтобы о нем не забыть (например, поставить напоминание на телефоне).

Кормление и уход за префронтальной корой

Префронтальная кора так занимает меня отчасти потому, что нарушения памяти у пациентов с лобными повреждениями напрямую связаны с затруднениями, с которыми многие из нас сталкиваются в обычной жизни. На работу префронтальной коры может влиять множество факторов и помимо физических повреждений[24], а от этого тоже возникают проблемы с памятью. К примеру, многие пациенты, которых я тестировал в нейропсихологической клинике в Эванстоне, получили направление к нам в связи с подозрением на болезнь Альцгеймера, но тесты показали, что на самом деле у них клиническая депрессия. У людей старшего возраста депрессия может напоминать ранние стадии Альцгеймера – как было, например, с одним учителем-пенсионером, который пришел ко мне на прием. Он всегда гордился остротой ума, но теперь с трудом мог сосредоточиться и многое забывал. МРТ повреждений мозга не выявила, но его мышление работало не сильно лучше, чем у пациентов с повреждениями префронтальной коры. Ни ему, ни его врачу не пришло в голову, что когнитивные проблемы могли возникнуть от того, что он недавно развелся и впервые за десятки лет стал жить один.

Из всех областей мозга префронтальная кора созревает едва ли не последней и корректирует свои связи с остальным мозгом на протяжении всего подросткового возраста. Поэтому дети, хоть и учатся быстро, не слишком хорошо умеют сосредотачиваться на важном и легко отвлекаются. Особенно ярко это проявляется у детей с СДВГ (синдромом дефицита внимания и гиперактивности): им нелегко дается учеба в школе не потому, что они не понимают материала, а потому, что не могут удерживать на нем внимание, не могут развивать привычки эффективно учиться и применять стратегии, ведущие к успеху на контрольных и экзаменах. Множество данных свидетельствует о том, что СДВГ связан с атипичной активностью в префронтальной коре[25].

Также префронтальная кора одной из первых начинает терять свою функцию с возрастом[26], и мы становимся забывчивее. К счастью для большинства пожилых людей, нарушается не способность к образованию воспоминаний, а умение сосредоточивать внимание: это приводит к изменениям в том, как мы запоминаем события. Например, вы не можете вспомнить, как звали человека, с которым познакомились на свадьбе родственника, хотя помните множество мелких деталей той встречи: у него были веснушки, ярко-желтый галстук-бабочка, он без конца рассказывал о том, как съездил в Нэшвилл.

Склонность запоминать пустяки[27] вместо важных вещей с возрастом усиливается. Многие исследования показали, что пожилые запоминают хуже молодых, когда нужно напрягать внимание и не отвлекаться, – но показывают не худшие, а то и лучшие результаты, когда нужно запоминать отвлекающую информацию. Старея, мы все еще можем учиться, но нам труднее сосредоточиться на том, что мы хотим запомнить, и в итоге мы зачастую обучаемся ненужному.

Факторов, которые в любом возрасте заставят вас почувствовать, что префронтальная кора вышла из строя, предостаточно. В современном мире главный виновник – пожалуй, многозадачность[28]. Наши разговоры, встречи и дела постоянно прерываются сообщениями и звонками[29], а мы часто дополнительно усложняем себе задачу, разделяя внимание между разными задачами. Многозадачности подвержены даже нейробиологи: в наши дни почти на любом научном докладе можно увидеть ученых с открытыми ноутбуками (я и сам не исключение), которые то слушают выступающего, то отвечают на письма. Многие даже гордятся своей способностью делать несколько дел одновременно, но это почти всегда обходится недешево[30]. Префронтальная кора помогает сосредоточиться на том, что нужно сделать, чтобы достичь цели, но этой чудесной способности начинает не хватать, если быстро переключаться между разными целями. Нейробиолог Мелина Анкейфер из Калифорнийского университета в Сан-Франциско с коллегами показали, что «медиамногозадачность» (переключение между потоками информации из, например, текстовых сообщений и электронных писем) отрицательно влияет на память. Более того, у людей, которые часто и помногу переключаются между медиазадачами, некоторые зоны префронтальной коры истончаются. Необходимо больше исследований, чтобы понять, является ли лобная дисфункция причиной или следствием многозадачности, но вывод в любом случае один. Как говорит мой друг и периодический товарищ по музыкальной группе, а также один из ведущих мировых специалистов по префронтальной коре, профессор Массачусетского технологического института Эрл Миллер, «никакой многозадачности нет – человек просто делает то одно, то другое дело кое-как»[31].

