Как работает мозг

Какой бы тип воспоминаний мы ни выбрали, все они состоят из одних и тех же элементов — объединений нейронов, возбуждающихся всякий раз, когда возбуждается один из них, и создающих активность определенного характера. Мысли, ощущения, идеи, галлюцинации — любые функции мозга (за исключением беспорядочных волн возбуждения, сопровождающих эпилептические припадки) обеспечиваются точно таким же механизмом. Одна конфигурация активности, например группа возбуждающихся вместе соседних нейронов в слуховой коре, создает у нас ощущения, связанные с восприятием определенной музыкальной ноты. Другая конфигурация, локализованная в другой области мозга, создает чувство страха, третья — ощущение синего цвета, четвертая — определенного вкуса, например терпкого привкуса вина. Воспоминания также образованы такими конфигурациями активности. Единственное отличие воспоминаний от ощущений состоит в том, что они остаются записанными в мозге уже после того, как прекращается действие стимулов, их вызвавших. Воспоминания образуются, когда определенная конфигурация активности возникает неоднократно или при особых обстоятельствах, способствующих ее сохранению. Так происходит потому, что всякий раз, когда нейроны той или иной группы совместно возбуждаются, это увеличивает вероятность их следующего совместного возбуждения. Одновременная активация связанных друг с другом нейронов происходит оттого, что каждый из них, возбуждаясь, вызывает возбуждение другого или других, как зерна пороха в зажженной пороховой дорожке. При этом, в отличие от зерен пороха, нейроны могут возбуждаться неоднократно. Чем чаще возбуждается нейрон, тем сильнее его воздействие на другие, с которыми он связан, и тем выше вероятность того, что он вызовет возбуждение и в них. Когда нейрон, связанный с первым, возбуждается, на его поверхности происходят химические изменения, делающие его чувствительнее к стимуляции со стороны первого нейрона. Этот процесс называют долговременной потенциацией. Если первый нейрон перестанет стимулировать второй, тот может пребывать в состоянии повышенной готовности несколько часов, а иногда и дней, и если в течение этого периода первый нейрон вновь возбудится, второй может среагировать, даже если частота возбуждения первого сравнительно мала. Повторное возбуждение сделает второй нейрон еще чувствительнее — и так далее. Рано или поздно многократное одновременное возбуждение может связать нейроны друг с другом настолько крепко, что малейшая активность первого нейрона будет вызывать возбуждение всех нейронов, с которыми он связан. Так и записываются воспоминания.

На то, станет ли конкретное ощущение воспоминанием, влияет много факторов. Например, если вы, впервые почувствовав терпкий привкус вина, не обратите на него особого внимания, восприняв его просто как один из множества привкусов, из которых складывается вкус вина, объединение возбуждающихся вместе нейронов, создавшееся на мгновение при возникновении у вас ощущения терпкости, окажется слабым и может со временем исчезнуть. Если это произойдет, вы забудете данный привкус, и когда вы ощутите его вновь, он покажется вам таким же незнакомым, как и в первый раз. (Хотя, вероятнее, нейроны, ответственные за ощущение терпкости, все-таки сохранят у вас очень слабое “особое” влечение друг к другу, так что, когда вы снова ощутите этот привкус, у вас возникнет смутное ощущение узнавания.)

Воспоминания состоят из групп нейронов, в определенном порядке возбуждающихся вместе всякий раз, когда их активируют. Связи между отдельными нейронами, соединяющими их в одно воспоминание, образуются путем так называемой долговременной потенциации. а) На клетку №1 действует стимул, вызывающий ее возбуждение. Если она возбуждается с достаточной частотой, это вызывает возбуждение также в клетке №2, с которой первая клетка связана. В результате в клетке №2 происходят изменения: химические рецепторы, ранее остававшиеся у нее внутри, выходят на поверхность.