Поразительная память. Тайны, секреты, факты. Руководство для улучшения работы мозга

Застенчивый бородатый интроверт

Научные эксперименты с памятью были начаты бородатым застенчивым странствующим профессором по имени Герман Эббингауз. Цель, которую он себе поставил, заключалась в том, чтобы установить, как формируются воспоминания и как они стираются из памяти. В отличие от более ранних мыслителей, посвятивших себя изучению памяти, Эббингауз был не философом, а тем, кого мы сейчас назвали бы психолог-экспериментатор. Его целью было выйти за рамки умозрительных построений и поставить изучение памяти на более прочную научную основу.

В середине девятнадцатого века, когда Эббингауз проводил свои эксперименты, особое значение придавалось запоминанию наизусть: заучиванию путем постоянного повторения. Человек, желающий выучить на память, например, таблицу умножения, повторял ее вновь и вновь, пока не начинал пересказывать ее по памяти. Тот же самый процесс повторения мог применяться для заучивания географического положения государств и их столиц. Этот акцент на повторение как на мать учения оставался в силе вплоть до двадцатого столетия. Всякий, кто учился в начальной школе в 50-х – 60-х годах двадцатого века, может подтвердить тот факт, что механическое заучивание наизусть было обязательным и именно на эту методику педагоги полагались более всего.

Сегодня мы стремимся отказаться от заучивания наизусть – «зазубривания», как это еще принято называть. Как результат, в Америке нередко можно встретить учеников начальных классов, которые не могут назвать столицу ни одного из штатов, кроме своего собственного, а иногда – даже и его столицу. Но в девятнадцатом веке, когда основной упор делался на механическую память, для Эббингауза было совершенно естественным проводить свои эксперименты, используя именно ее.

Под впечатлением от сказки Льюиса Кэрролла «Алиса в Зазеркалье» (Through the Looking Glass, 1872), в которой встречались стихотворения из зарифмованных бессмысленных слов, Эббингауз решил использовать трехбуквенные слова, не имеющие ни смысла, ни каких-либо лексических ассоциаций. Они были составлены им в виде сочетаний согласная-гласная-согласная, которые Эббингауз называл CVC-триграммами из двух согласных (C), с гласной (V) между ними. Эти две согласные должны были обязательно быть разными (ТАС – годится, ТАТ – не годится), а сами эти триграммы не должны были иметь никакого смысла (ТИР или КОТ не подходили) и иметь лишь видимость слова. Проделав на протяжении нескольких месяцев работу на основе этих двух правил, Эббингауз составил две тысячи триста таких CVC-комбинаций. Из этого фонда Эббингауз выписывал себе в тетрадь различное число триграмм и под регулярные удары метронома старался заучить их как можно лучше.

Благодаря этому занятию, отнимающему массу времени, утомительному и для кого угодно, кроме Эббингауза, донельзя скучному, он открыл две ключевые характеристики памяти. Первая – кривая забывания (forgetting curve), отражающая процесс потери информации, которая происходит после запоминания. Самое резкое падение отмечается в первые двадцать минут, с последующим снижением в течение первого часа. По прошествии примерно суток кривая становится пологой. Если вы по-прежнему можете вспомнить какой-то факт или какое-то событие через несколько месяцев, то с большой долей вероятности будете помнить это всегда.

Вторая характеристика памяти – кривая обучения (learning curve), отражающая процесс запоминания новой информации (в случае Эббингауза – списка из трехбуквенных сочетаний). Это также происходило по определенной схеме. Эббингауз вслух зачитывал себе список из двадцати бессмысленных слов, затем откладывал его в сторону на какое-то время, после чего старался вспомнить как можно больше слов из этого списка. Проверив, какие слова были пропущены, он повторял этот процесс до тех пор, пока не начинал по памяти произносить все двадцать бессмысленных слов из этого списка.

Эксперимент Эббингауза приводил в действие ключевые процессы, лежащие в основе формирования памяти: изучение, перерыв, проверка, повторение, перерыв, перепроверка. Информация быстро стирается из памяти в течение первых нескольких дней, а затем этот процесс замедляется. Если перерыв между изучением, проверкой и повторением короткий, в памяти может сохраниться все 100 процентов информации. Но если перерыв увеличить до четырех суток, уровень сохранившейся в памяти информации падает до 25 процентов. Чем дольше и более напряженно Эббингауз старался запоминать, тем лучше он мог вспоминать в дальнейшем. Особенно любопытным было такое наблюдение ученого: глядя на список бессмысленных слов, он мог безошибочно распознать ранее виденное им слово среди других, которые ему раньше не встречались. Он справлялся с этой задачей, даже когда не мог сразу вспомнить само это слово, если его об этом просили. Это удивительное превосходство распознавательной памяти (identification memory) над свободно вспоминающей памятью (free recall memory) позволяет нам находить правильный ответ из перечня возможных вариантов, даже если мы были неспособны сразу же ответить верно. Как ранее упоминалось, это является основой тестирования по методике выбора из нескольких вариантов ответа, ныне столь широко применяемой в стандартизированных тестах.

