Когда в 2000 году вышел фильм «Помни», зрители были ошеломлены новаторским повествованием. В центре фильма главный герой без долговременной памяти - каждые несколько минут он забывал то, что только что выучил, и режиссер Кристофер Нолан позволил истории развернуться в обратном хронологическом порядке. Фильм получился более чем увлекательным - уникальный формат дал зрителям возможность собрать воедино информацию так же, как если бы они сами не могли сохранять долговременные воспоминания, и углубил общее понимание механизмов памяти в мозге.
««Memento» имитирует ощущения человека, у которого поврежден гиппокамп, что уничтожило формирование долговременных воспоминаний», - автор исследования Ииро П. Об этом говорится в заявлении Яаскеляйнен. «Даже кратковременные воспоминания длятся всего пару минут, после чего исчезают. Гиппокамп также повреждается - хотя и в меньшей степени - в случаях сильного и продолжительного стресса, поскольку гормоны стресса грызут мозг».
Мозговеды (которыми, честно говоря, должны быть все мы) знают, что миндалевидное тело играет важную роль в контроле над страхом, а мозжечок делает возможным скоординированное движение. Но как работает гиппокамп и почему он играет такую ключевую роль в сохранении наших воспоминаний?
Что такое гиппокамп?
«Это часть нашего лимбического мозга - глубокая, примитивная часть нашего мозга, связанная с эмоциями и памятью», - говорит холистический психиатр из Нью-Йорка Эллен Вора, доктор медицинских наук. «В частности, гиппокамп связан с консолидацией памяти».
Расположенный в височной доле крошечный подковообразный орган играет огромную роль в хранении долговременных воспоминаний и памяти о местонахождении людей и предметов. Названный в честь греческих слов гиппо («лошадь») и кампо («монстр»), также известного как «морской конек», изогнутая структура мозга также напоминает маленькую морскую рыбу. Как объясняет Вора, гиппокамп находится в лимбической системе, связанной с эмоциями и реакциями. Как и следовало ожидать, у людей, страдающих болезнью Альцгеймера, продемонстрировано повреждение гиппокампа.
Что делает гиппокамп?
Функция гиппокампа, пожалуй, наиболее ясна на примере пациентов, которые получили повреждения своего гиппокампа. В 1950-х годах ученые Уильям Бичер Сковилл и Бренда Милнер описали, что случилось с мужчиной с эпилепсией, которому сделали операцию на гиппокампе, чтобы облегчить приступы: вместе, когда или где что-то произошло. В том же десятилетии доктор Уильям Сковилл начал удалять гиппокампы пациентов (на самом деле у каждого человека есть по одному в каждом полушарии, хотя оба обычно называются «гиппокампом»). В то время ученые знали, что это помогает обрабатывать эмоции, но не совсем понимали, как именно. Сковилл хотел посмотреть, что произойдет, если он удалит часть мозга у пациентов с определенными симптомами, такими как судороги. Один из таких пациентов по имени Х. М. перенес операцию и избавился от эпилепсии, но почти полностью потерял память.
В 1980-х Кент Кокрейн (известный в мире психологии и неврологии как K. C.) упал с мотоцикла и потерял несколько структур мозга, включая гиппокамп. Как и ожидалось, он потерял большую часть своих воспоминаний, но сохранил некоторые специфические воспоминания из своей прошлой жизни - все, что казалось укоренившимся в действительности и лишенным эмоций или контекста. Позже эксперты стали называть эти типы воспоминаний «семантической памятью».
Таким образом, пока такие пациенты, как К. С. мог явно сохранить горстку воспоминаний нетронутыми, большинство из них было потеряно. Теперь известные как «эпизодическая память», воспоминания о личном опыте в значительной степени представляют собой потерю в результате повреждения или удаления гиппокампа. К. С. например, мог вспомнить, что его брат женился, и он мог узнать членов семьи на фотографиях того дня (все факты основаны на семантической памяти), но он не мог вспомнить, как его семья отреагировала на завивку, которую он сделал по этому случаю (эпизодическая памяти).
Со временем ученые пришли к пониманию, что гиппокамп участвует в двух типах памяти: декларативной и пространственной. Декларативные воспоминания - это воспоминания, связанные с фактами или событиями (семантическая память считается одним типом декларативной памяти, эпизодическая - другим типом). Гиппокамп также участвует в воспоминании о пространственных отношениях, связанном с маршрутами и путями, а также в нем кратковременные воспоминания превращаются в долговременные, которые затем сохраняются в другом месте мозга.
Как гиппокамп может выдерживать повреждения
Различные болезни и несчастные случаи могут повредить гиппокамп (врачи, как правило, больше не удаляют гиппокамп для экспериментов, как в случае с H. М.). Болезнь Альцгеймера, пожалуй, самый печально известный разрушитель гиппокампа, так как болезнь коррелирует с атрофией (уменьшением) этой области мозга. Как и в случае ГМ, известно, что эпилепсия поражает гиппокамп - исследования показали, что от 50 до 75 процентов пациентов с эпилепсией имеют поражение гиппокампа.
Две другие серьезные угрозы для гиппокампа: тяжелая депрессия и стресс. Фактически, исследования показали, что гиппокамп может уменьшиться на 20 процентов у людей с тяжелой депрессией, а обзоры исследований показали, что у людей с тяжелой депрессией гиппокамп может быть в среднем на 10 процентов меньше, чем у людей без депрессии..
«Эта часть мозга очень чувствительна к стрессу, - говорит Вора. «Мы видим, что он теряет объем в условиях хронического стресса и депрессии. И наоборот, вы можете восстановить свой гиппокамп с помощью медитации и управления стрессом. Вам нужен здоровый гиппокамп, чтобы вы могли запоминать вещи!»
Новейшие исследования
Проведенный в 2016 году обзор исследований показал, что физические упражнения в пожилом возрасте могут помочь укрепить способность гиппокампа генерировать новые клетки, что, в свою очередь, может помочь предотвратить снижение когнитивных функций. До сих пор неясно, как и почему это работает, но исследователи продолжают исследовать эту связь.
Исследование, проведенное в 2017 году, также показало, что гиппокамп может играть роль во многих других функциях, помимо памяти и поиска пути. Этот крошечный орган может также играть роль в повышении остроты зрения, осязания и слуха. Благодаря постоянным новым открытиям, некоторые стали называть гиппокамп «сердцем мозга».
Интересно
Эксперты почти уверены, что человеческий мозг всегда включал гиппокамп, но эта структура не была открыта до 1564 года.