На протяжении веков ученые пытались изучить хранилище нашего мозга. Появление новых технологий и знаний относительно устройства мозга внесли некоторую ясность в этот вопрос, но при этом более очевидным стало то, что наша память очень странная вещь…
От механизмов выживания, которые мешают вашему знанию математики, до ложных воспоминаний и анти-воспоминаний, природа не должна была взять верх над исследователями. Ученые преуспели в обучении пациентов во время сна, пересадке опыта и работе с «памятью – протезом».
10. Ложное первое воспоминание
Самая «старая» память человека представляет собой первые осознанные воспоминания. По этой причине немного смущает то, что большинство первых воспоминаний ложные. Когда исследователи работали с группой добровольцев, которые любезно делились своими первыми воспоминаниями, большинство из них отказывались поверить в то, что их воспоминания были выдуманы.
Однако в поддержку исследования 2018 года говорит наука. Около 40 процентов из 6600 участников заявили, что помнят себя в возрасте 9-12 месяцев. Этот период в развитии человека характеризуется тем, что он еще не может сохранять воспоминания. Научная литература предполагает, что воспоминания фиксируются только после двух лет.
Почему люди уверены, что их первое воспоминание не вымышленное? Ответ сложный, и он может включать в себя, например, ностальгию, или укоренившиеся представления о своем положении в истории, которые есть у людей. Исследования, говорят, что так называемое первое воспоминание может подразумевать многие вещи. Это могут быть воображаемые фрагменты раннего события (но не самые ранние воспоминания) или семейные снимки и рассказы.
9. Банк памяти, вместимость которого сравнима с интернетом
В 2016 году исследователи исследовали мозг крыс, чтобы определить емкость памяти человеческого мозга. У этих двух видов прослеживается сходство в форме мозга и функциях синапса. Ученым потребовался год, чтобы отобразить каждую клетку, найденную в срезе гипоталамуса грызуна. Невероятно, но из маленького образца ткани получился огромный объем. (Крошечный кусочек смог 20 раз поместиться по ширине в человеческом волосе).
После этого они соединили все нейроны с целыми структурами. В свою очередь у 287 клеток мозга были изучены размеры и то, как они взаимодействуют с другими клетками, их синапс. Заметив, что для передачи сигналов эти клетки взаимодействовали практически с теми же самыми участками, исследователи поняли, что один нейрон может использовать 26 различных способов кодирования своей информации.
Такая точность позволила команде перевести все это на компьютерный язык. Невероятно, но человеческий мозг может хранить один петабайт информации. Это примерно равно объему всех данных в Интернете. Этот мозговой буфер поддерживается мощностью, эквивалентной мощности 20-ваттной лампочки. Если же такой банк памяти придется поддерживать компьютеру, ему понадобиться энергия целой атомная электростанция.
8. Гипнопедия реальна
Благодаря гипнопедии – способности обучаться во сне, есть уникальный рынок особенных продуктов. Тем не менее, какой бы привлекательной не казалась возможность изучения боевых искусств или нового языка, просто прослушивая записи во время сна, у гипнопедии есть предел возможностей. Уже в 1950-х годах определили, что люди не могут запоминать факты, пока не проснутся.
Современные исследования не только подтвердили эти выводы, но и сделали ряд интересных открытий. В 2014 году израильским ученым удалось частично вылечить зависимых от никотина. Когда исследуемые погрузились в сон, ученые дали им подышать смесью сигаретного дыма, смешанного с неприятными запахами. В результате две недели никто из испытуемых не курил.
Позже исследование 2017 года показало, что спящий мозг может создавать совершенно новые воспоминания. Изучение испанского языка, когда вы дремлете, невозможно, но запоминание сложных паттернов в белом шуме происходит автоматически. Когда добровольцы просыпались, они успешно идентифицировали эти паттерны, но только в том случае, когда аудио звучало во время циклов фазы быстрого сна. Во время фазы глубокого сна исследуемым не удалось ничего усвоить. Это стало первым доказательством того, что стадии сна играют определенную роль в формировании памяти.