Бессознательная память Эббингауза на слова, которые он раньше видел, но не мог сознательно вспомнить, имеет в своей основе процесс, который в последующем психологи назвали прайминг (priming). Участнику эксперимента показывают части какого-то слова (ВА_, БА_) и просят его заполнить пропуски так, чтобы получить первые пришедшие на ум слова. Большинство людей произвольно выбирали обычные слова (ВАЗА, БАНЯ). Но если человек перед этим прочитывал список слов, начинающихся на ВА и БА, он с намного большей вероятностью при заполнении пропусков выбирал слова из этого списка (например, ВАТА, БАЗА, если эти слова были в списке). Это происходит, даже если человек на уровне сознания не может вспомнить, что видел эти слова в списке. Психологи называют эту неосознанную память молчаливое знание (tacit knowledge), которым обладаем мы все. Иначе говоря, мы все знаем больше, чем можем высказать на словах.

Как практический опыт Эббингауза, так и его эксперименты указывают на важное различие между запоминанием и знанием.

Мысленно вернитесь к последнему случаю, когда вы встретили кого-то, кто показался вам очень знакомым, но вы не могли точно определить, кто этот человек, или вспомнить обстоятельства, при которых впервые познакомились с ним. Для того чтобы освежить свою память, вы вступили в разговор с этим человеком в надежде, что в процессе беседы выявятся какие-то сведения, которые послужат ключом к дальнейшим воспоминаниям об этом смутно знакомом вам лице. Вот что происходит: ваше первоначальное чувство, что вы знакомы с этим человеком, было основано на каком-то воспоминании о прошлом, которое вам сейчас недоступно, – но одного только чувства, что вы знакомы, недостаточно. Для того чтобы это ощущение расцвело воспоминанием, вам необходимы еще какие-то ключи – «зацепки».

Когда мы вроде бы что-то знаем, но никак не можем по-настоящему вспомнить – это то самое ощущение, когда что-то «вертится на языке». Нам всем так или иначе знакомо это переживание. Кажется, вот-вот вспомнишь, но конкретное воспоминание ускользает – очень часто это имя человека или название какого-то предмета. Это затруднение возникает вследствие несовершенного хранения. Вы знаете ответ, почти уже пришли к нему, но он постоянно ускользает от вас. Собрав больше информации и связав ее с другими, более ранними воспоминаниями, мы способны перейти от этого удручающего смутного чувства, что мы будто бы помним, к настоящему извлечению из памяти информации о данном лице или объекте. Эббингауз назвал эти смутные воспоминания сбережениями (savings), которые представляют собой объем информации, удерживаемой в нашем подсознании, при том, что ее невозможно осознанно извлечь.

Например, Эббингауз запоминал какой-нибудь список предметов до тех пор, пока не заучивал его наизусть, а затем убирал этот список куда-нибудь и возвращался к нему только тогда, когда уже не мог вспомнить ничего из этой подборки. После этого он вновь заучивал эту подборку и сравнивал время, которое требовалось на первое и на повторное запоминание. Оказалось, что во второй раз запоминание происходит быстрее. Разница между временем первого и второго запоминания как раз и объясняется «сбережением». Первое происходит «с кажущейся спонтанностью, без какого-либо волевого акта»; второе приводит память в сознательное состояние посредством «напряжения воли». Сбережения представляют собой разницу между добровольной и принудительной памятью.

Как открыл Эббингауз, запоминание путем заучивания наизусть (повторения чего-либо снова и снова и в одном и том же порядке) имеет весьма ограниченные возможности, к тому же затруднительно и часто может подвести в самый неподходящий момент, а потому полагаться на него невозможно. Это относится не только к бессмысленным словам, но и к реальным, передающим осмысленную информацию. Вспомните свои школьные годы, когда вам приходилось заучивать какое-нибудь стихотворение и потом читать его наизусть у классной доски. Если вы забывали какую-нибудь строчку или даже несколько, вы могли вспомнить их, лишь начав читать с самого начала всю строфу, а может быть, и все стихотворение, в надежде, что эти слова самопроизвольно всплывут в вашей памяти. Довольно часто этого не происходило, и это наводит на мысль, что механическая память ограничена весьма узкими рамками, ведь данный подход предполагает лишь один способ доступа к заученному материалу.