На функцию лобной доли могут влиять и некоторые заболевания. Скажем, гипертония и диабет могут приводить к повреждениям белого вещества[32] – волокон, которые связывают между собой разные области мозга. Мы с коллегами обнаружили, что повреждения белого вещества, связанные с возрастом, похоже, изолируют префронтальную кору от всего остального мозга: представьте себе, что генеральный директор оказывается заперт один в комнате без телефона и доступа к интернету. К похожим последствиям могут приводить и некоторые инфекции, вызывающие воспалительные процессы в мозге. Скажем, многие люди, заразившиеся коронавирусом в начале пандемии, пострадали от нарушения исполнительных функций, таких как внимание и память, а также у них изменилась структура мозга в некоторых зонах префронтальной коры[33]. Изменения функции лобной доли могут объяснить так называемый «туман в мозгу», также известный как постковидный синдром, о котором сообщали болевшие очень долго люди и те, кто страдал другими инфекционно-ассоциированными заболеваниями, такими как синдром хронической усталости.

Если не заботиться о физическом и психическом здоровье, префронтальная кора тоже может пострадать[34]. Например, катастрофические последствия для префронтальной коры и памяти имеет недосып. Алкоголь тоже плохо влияет на префронтальную кору, и некоторые исследования позволяют предположить, что последствия могут наблюдаться на протяжении нескольких дней после попойки. Как мы увидим в следующих главах, стресс тоже может «вырубить» префронтальную функцию. Если после тяжелой рабочей недели целую ночь не спать, напиваться и думскроллить[35] новостные сайты – не удивляйтесь, если ваши выходные пройдут в «мозговом тумане».

К счастью, в наших силах кое-что сделать для улучшения работы префронтальной коры – хоть это, может быть, и не то, о чем вы подумали[36]. Мозг – тоже часть тела, так что любые полезные телу вещи полезны и для мозга, а значит, для памяти. Сон, физическая активность и здоровое питание – все, что хорошо для физического и психического здоровья, хорошо и для префронтальной коры. Аэробные упражнения (например, бег) повышают выделение в мозге веществ, улучшающих нейропластичность, укрепляют сосудистую систему, доставляющую в мозг энергию и кислород, и снижают воспаления и подверженность сердечно-сосудистым заболеваниям и диабету. К тому же тренировки улучшают сон и снижают стресс, смягчая таким образом две главных угрозы для префронтальных ресурсов. Совокупно эти факторы могут заметно способствовать сохранению функции памяти при старении. В одном особенно впечатляющем исследовании[37], где наблюдали за работой памяти у более 29 тысяч участников, было обнаружено, что у людей, в чьей повседневной жизни фигурировали упомянутые выше факторы, на горизонте десяти лет память сохранялась лучше.

Осознанные воспоминания

Избирательная природа памяти означает, что наша жизнь – люди, с которыми мы общаемся, дела, которые мы делаем, места, в которых бываем, – неизбежно сведется к воспоминаниям, сохраняющим лишь малую долю реального опыта. Мы можем отказаться от борьбы с избирательностью памяти, от тщетных попыток запомнить больше и принять, что мы созданы для забывания, а запомнить важное удается, если намеренно направлять внимание.

Почти всем известно, как трудно бывает вспомнить имя нового знакомого. Удивительно, что это вообще кому-то удается, потому что связь между именем и лицом сама по себе ни на чем не основана. Стратегические приемы – например, попросту повторять имя – могут помочь, но их бывает недостаточно, потому что они не укрепляют связь. Чтобы преуспеть, нужно приложить намерение, сосредоточиться на нужной информации – тогда в следующий раз при виде этого лица у вас будет подсказка, которая приведет к имени человека. Например, если мы с вами познакомимся на вечеринке и вы читали греческие мифы, вы могли бы связать мое имя с Хароном – загробным паромщиком, который перевозит души умерших через реку Стикс. Если вы найдете в моей внешности что-то напоминающее Грецию, мифы и/или мертвых, каждый раз, увидев меня, вы будете вспоминать это имя. Суть подобных стратегий – намеренно создавать значимые связи, позволяющие найти дорогу к воспоминаниям, которые хочется удержать.