Павел Берснев - Лабиринты ума
Импринтирование. Энграммы. Программы мозга. Импринтинг
Явление импринтинга впервые было описано О. Хейнротом и К. Лоренцем. Импринты (буквально, от англ. imprint – запечатлевать, оставлять след) – это структуры мозга, которые определяют характер восприятия, расшифровки и реакции в отношении стимулов окружающей среды. Их включение обусловлено врожденными генетическими программами. Эти практически неизгладимые «впечатления» закладываются в моменты так называемой импринтной уязвимости. Импринтинг происходит в конкретные отрезки жизни, т. е. строго лимитирован по времени. В эти периоды мозг становится особенно восприимчив к специфическим сигналам, ключевым стимулам окружающей среды. В дальнейшем запечатленные образы играют ведущую роль в специфических поведенческих реакциях животного (включая человека). Импринтирование, в отличие от кондиционирования (обусловливания, научения[35]), не требует многократного стимулирования мозга для запоминания «образца поведения», «биопрограммы». Если в период импринтной уязвимости не поступает ключевого стимула, то соответствующая биопрограмма не запускается либо запускается искаженно или не полностью. Считается, «…что запечатлен может быть почти любой предмет, как бы он ни отличался от самого животного. Лоренц приводит в качестве примера случай, когда попугайчик запечатлел целлулоидный шарик для пинг-понга. Попугайчик воспринимал его как полового партнера и ласкал шарик, как будто это была голова самки. У других птиц диапазон возможностей запечатления не столь широк. Так, воронята не будут добровольно следовать за человеком, поскольку у него отсутствуют некоторые специфические черты, свойственные взрослым воронам, – способность летать и черная окраска; возможно, здесь важна и иная форма тела. Фабрициус, работавший с различными видами уток, обнаружил, что в первые часы жизни ни характер движения, ни размеры, ни форма не являются определяющими. Более того, это же можно сказать и о кряканье, которому Лоренц придавал особое значение; тот же результат дают самые разнообразные короткие звуки, следующие один за другим. В первые часы жизни утята реагируют на самые грубые и простые раздражители, но в последующие часы реакция в значительной степени специализируется и утенок фиксирует характерные признаки повстречавшегося первым предмета. Чувствительность ограничивается какими-нибудь несколькими часами…».[36]
Да уж, любовь зла… Явление импринтинга может даже объяснить патологическое влечение набоковского Гумберта к Лолите, а также массу других извращений, о которых наглядно можно узнать из гигантского порносодержимого Интернета.
В некоторых случаях импринтирование одних программ запускает другие программы. Например, у гусят и утят импринтинг запускает одновременно механизм:
а) за кем надо следовать, чтобы быть под защитой, чтобы научиться правильным технологиям выживания;
б) с представителем какого вида надо спариваться после полового созревания.
Когда вместо матери импринтируется другой предмет (мяч, механическая игрушка, что угодно, включая и самого экспериментатора), последний также становится объектом полового влечения. Такая закономерность прослеживается не только у птиц, но и у млекопитающих.[37]
Импринтинг обусловлен тремя ключевыми факторами – генетической программой, эндокринной[38] (гормональной) регуляцией и определенной ситуацией в момент импринтной уязвимости. Механизм импринтинга зависит от временных параметров, и в том случае если в соответствующее время отсутствовали значимые стимулы, необходимые для запуска той или иной биологической программы, эта программа не будет инсталлирована в будущем. Живое существо в таком случае теряет способность к адаптации в среде обитания, не может адекватно общаться с сородичами, спариваться, участвовать во внутривидовой конкурентной борьбе, исполнять родительские функции.