Как становится очевидным из основополагающих экспериментов Эббингауза, по своему устройству человеческий мозг не приспособлен для механической памяти – это главная причина того, что бессмысленное заучивание на память дается нам с таким великим трудом. Человеческий мозг использует в своей работе скорее ассоциативную память (associative memory), где вещи связаны между собой через ассоциации. Такой подход является намного более адаптивным и креативным. Для примера, предположим, что мы с вами беседуем и вы никак не можете припомнить самое точное слово, которым можно выразить вашу мысль. В большинстве случаев вы не получите результата, если будете просто напрягать свою память. Но если вы найдете другое слово, которое часто бывает связано с искомым, то легко вспомните и то, что ускользало из памяти.

Уинстон Черчилль и головной мозг

Когда мы в течение короткого времени механически повторяем какую-то информацию, то она остается в кратковременной памяти, но не переходит в долговременную. Например, вы смотрите вечерние новости, на экране появляется короткая рекламная заставка, призывающая купить новую модель швейцарских часов с браслетом или золотой кулон с изумрудом. Вы успеваете запомнить номер телефона и мысленно повторяете его, пока спешите в кабинет за своим сотовым телефоном, чтобы сделать заказ. В большинстве случае такое повторение срабатывает прекрасным образом. Вы помните номер телефона магазина швейцарских часов или ювелирного салона и успешно набираете его на своем мобильном телефоне. Однако вряд ли вы сможете вспомнить этот номер уже через несколько минут после того, как созвонились с продавцом и сделали заказ с курьерской доставкой на дом. Но это совершенно нормально, поскольку вы и не собирались сохранять этот номер в памяти на долгое время.

Кратковременная память предоставляет место для временного хранения информации, которую вы собираетесь использовать непосредственно здесь и сейчас. Такое запоминание, которое быстро формируется, а затем быстро исчезает (так как является скоротечным), важно отличать от памяти, которую вы хотите сохранить на долгий срок. Но прежде чем мы приступим к рассмотрению различных форм долговременной памяти, давайте рассмотрим сам процесс формирования воспоминаний.

К примеру, вам требуется вызвать воспоминание об Уинстоне Черчилле – премьер-министре Великобритании в период Второй мировой войны. Когда вы в первый раз запоминали эту информацию, она была закодирована в гиппокампе – парной структуре в форме морского конька, расположенной в медиальных височных отделах полушарий головного мозга. Правый и левые гиппокампы связаны пучками нервных волокон, проходящими в спайке свода, через который она соединена с другими двумя структурами – мамиллярными телами и задним таламусом. Еще одна структура – базальный отдел переднего мозга, расположенный, как можно понять из его названия, в основании передней части мозга – также соединен со сводом головного мозга. И наконец, немного позади гиппокампа находится амигдала – миндалевидная структура, которая наделяет память эмоциональными переживаниями. Когда мы что-то вспоминаем, то также переживаем эмоции, связанные с нашими воспоминаниями. Именно эмоции служат якорями для нашей памяти. Чем больше вы тренируете свою память какими-то сложными упражнениями, тем больше вы усиливаете связи между структурами головного мозга в этой цепи, и тем прочней становится ваша способность к запоминанию.

После того как информация об Уинстоне Черчилле была сохранена в этих структурах мозга, где кодируется память, это знание широко распределилось по всему головному мозгу через ассоциативные нервные волокна.

Нейронные сети (neural networks) – это термин, используемый учеными исследующими мозг при описании системы связей ассоциативных нервных волокон. Когда в наш мозг поступает какая-то информация, в нем возникает сначала электрическая, а затем химическая реакция – электрохимический сигнал пробегает по всей длине нервного волокна (продолжению нервной клетки – нейрона), подобно болиду Формулы-1. Этот импульс затем передается в следующий нейрон посредством испускания химических веществ (нейромедиаторов) первым нейроном (пресинаптическим нейроном) в тонкий промежуток (синаптическую щель), откуда он передается второму нейрону (постсинаптическому нейрону), который вслед за этим активируется. Этот процесс идет дальше, точно так же связывая последующие нейроны, сплетая сеть из такого количества нейронов, которое необходимо, чтобы сформировать память.

Узлы нейронной сети, сформированной в вашем головном мозге, отличаются от нейронных сетей любого другого человека на планете. Во всем мире не найти двух людей, у которых были бы одинаковые нейронные сети. Ведь в мире нет двух людей с совершенно одинаковым опытом. А потому и личные воспоминания, и нейронные сети, содержащие их в себе, у разных людей всегда различны.