7. Эпигенетическая тайна
Эпигенетика предполагает, что дети наследуют жизненный опыт своего отца. То, что отец употреблял в пищу или испытывал в среде, окружавшей его, может повлиять на биологию несколько поколений. Существование отцовских «жизненных воспоминаний» получило подтверждение в ряде исследований на животных и людях.
В 2018 году, исследователям из Санта-Крус (Santa Cruz) удалось вскрыть часть тайны. Объектом их интереса стал самец круглого червя. Точнее, сперматозоиды этих тварей. В них обнаружили то, о чем никто и не подозревал – комплект гистонов. В хромосомах этих белков содержится ДНК, в которой исследователи обнаружили эпигенетическую информацию.
Обнаружение эпигенетических маркеров в сперматозоидах является важным, но недостаточным, чтобы объяснить концепцию этого необычного наследования. По крайней мере, ученые теперь понимают, что информация переносится внутри гистонов. Кроме того, эти белки были внутри важных для развития хромосом. Настолько важных, что, когда черви не получали нормальных эпигенетических маркеров, они рождались бесплодными.
6. Супер-трюк для запоминания
Вам нужно что-то запомнить? Нарисуйте это. Недавнее исследование показало, что рисование — это новый трюк для мозга джедаев. Канадские исследователи, особенно те, кто борется с болезнью Альцгеймера, серьезно рассмотрели этот вопрос. Они собрали 48 добровольцев, чтобы подтвердить свое открытие в том, что рисунок обостряет воспоминания у молодых взрослых людей. На этот раз они изучили более зрелых людей. Половине из них было за двадцать, остальным около 80.
Им давали слова, которые нужно было запомнить, и выбор: они могли записать каждое слово, букву за буквой, записать список его атрибутов или нарисовать связанный образ. После перерыва, добровольцы должны были вспомнить как можно больше слов. Младшие члены группы продемонстрировали лучшие результаты, хотя в обеих возрастных группах прослеживалось обнадеживающее сходство. Те, кто рисовал, запомнили больше всего слов.
Рисование может превзойти традиционные способы запоминания, такие как переписывание или изучение текста. Исследователи считают, что возможности данной техники связаны с особенностями мозга, способного воспринимать одну и ту же информацию разными способами — визуальным, вербальным, пространственным, смысловым и с помощью рисования.
5. Математика травмирует мозг
Травма от математики – реальная вещь. Большинству людей знакомо это чувство. Вы смотрите на уравнение только для того, чтобы почувствовать, как мозг отключается. Людей, которые никак не могут справиться с цифрами, часто называют неспособными.
Если у вас не получается быстро и точно выполнять вычисления, то вы рискуете прослыть математическим идиотом. Действительность более обнадеживающая — большинство людей действительно хорошо разбираются в математике. Даже те, кто покрывается потом во время экзаменов (и терпит неудачу). В чем же проблема? В страхе.
Тесты на время, назойливые учителя и одноклассники, которые легко справляются с дробями, не помогают набраться уверенности. Страх — примитивная вещь. Он отключает память, потому что пауза, во время которой вы думаете о приближении пещерного льва, опасна для жизни. Страх просто вынуждает вас забраться на ближайшее дерево.
Страх не видит разницы между давно исчезнувшими хищниками и математическими задачами. Когда человек паникует, решая задачи по алгебре, страх отключает память, что делает практически невозможным проведение правильных вычислений.
4. Анти-воспоминания
Хранилище воспоминаний окружено вечной тайной. В 2016 году одно исследование доказало существование анти-воспоминаний. Этот процесс помогает мозгу без проблем запастись свежими воспоминаниями. Все сводится к балансу между двумя типами клеток мозга — нейронами, которые сильно возбуждаются, и нейронами, которые успокаивают.
