Мозг ищет слова, как еду
В поисках нужных слов центр памяти переходит от одного ассоциативного кластера к другому.
Представим себя в супермаркете, в котором есть и овощной отдел, и мясной, и молочный, и вообще всё. И вот мы, взяв, что нужно в молочном, перемещаемся в овощной, оттуда – в крупы-макароны, и т. д. Мы не бегаем случайным образом между разными отделами, мы знаем, что вся еда, которая нам нужна, делится на несколько категорий, и пока мы не закончили с одной категорией, к другой мы не переходим; хотя, конечно, бывает, что что-то забываешь и приходится возвращаться. Точно так же, кстати, ищут еду многие животные. Например, медведь, набредя на куст с ягодами, основательно объест его, прежде чем начать искать другой куст. Он не будет случайным образом мотаться между кустами, срывая с каждого всего по несколько ягод.
Похожим образом ведёт себя наш мозг, когда роется в памяти. На самом деле, это далеко не очевидно. Здесь обычно обсуждают две гипотезы – либо поиск идёт случайным образом по всему массиву памяти, который имеет отношение к определённой теме, либо имеет место поиск по кластерам слов, понятий и значений (только кластеры организует тоже сам мозг, это не магазинные отделы, куда мы заходим со стороны). Сотрудники Университета Индианы поставили эксперимент с тридцатью добровольцами, у которых было довольно простое задание: в течение трёх минут вспомнить все слова, которые имеют отношение к какой-то категории. Например, нужно было вспоминать животных, или еду, или названия профессий. В другом варианте нужно было вспоминать слова не по категориям, а по какой-нибудь первой букве.
Как правило, в таких случаях мы перебираем слова по группам, то есть если речь идёт о животных, то мы сначала перечислим домашних, потом перейдём, скажем, к животным Африки, или морским животным, или пойдём по зоологической систематике – звери, птицы, насекомые и т. д. Но в данном случае исследователей интересовала не психология, а нейрофизиология. У участников эксперимента оценивали активность мозга с помощью функциональной магнитно-резонансной томографии. В статье в PNAS говорится, что работа мозга, когда он искал слова в пределах какого-то кластера (например, кластера «домашние животные») качественно отличалась от мозговой активности, когда требовалось переключение между кластерами. Активность в том и в другом случае отличалась так же, как отличается активность медведя, который сначала объедает ягоды с одного куста, а потом начинает искать другой: мозг как будто искал в «лесу» памяти новые подходящие «кусты» понятий. Перебор значений в одном категориальном «кусте» и переход между «кустами» оказались разными когнитивными процедурами – именно в этом смысле нужно понимать метафору, что мозг вспоминает слова подобно тому, как он ищет еду.
Различия в активности касались, прежде всего, гиппокампа – одного из главных центров памяти. Новые данные лишний раз показывают, что гиппокамп – это не просто склад сведений, где информация хранится какое-то время. «Склад» выполняет также довольно непростые психические процедуры, которые, в общем-то, находятся за пределы обычной работы по записи и сохранению данных. Попутно оказалось, что гиппокампу в этом деле помогает часть мозжечка. Про мозжечок прежде говорили, что он занимается только управлением движениями; впрочем, про мозжечок так уже давно не говорят: в последнее время у него находят всё больше самых разных когнитивных функций.
Понятно, что по категориям распределяются не только названия объектов внешнего мира, но и чувства, и идеи, которые не обязательно принимают словесную форму – это могут быть звуки, или уравнения, или комбинации линий и цветов. Умение группировать их по категориям и умение перескакивать между категориями необходимо как в обыденной жизни, так и в любом творчестве. С другой стороны, фрагментация категорий и распад ассоциаций часто сопровождают различные психозы. Возможно, научившись влиять извне (например, с помощью магнитного поля) на соответствующую активность гиппокампа и мозжечка, мы сможем как подавлять психотические симптомы, так и стимулировать творческие способности.