Вы можете представить себе нейронные сети в виде тончайших и замысловатейших золотых кружев, с той лишь разницей, что они созданы не из прочного металла, а из более эфемерного вещества, подобного вспышке молнии. Эти нейронные сети, формирующие основу воспоминаний, хранимых в нашей памяти, постоянно изменяются на протяжении всей нашей жизни. Поэтому сегодня наши воспоминания уже не те, что вчера – они едва уловимо меняются изо дня в день. Фактически нейронная сеть меняет свои электрохимические характеристики каждый раз, когда мы что-то воспоминаем, а потом переключаемся на другие предметы.

Как правило, хранилище долговременной памяти находится в определенных отделах коры головного мозга. Ваше вспоминание имени Уинстона Черчилля требует обращения к языку и лексике, которые хранятся и воспроизводятся, главным образом, ассоциативными областями головного мозга, расположенными в его левой височной доле. Ваша область распознания твердого и уверенного голоса Черчилля в записи, когда он призывает своих соотечественников-англичан к героическим усилиям в жестокой борьбе с врагом, расположена в пределах правой височной доли. Таким образом, ваше обращение к образу Уинстона Черчилля требует включения в работу большого числа различных отделов головного мозга, действующих совместно, чтобы воспроизвести всю совокупность знаний об этой выдающейся личности, которые вы когда-то получили и теперь можете воспроизвести (то есть выразить в словах). Этот тип памяти, который называется декларативная память (declarative memory), основан на возможности высказывать знание (переводить образы в слова – прим. редактора). Если кто-то задаст вам вопрос об Уинстоне Черчилле, вы сможете ответить на него (высказаться), используя вашу долговременно хранимую информацию.

В норме различные компоненты памяти распределены по отдельным областям коры головного мозга, расположенным ближе к его верхней части (зрительные находятся в зрительной коре головного мозга, слуховые – в слуховой коре и т. д.). Эти раздельные компоненты не действуют каждый сам по себе, а сообщаются напрямую друг с другом через нейронную сеть, связывающую центры. Особо важную роль играют лобные доли головного мозга – его передние и срединные структуры. Более подробно о них будет сказано в главе III.

Повреждение или нарушение любой из структур в запоминающей цепи приводит к различного рода расстройствам памяти. Например, если поврежден гиппокамп, то память изначально не может быть закодирована. Мы рассмотрим примеры последствий повреждения иных структур памяти в главе V.

Таким образом, благодаря открытиям современной нейрофизиологии ныне нам известно, что все, обычно связываемое нами с памятью – все имена, факты и зрительные образы, которые были нам известны на протяжении всей жизни, – относится к особым структурам головного мозга, связанным между собой в единую нейронную цепь, которую я только что обрисовал.

Альберт Эйнштейн с чашечкой кофе

Многое в научном мире изменилось со времени необычных экспериментов Эббингауза. Ныне нам известно, что воспоминания больше связаны с ассоциациями, чем с отдельными словами. В целях создания какого-то воспоминания для его последующего извлечения из памяти каждое отдельное слово должно быть помещено в какой-то контекст и ассоциировано с другим словами или фразами. Поэтому лучший способ что-то запомнить – это включить в работу способность головного мозга к созданию ассоциаций.

В основе формирования, удержания и воспроизведения воспоминания лежат три принципа:

1) мультикодирование (multi-coding);

2) организация (organization);

3) ассоциация (association).

Как вы далее увидите, все эти три принципа взаимно усиливают друг друга.

1. Начнем с рассмотрения мультикодирования. Вспомните себя в тот момент, когда вы пьете кофе. Вы можете не только представить себя за чашкой этого напитка, но и мысленно ощутить его чудесный аромат. В своем воображении вы можете попробовать его, насладиться его вкусом, ощущаемым вашими вкусовыми рецепторами. Этот опыт является как вербальным (вы можете дать описание и название кофе), так и воображаемым (вы ощущаете его вкус, запах и т. д.). Большинство людей знакомы с опытом, подобным этому. Вы можете описать и вообразить различным образом кресло и книгу: представить комфортность кресла, твердость или мягкость обложки книги и т. д. Чем больше чувств вы подключаете к этому процессу, который можно назвать мультимодальным кодированием (multi-modal coding), тем больше шансов, что вы сможете сформировать долговременную память. Так происходит, потому что в процессе участвует большее число областей головного мозга. Когда вы произносите слово, которое пытаетесь запомнить, вы включаете в работу речевые центры, расположенные в левом полушарии. Когда вы что-либо трогаете, слышите, обоняете, пробуете на вкус – или просто представляете себе, каким этот объект будет на ощупь, каким будет его звучание, запах и вкус, – вы включаете области головного мозга, отвечающие за эти ощущения. Таким образом, когда вы немного ранее нарисовали в своем воображении чудесную чашечку кофе, вы задействовали те же самые области головного мозга, как если бы вы по-настоящему пили кофе.

