Именно повреждением гиппокампа, по всей видимости, объясняется, почему Тревор Рис-Джонс, телохранитель принцессы Дианы и единственный выживший в автомобильной аварии, в которой много лет назад погибла она сама и Доди аль-Файед, не может вспомнить подробности того, что происходило непосредственно перед аварией. Он получил тяжелую травму головы, и ему потребовалось множество операций и около 150 титановых пластинок для восстановления лица. Разные элементы восприятия событий непосредственно перед аварией не были полностью объединены гиппокампом до повреждения мозга, и поэтому они не сохранились в памяти. Воспоминания о том, что произошло, просто не успели сформироваться.
А что происходит, если у человека вообще отсутствует гиппокамп? Самым известным в истории нейробиологии был случай Генри Молисона, или пациента Г. М. (HM) под таким именем он фигурировал в тысячах статей, описывавших его случай на протяжении больше 50 лет. В детстве Генри упал с велосипеда и получил травму черепа. Точно неизвестно, что стало причиной его эпилепсии, травма или наследственность, но с десяти лет он страдал от регулярных приступов. 17 лет спустя, устав от безжалостной и не поддающейся лекарственной терапии болезни, он в поисках облегчения решился на радикальные меры. 1 сентября 1953 года, когда Генри было 27 лет, ему была проведена экспериментальная операция на мозге.
В 1953 году в неврологии и психиатрии все еще широко применялись хирургические методы, в том числе лоботомия; такие процедуры предполагали грубое удаление или иссечение определенных участков мозга с целью лечения психических и неврологических заболеваний, в том числе биполярного расстройства, шизофрении и эпилепсии. Сегодня такие операции считаются нелепыми, варварскими и неэффективными, но в те времена их регулярно проводили уважаемые нейрохирурги. Рассчитывая избавить Генри от эпилептических припадков, нейрохирург Уильям Сковилл удалил ему гиппокамп вместе с окружающей мозговой тканью обоих полушарий.
Результат оказался не таким уж плохим. Припадки у Генри почти прекратились. Операция не нанесла ущерба его личности, интеллекту, речи, двигательной функции и способности к восприятию. То есть в этом отношении вмешательство было успешным. Однако одна напасть сменилась другой. На протяжении следующих 55 лет, до самой смерти в 82-летнем возрасте, Генри мог запомнить любую новую информацию или опыт не больше чем на несколько секунд. У него перестала формироваться долговременная память, то есть сознательно сохраняемые и извлекаемые воспоминания.
Он снова и снова читал одни и те же журналы и смотрел одни и те же фильмы, каждый раз словно впервые. Каждый день он приветствовал своего лечащего врача и психолога, который за ним наблюдал, как будто видит их в первый раз. Канадский психолог Бренда Милнер изучала Генри больше 50 лет, и за все это время он ни разу ее не узнал. Он не запоминал новые слова. Все, что добавилось к нашему лексикону после 1953 года такие слова, как гранола, джакузи, лэптоп и эмодзи, оставалось для него абсолютно незнакомым. Он мог помнить число несколько минут, если мысленно произносил его снова и снова, но, как только прекращал это делать, число навсегда исчезало из памяти. Более того, Генри не помнил, что его просили запомнить какое-то число. Через несколько минут он напрочь забывал все, что с ним происходило.
Любая новая текущая информация, на которую вы обратили внимание, которая показалась вам интересной, необычной, удивительной, полезной, значимой, то есть достойной запоминания, будет обработана гиппокампом для закрепления в памяти. Гиппокамп периодически активирует участки мозга, имеющие отношение к тому, что нужно запомнить, пока там не сформируются устойчивые взаимосвязанные паттерны активности, соединенные вместе.
Гиппокамп необходим для формирования новых воспоминаний, но хранятся они в другом месте. Где именно? В разных местах. Они распределены между отделами мозга, которые получали исходные данные. В отличие от сенсорного восприятия и движения, за которые отвечают конкретные зоны мозга, у нас нет специализированных нейронов для хранения информации, то есть коры памяти. Зрение, слух, обоняние, осязание и движение все эти функции ассоциируются с определенными участками мозга. В затылочной доле располагается зрительная кора, нейроны которой обрабатывают все, что видят наши глаза. У нас есть слуховая кора, отвечающая за слух, и обонятельная кора, с помощью которой мы воспринимаем запахи. Боль, температура, прикосновения вся эта информация обрабатывается соматосенсорной корой, расположенной в области макушки. Чтобы вы пошевелили большим пальцем ноги, активизируется определенная группа нейронов моторной коры.
Память устроена иначе. Вспоминая что-либо, мы не извлекаем это из «банка памяти». Его просто не существует. Долговременная память не хранится в одном конкретном участке мозга.
Память распределена по всему мозгу в паттерне нервной активности, которая была стимулирована при первом восприятии события или информации. Воспоминание о вчерашнем ужине требует активаций того же набора отдельных нейронов, которые получали первоначальные данные восприятия трапезы, выделяли их как заслуживающие внимания и обрабатывали. Теперь, когда активизируется часть памяти о вчерашнем ужине например, кто-то спрашивает вас, бывали ли вы когда-нибудь в Trattoria Il Panino в северной части Бостона, вопрос вызывает активацию связанной сети нейронов, и вы вспоминаете большую часть того или даже все, что произошло за ужином. Погода была хорошей, и мы с моим приятелем Тиффом пошли туда пешком. За ужином Джон учил нас разговорному итальянскому. Я ела ризотто с грибами. Delizioso!
Физически память существует в нашей голове в виде нейронной сети ассоциаций. Моя бабушка умерла от болезни Альцгеймера в 2002 году. Когда я ее вспоминаю, в моем мозге активизируются определенные участки визуальной, слуховой и обонятельной коры: возникает ее образ, звуки ее смеха, запах тушеных зеленых перцев с луком, которые она почти каждый день готовила на обед; я также помню красный ковер в гостиной, барабаны на чердаке, жестяную коробку с итальянским вафельным печеньем на кухонном столе и так далее.
Когда мы что-то вспоминаем, то снова активизируем разные элементы информации, полученной раньше и соединенной в единый блок. Визуализация мозга с помощью функциональной МРТ позволяет увидеть акт извлечения из памяти. Когда испытуемого, помещенного в сканер, просят что-то вспомнить, исследователи в буквальном смысле видят, как он «роется в памяти» в поисках информации, которую нужно извлечь. Сначала регистрируется перемещение активности по всему мозгу. Но, когда паттерн активности в мозге совпадает с паттерном нейронной активности, имевшим место при первичном получении информации, он стабилизируется. И что примечательно, именно в этот момент человек говорит: «Вспомнил!»
Точно так же паттерн нервной активности, полученный при сканировании мозга, когда испытуемый вспоминает определенную фотографию, практически совпадает с паттерном, формирующимся в тот момент, когда человек действительно смотрит на ту же фотографию. Попробуйте представить Микки-Мауса. Получилось? Вы «заглянули» в свой мозг и теперь можете «видеть» Микки-Мауса. У вас активизировались отделы мозга, которые включают те же нейроны зрительной коры, которые возбуждались бы при взгляде на изображение Микки-Мауса. При извлечении зрительного образа из памяти мозг активизируется так, как будто это изображение находится прямо перед глазами. Чтобы вспомнить, что вы пережили или чему научились, мозг в первую очередь повторно активизирует те элементы, которые вы восприняли и на которые обратили внимание.