Текст книги "«Открытия и гипотезы» №2, 2012"

Автор книги: авторов Коллектив

сообщить о нарушении

Текущая страница: 2 (всего у книги 8 страниц)

ЛЕТАЮЩИЕ АВТОМОБИЛИ НАСТУПАЮТ

*********************************************************************************************

Инженеры не оставляют попыток создания аппаратов вертикального взлета, пригодных для частных полетов над городами и селами. Несмотря на череду провалов предшественников, новые проекты объявились сразу в нескольких странах.

*********************************************************************************************

Американская компания Trek Aerospace вышла с заявкой на удобное и компактное транспортное средство с вертикальным взлетом.

Майкл Мошье и Роберт Булага решили создать «первый гибридный летающий автомобиль», работающий как на топливе, так и от аккумуляторных батарей. В новом «аэромобиле» за вертикапьный взлет отвечают четыре винта в специальных кольцах (технология ducted-fan).

«Это уже не вопрос, можно ли это сделать. У нас есть проверенная технология, ключевые партнеры в области разработки и опыт, чтобы быть успешными в этом проекте», – говорит Булага о рождении новой машины.

Пример американцев не единичен. Так, мечту о персональных летательных аппаратах вынашивают участники проекта myCopter. Финансируемое Евросоюзом начинание объединяет специалистов из нескольких институтов и университетов Германии, Швейцарии и Великобритании. В результате их совместной работы, на свет появился проект персонального летательного аппарата Personal Aerial Vehicle (PAV).

Европейцы предполагают, что в недалеком будущем люди смогут на персональных летательных аппаратах, размером не намного больше легковушки, добираться от дома до офиса по прямой. Предполагается также, что такие машины не будут подниматься выше 600 метров, так что, по идее, не повлияют на существующее воздушное движение, указывают авторы идеи.

Однако для внедрения новшества необходимо решить массу проблем. Например, разобраться с вопросами безопасности в плане управления машинами по отдельности и в целом таким движением.

Участники myCopter надеются на автоматизацию, ибо в пилотажное мастерство широких масс верится слабо.

В дополнение к пока еще находящимся на бумаге автомобилям-небоходам из Европы и Америки недавно появился вполне продвинутый образец уже работающего летающего мотоцикла из Австралии. Называется он – Hoverbike. Здесь мы видим все те же винты в кольцах. Пара таких вентиляторов заменила летающему байку традиционные колеса. Между винтами – рама с двигателем (ДВС, 80 киловатт) и мотоциклетным сиденьем наверху.

Мотоцикл насчитывает 3 метра в длину, 1,3 м в ширину и 0,55 м в высоту. Сухой вес «парящего мотоцикла» составляет 110 килограммов, максимальный взлетный – 270 кг, а подъемная сила – до 295 килограммов.

Изобретатель «Ховербайка» Крис Маллой считает, что тот сможет достигать высоты в три километра и развивать скорость до 278 километров в час. Тридцати литров горючего ему должно хватать на час полета при крейсерской скорости 148 км/ч. Предусмотрена также установка дополнительного бака, удваивающего дальность полета.

Но все эти цифры австралийцу еще нужно подтвердить делом. Пока же машина тестируется на привязи вблизи земли. Автор летающего мотоцикла говорит, что намерен сначала получить как можно более стабильную конструкцию с чисто механическим управлением, а потом уже можно будет ее развивать – добавлять автоматику (гироскопы, компьютеры, предотвращающие опрокидывание и так далее).

Что до безопасности, то австралийский изобретатель предполагает либо встраивать парашют в сам мотоцикл, либо надевать парашют на пилота.

Следя за попытками человека подняться в небо, понимаешь – успех неизбежен. Дело лишь в цене и сроках.

И. Остин

ОТКУДА РАСТУТ НОГИ У РАСПРОСТРАНЕННЫХ СУЕВЕРИЙ?

Почему нельзя ничего делать в пятницу, 13-го?