Сейчас вдумайтесь в такое слово, как гносеология, которое можно выразить только словесно. Никакой образ, вкус или запах не сопровождает ваше произнесение или прочтение этого слова. Именно потому подобные термины трудны для запоминания. Для того чтобы запомнить их, необходимо создать воображаемую связь, в которой будет участвовать какое-либо из наших чувств.

Искусство памяти требует умственного преобразования отвлеченных понятий в образы и оживления этих образов, как если бы они были какими-то физическими объектами. Если вы пытаетесь запомнить, что нужно взять ключи от вашей машины, вы должны постараться увидеть их своим умственным взором, почувствовать их вес, испытать ощущение того, как вы вставляет ключ в замок зажигания и запускаете двигатель – и все это в вашем воображении. Согласно философу Паоло Фабиани, «способность изменять воображаемые объекты идет рука об руку со способностью представлять их себе». Как ранее упоминалось, образы, сформированные в воображении, становятся более эффективными в качестве подсказок для нашей памяти, когда они причудливы, не соответствуют действительности или даже радикально отличаются от нее, то есть не похожи на реальные предметы, вдохновившие их создание.

Исходя из всего вышесказанного, как вы могли бы создать в уме образ такого слова, как гносеология? Мысленно вернитесь к тому кофе, с которым вы экспериментировали чуть ранее. Мысленно представьте себе Альберта Эйнштейна с чашечкой кофе в руке, за чтением книги под названием «Гносеология». Этот образ самого известного в мире ученого, погруженного в чтение книги о том, как обоснованное убеждение можно отличить от просто мнения (рабочее определение гносеологии), поможет вам легко запомнить и воспроизвести слово «гносеология». Запах усиливает восприимчивость и концентрацию внимания – эти два качества помогли бы Эйнштейну погрузиться в столь непростой предмет, как гносеология. Главный принцип таков: мы можем усилить нашу память при помощи воображения, чтобы связать предмет, который мы пытаемся запомнить, с образами, особо привлекающими к нему внимание.

2. Организация важна, поскольку успешная работа памяти без нее невозможна. Наш головной мозг устроен таким образом, чтобы работать со смыслом. Если смысл не вполне очевиден, мы создаем его (этим наряду с прочими доводами можно объяснить существование теорий заговора). Подборку из дюжины никак не связанных между собой предметов трудно запомнить на долгое время без какой-либо формы организации. Простейший путь организовать никак не связанные между собой сведения – это ассоциировать вещи, которые вы пытаетесь запомнить, с чем-нибудь, что вам уже хорошо известно. Организация предполагает создание некого каркаса в целях трансформирования бессистемной информации в нечто наполненное смыслом и благодаря этому легче запоминаемое.

Например, вчера я оставил свою машину на парковочном месте 351 в семиэтажном гараже. Если бы я забыл этот номер, то расплата не заставила бы себя ждать: все последующие события превратились бы в страшный сон средь бела дня. Я содрогаюсь от одной только мысли, что мне пришлось бы бродить вдоль нескончаемого ряда машин в попытках опознать среди них свою собственную. В такой ситуации где гарантия, что я смогу ее найти? Но, к счастью, я поступил иначе: использовал нечто наподобие фонетической системы, основанной на рифмах! Слово «тройка» рифмуется со словом «стройка», «пятерка» – со словом «планерка», а «единица» – со словом «мороженица». Далее я мысленно рисую себе картину стройки с башенным краном и строящимся зданием, возведенным до третьего этажа, перед ним – вагончик-бытовка с пятью окнами, в котором будет проводиться планерка, а перед вагончиком – мороженица с тележкой, продающая эскимо на палочке строителям, собирающимся на планерку. Когда я вернулся в гараж, то без труда преобразовал эту картину обратно в цифры и без каких-либо дальнейших затруднений нашел свою машину и поехал домой. Более подробно об этой системе будет рассказано в главе III.

3. И наконец, ассоциация в основе своей является неким сочетанием мультикодирования и организации. Просто думая о том, как две или большее число вещей могут быть ассоциированы между собой, вы должны будете сконцентрироваться и сосредоточить на них внимание – а эти две функции головного мозга сами по себе ведут к улучшению памяти.