В ряде экспериментов было установлено, что импринтинг тесно связан с увеличением белкового синтеза. В опытах с цыплятами Стивен Роуз и его коллеги устранили все возможные посторонние влияния. Синтез белка в мозгу цыпленка увеличивается в течение первых двух часов после воздействия стимула. Исследователи перерезали у цыпленка нервные пути, которые служили для передачи зрительной информации из одного полушария в другое, и закрывали один глаз цыпленка. В итоге в той половине мозга, которая была связана с открытым глазом, белковый синтез был выше, чем в половине мозга, связанной с закрытым глазом. Возможно, что в процессе запоминания синтезируемые белки транспортируются к синапсу[39] и изменяют его структуру.[40]
Энграмма
Помимо изменений в синаптической структуре в процессе «оформления» сознания важную роль играет модификация мозговой ткани. Этот процесс связан со стойким запечатлением в долговременной памяти так называемых энграмм. Буквально в переводе с греческого энграмма означает «внутреннюю запись». Так в древности называли покрытую воском дощечку, на которую наносили знаки для сохранения обозначаемой ими информации. Проблема энграммы интересовала ученых с давних пор. Сам термин в научный оборот был введен немецким биологом Ричардом Симоном (Semon). Он предполагал, что энграмма является биохимическим проявлением памяти, постоянным изменением нервной ткани, возникающим в процессе научения. Еще сравнительно недавно, несмотря на усиленные поиски энграммы, не было прямых доказательств модификации мозговой ткани, возникающей в результате индивидуального опыта организма. Вопросы о связи энграммы с субъективными переживаниями интересовали в свое время и К. Г. Юнга. Он полагал, что энграмма является изначальным образом и представляет собой осадок в памяти, образовавшийся путем бесчисленных, сходных между собой процессов. Изначальным образом Юнг называл образ, которому присущ архаический характер и который обнаруживает значительное совпадение с известными мифологическими мотивами. Энграмма, в процессе психической деятельности выступающая как образ, выражает себя в коллективно-бессознательных материалах.[41]
В нейробиологии энграмма скорее относится к области личного опыта. Считается, что наиболее устойчивые энграммы возникают в процессе импринтинга.[42]
Ученые долго искали связь между процессом индивидуального научения и нейронной модификацией. В 1950 году Карл Лешли, учитель Прибрама, занимавшийся исследованием энграммы, с грустной иронией писал: «Анализируя данные, касающиеся локализации следов памяти, я испытываю иногда необходимость сделать вывод, что научение вообще невозможно. Тем не менее, несмотря на такой довод против него, научение иногда происходит».[43]
В настоящее время, после интенсивных, упорных исследований, положение изменилось. Оказалось, что под влиянием индивидуального опыта происходят изменения в соединительных аппаратах мозговой ткани. Несмотря на то что зрелые нейроны не делятся, было экспериментально доказано, что можно вызвать направленный рост новых нервных волокон, которые меняют пространственную структуру связей между нервными клетками. В отличие от процесса импринтинга, для появления энграмм необходимо достаточно длительное повторение сигналов, связанных с информацией, находящейся в регистре первичной (кратковременной) памяти. «Следовательно, – пишет Прибрам, – долговременная память является скорее функцией соединительных структур, чем функцией процессов в самой нервной клетке, генерирующей нервные импульсы».[44]
Тем не менее до сих пор нет полной уверенности в том, что информация, полученная в ходе опыта, хранится в определенных структурах мозга. Медицинская практика свидетельствует о том, что не существует ограниченных участков высших отделов мозга, поражение которых полностью лишает человека памяти. Вместе с тем диффузные поражения значительной массы мозга могут привести к потере как кратковременной, так и долговременной памяти. В 1929 году в своей книге «Механизмы мозга и разума» Карл Лешли высказал идею, что «хранилищем» долговременной памяти в морфофункциональном отношении является вся кора головного мозга. Прибрам, пытаясь разрешить ряд вопросов, возникших в ходе экспериментов, как раз и пришел к выводу, что мозг работает на голографическом принципе (см. выше).
Не будем также забывать об исследованиях Станислава Грофа, в ходе которых было выяснено, что человек может актуализировать переживания, выходящие за границы его «биографического» опыта. Если допустить, что мозг играет роль своеобразного посредника между физической реальностью и разумом, в котором как раз и содержится память, тогда многое может проясниться. И в таком случае нам придется признать, что гипотезы античности не были столь наивными и лишенными смысла.
