Лорин Слейтер - Открыть ящик Скиннера
За годы тестов и наблюдений Бренда Милнер сумела обнаружить важные особенности механизма памяти; Г. М. служил доказательством ее открытий. Да, роль гиппокампа в запоминании внешних биографических деталей велика: его можно назвать основой сознания как такового, — однако существует и другая система памяти, расположенная совсем в других областях мозга, и ее Милнер назвала процедурной, или бессознательной памятью. Даже если мы теряем способность узнавать имена и лица, мы можем все же сохранить умение ездить на велосипеде или закуривать сигарету. Г. М. не мог сказать, сколько ему лет или узнать свое лицо в зеркале, но если бы его отвезли в Хартфорд, где он жил в юности, он нашел бы дорогу к своему старому дому и смог бы постучаться в дверь своего прошлого, для описания которого он находил так мало слов. Генри был живым доказательством того, что фрейдовское бессознательное имеет реальный неврологический базис. Однако как работают эти нейроны, никто не знал.
Милнер делала свои заключения о материальных субстратах памяти не из непосредственных их исследований, а из наблюдений за их функционированием в целостном организме, в человеческом существе — Генри. Таков был ее личный вклад в психологию: долговременное изучение Г. М. и полученное на его основе знание о том, что память действует по крайней мере на двух уровнях. Благодаря вдохновившим их открытиям Милнер ученые сумели обнаружить множественные независимые системы памяти в нашем мозге: процедурную память, представляющую собой в основном бессознательную память, обеспечивающую двигательные навыки; семантическую память, благодаря которой мы запоминаем факты; декларативную память, позволяющую нам знать, кто мы такие. Существуют даже, как думают некоторые ученые, отдельные механизмы памяти для отдельных категорий: за различение фруктов отвечает одно неврологическое образование, а овощей — другое; за различение кошек — третье, а собак — четвертое. Таким образом, весь мир, похоже, втиснут в отдельные кортикальные контейнеры.
Часть третья
Эрик Кандел, не колеблясь, называет себя редукционистом; для него наука представляет собой серию разрозненных частей, а вовсе не нераздельный организм. Для Кандела секреты памяти могут быть открыты путем изучения того, как нервные клетки разговаривают со своими соседями.
Начиная свое медицинское образование, Кандел собирался стать психоаналитиком, но, проучившись четыре года, услышал о случае Г. М., который произвел на него глубокое впечатление. В результате Кандел решил продолжить свою карьеру в Национальном институте здравоохранения в Бетезде, исследуя межклеточные взаимодействия в гиппокампе кошки.
— У меня это хорошо получалось, — говорит Кандел, которому сейчас за семьдесят. — Я и не догадывался, как хорошо мне будет удаваться лабораторная работа.
Кандел родился в Вене. Его отцу принадлежал магазин игрушек, так что Эрик имел доступ к красочному миру детства… но в 1938 году армия Гитлера вошла в Австрию. Кандел помнит Хрустальную ночь[43], засыпанные битым стеклом улицы, зубные щетки, которыми евреев заставляли тереть тротуары.
Интересно было бы узнать: какую роль Холокост сыграл в увлечении Кандела изучением клеточных основ памяти?
— Иногда мне кажется, — говорит Кандел, — что я не в полной мере воспринял события. Я могу рассказать вам обо всем, что со мной происходило, но у меня отсутствует связанный с этим аффект. По милости Бога я мог оказаться в Дахау; я могу говорить об этом, но страха я не чувствую.
В 1939 году Кандел эмигрировал в США. Он вырос в Нью-Йорке, в пятидесяти милях от городка в Коннектикуте, где у его ровесника Г. М. было совсем другое детство. Кандел проявил необыкновенную одаренность. Он поступил в Гарвард. Несмотря на пережитую в детстве травму, его мозг развивался, все более наполняясь новыми знаниями. Что касается Г. М., то он как раз пережил свой первый припадок, его мозг функционировал не так, как нужно; ему пришлось бросить школу, в то время как Кандел демонстрировал все большие успехи. Эти двое, конечно, никогда не разговаривали друг с другом, но их жизням предстояло пересечься где-то в пространстве, где-то у нас над головами, над плотью, там, где мы встречаемся и соприкасаемся, хотя можем об этом и не знать.
В Гарварде Кандел был очарован психоанализом, однако стоило ему оказаться в неврологической лаборатории, как его предпочтения изменились.