Во время рождения воспоминания возбужденные нейроны запускают процесс формирования электрических связей между собой. Исследователи считают, что такие сверхактивные нейроны вызывают такие заболевания, как эпилепсия, шизофрения и аутизм.
Чтобы восстановить баланс, «успокаивающие» нейроны создают нечто, которое ученые называют анти-воспоминаниями. Эти нейроны также запускают соединения, но с паттерном, совершенно противоположным исходному воспоминанию.
Тесты на добровольцах показали наличие такого уравновешивающего механизма, когда «забытые» воспоминания возвращались после подавления успокаивающих нейронов. Эти воспоминания никогда не стирались, просто «складывались в хранилище», чтобы не мешать появлению других воспоминаний.
3. Память-протез
Чтобы ввести электроды в здоровый человеческий мозг, придется столкнуться с множеством бюрократических препон. В 2018 году ученые получили возможность работать с пациентами, у которых уже были установлены имплантаты. 15 человек, страдающих эпилепсией, получили помощь в Баптистском медицинском центре Уэйк Форест (Wake Forest Baptist Medical Center). Частью терапии стали электроды, имплантированные хирургическим путем, но пациенты были рады позволить ученым лечить их.
Идея была в том, чтобы протестировать будущий имплантат, предназначенный для того, чтобы изучить и воспроизвести активность человеческого мозга для повышения краткосрочной памяти. Пациенты наслаждались компьютерной игрой, в которой нужно было давать ответы. Ученые использовали предварительно имплантированные электроды для записи мозговой активности, особенно во время правильных ответов.
Вскоре они смогли составить для каждого волонтера персональную анкету. Когда в дальнейшем карта активности каждого человека использовалась для стимуляции его мозга, эффективность кратковременной памяти подскочила на 35%. Это был чрезвычайно успешный шаг в реализации устройства «памяти-протеза», специально созданной для человека.
2. Улитки, обменивающиеся воспоминаниями
В 2018 году улитки обменялись воспоминаниями. Им это удалось благодаря команде калифорнийских ученых. Чтобы узнать, существует ли генетическая память, исследователи обратились к морским улиткам под названием Aplysia californica. Во время исследования они ударили одно из этих существ электрическим током. Улитка быстро втянула свои мясистые отростки. Повторяющиеся удары током научили существо держать их втянутыми дольше.
У такой «наученной» улитки взяли РНК (генетическая молекула, которая действует как передатчик информации). Когда ее пересадили в другую улитку, та «вспомнила» донорский опыт. После первого удара током животное, позаимствовавшее память, свернулось клубочком, как будто ожидая еще одного удара.
Улитки, получившие РНК от неподготовленных доноров, выпустили свои отростки, считая удар разовым событием. Это доказало, что память была каким-то образом встроена в генетический код, хотя точный процесс использования донорского материала другой улиткой для получения предостережения, остается загадкой.
1. Прорыв в лечении болезни Альцгеймера
От болезни Альцгеймера не существует лекарства, и в настоящее время она губит жизни 50 миллионов человек. В 2015 году австралийские ученые нашли способ устранить причину. Болезнь Альцгеймера возникает, когда в мозгу накапливаются бляшки и блокируют его функции. В результате происходит бесконечный умственный спад. В Австралии от такой же проблемы страдала группа мышей. Они получили новейшее лечение, которое может изменить подход к лечению этого заболевания, пишет p-i-f.livejournal.com.
У 75 процентов мышей умственные способности полностью восстановились, включая память. Новая технология не требует инвазивных методов, поэтому ткань мозга не повреждается. Ее назвали «сфокусированным терапевтическим ультразвуком», и заключается она в том, что в мозг посылают сверхбыстрые звуковые волны.
В результате расширяется гематоэнцефалитический барьер, в котором содержатся клетки, удаляющие отходы. Эти клетки приступают к работе и убирают повреждения, приводящие к развитию симптомов болезни. Это открытие может привести к появлению эффективной терапии для пациентов, не требующей применения лекарств.