— На самом деле, — говорит Кандел, — я никогда не думал, что психоанализ и нейронауки несовместимы. Фрейд, в конце концов, был психоневрологом. Психоанализ в первую очередь занимается памятью, и моя работа — это попытки высветить ее механизмы. Думаю, что удастся найти нервный базис для многих психоаналитических понятий.
Кандел очарователен. Он носит ярко-красный галстук-бабочку и подтяжки. Его привлекает соединение разделенных областей — психоанализа и нейронаук, хотя на самом деле этот интерес для него — на втором месте. Его основное увлечение возникло больше сорока лет назад, в лаборатории Национального института здравоохранения, где, стремясь понять биологию памяти, он начал изучать нервные клетки гиппокампа. С гиппокампом, впрочем, работать трудно: в нем миллионы нейронов, и тысячи из них могут поместиться внутри маленькой буковки «о». Канделу потребовались годы, чтобы понять эту сложную тончайшую архитектуру. Ему требовалась другая модель.
— В 1950–1960-х годах, — говорит Кандел, — многие биологи и большинство психологов полагали, что научение — это та область биологии, в которой использование низших животных в наименьшей мере могло принести успех. Я, однако, считал, что сомнения по поводу применимости простых экспериментальных систем при исследовании научения необоснованны. Если элементарные формы научения — общие для всех живых организмов, обладающих нервной системой, должны существовать неизменные характеристики механизма научения на клеточном и молекулярном уровне, которые можно успешно изучать даже на простейших беспозвоночных.
В соответствии с этими своими взглядами Кандел начал активный поиск подходящего экспериментального животного и остановился на слизнях, в первую очередь на гигантском морском слизне аплизии. У аплизии всего двадцать тысяч нейронов, многие из которых можно разглядеть даже невооруженным глазом. Это было животное, легкое для изучения, но при этом дающее результаты, применимые к человеческим существам, поскольку, как говорит Кандел, наши нервные системы одинаковы — прямо вниз по пищевой цепочке.
— Мне был нужен радикально редукционистский подход к проблемам сознания, — говорит Кандел. Поэтому он выбрал аплизию, пурпурную, желеобразную, оставляющую за собой на ладони влажный след.
Вот что сделал Кандел. Он стал дрессировать своих морских слизней. Он касался их вязких тел — их сифонов — электрическим разрядником, и слизень прятал жабры. Кандел с коллегами скоро выяснили, что этот простой рефлекс можно выработать тремя различными способами научения: привыканием, сенсибилизацией и классическим формированием условного рефлекса. Конечно, Скиннер и Павлов обнаружили сходные явления, но то, что они в начале столетия называли «теорией научения», Кандел к концу века назвал памятью. Те же проблемы, но разные подходы. Однако подходы важны: они влияют на то, как мы видим стоящий перед нами вопрос. Сформулировав вопрос как отчасти проблему памяти, Кандел открыл дорогу широким исследованиям того, как мы удерживаем в памяти свое прошлое, а это, возможно, был главный вопрос, стоящий перед миром после Холокоста.
Кандел сделал один решающий шаг за пределы того, что сделали Скиннер при изучении голубей и Милнер при наблюдениях за Г. М.: он проследил за тем, что случается с нейронами морского слизня, когда они осваивают — запоминают — новое задание. Многие ученые начиная еще с XVIII века высказывали гипотезы о том, что происходит в нейронах при формировании памяти, но никому еще не удавалось это продемонстрировать. В 1894 году Сантьяго Рамон-и-Кайял предложил теорию, согласно которой память сохраняется благодаря образованию новых нервных связей. Александр Форбс предположил, что память хранится в самовозбуждающейся цепи нейронов. Позднее этот взгляд поддержал Дональд Хебб, но все эти предположения только теориями и остались. До Кандела никто не подкреплял интуитивные догадки фактическими доказательствами.
Итак, Кандел дрессировал морских слизней, наблюдал за ними и производил измерения. Он приучал слизней убирать жабры при прикосновении, одновременно наблюдая в микроскоп и записывая изменения, происходящие в нейронах аплизии. Он обнаружил, что связи между нейронами, названные синапсами, делаются сильнее при прохождении электрического сигнала, подкрепляющего рефлекс. Он наблюдал за двумя нейронами — одним сенсорным, другим моторным, — передававшими более сильные импульсы друг другу по мере того, как поведение закреплялось.