*********************************************************************************************

Вера в ужасный день, пятницу 13-е, предположительно имеет религиозные корни. Из вольной трактовки Ветхого завета следует, что именно в этот день Каин убил своего брата Авеля. Со временем эта легенда обросла огромным количеством домыслов, превратив цифру 13 в ужасный знак бед и несчастий. Например, в тайной вечере участвовало 13 участников. Также о предательстве Иуды впервые упоминается в 13-ой главе Евангелия от Иоанна, а распятие Иисуса произошло, по некоторым данным, 13 числа в пятницу. Со временем боязнь 13 только усугубилась. Так, например, в Америке в некоторых больницах нет 13-ой палаты, а в некоторых отелях 13-го этажа.

Почему нельзя передавать что-либо через порог?

*********************************************************************************************

Многие люди, никогда не здороваются, и тем более не передают ничего через порог. Как думаете, откуда это странное суеверие взялось? Все дело в том, что в древние времена прах предков хранился под порогом дома, и тревожить их, передавая что-либо через порог, считалось крайне опасным. Именно поэтому нельзя и сидеть на пороге, который до сих пор считается границей между двумя мирами – безопасным домом и враждебным миром, или и того страшнее – миром живых и миром мертвых.

Возможно и другое объяснение. Не приглашая пришедшего в дом и здороваясь с ним на пороге, вы возможно тем самым даете ему понять, что он нежелательный гость в доме. И это будет неприятно обеим сторонам.

Почему нельзя возвращаться с полдороги?

*********************************************************************************************

Это суеверие так же связано с порогом и именно с его функцией границы между мирами. Не достигнув цели, человек возвращается домой ослабленный, и именно на пороге-границе его может ждать что угодно – от оскорбленных излишним беспокойством духов предков, до сущностей, мечтающих просочиться в наш мир. Чтобы нейтрализовать неудачи, притянутые возвращением, снова уходя, стоит посмотреть в зеркало, способное удваивать силы и энергию человека.

Рациональное объяснение состоит в том, что если вы вернулись с полдороги, то значит, с вами уже случилось что-то незапланированное. Ну а неожиданно случается, как правило, что-то плохое.

Почему нельзя дарить часы?

*********************************************************************************************

Даже сейчас, в наш просвещенный век, такой подарок как часы считается нежелательным. Почему же? Поверье это пришло к нам из Китая, где считается, будто получить в подарок часы считается приглашением на похорон. У нас же считается, что подаренные часы будут отсчитывать срок дружбы с человеком, а то и считать время оставшейся ему жизни. Кроме того, стрелки часов относятся к острым предметам, которые, вместе с колющими, дарить крайне не рекомендуется, дабы избежать ссор и взаимных обид. Чтобы нейтрализовать разрушительное действие часов, нужно попросить за них монетку – тогда будет считаться, что часы вы не подарили, а продали.

Как гипотезу возникновения этого суеверия можно принять, что часы напоминали людям о быстротечности их жизни.

Почему нельзя отмечать сорок лет?

*********************************************************************************************

Сорок лет – единственный юбилей, который не принято отмечать, тем более для мужчин. В основе этой традиции лежит представление о связи числительного «сорок» со смертью. Предположительно, это связано с тем, что еще в Киевской Руси было принято «проверять умерших» на нетленность, и в XVII веке срок, по которому определялась нетленность мощей, был установлен в 40 дней. Тем более число 40 так «созвучно» с поминальным, сороковым днем по смерти. Поэтому число «сорок» прямо связывалось с похоронами.

Почему нужно приседать на дорожку?

*********************************************************************************************

Эта примета основана на прадавней вере людей в добрых и злых духов, управляющих миром. Считалось, что домашние духи цепляются к человеку, мешая ему в дороге и пытаясь вернуть обратно, а значит, хорошей дороги не будет. Присев перед долгой дорогой, духов можно обмануть – они подумают, будто никто никуда уже не едет, и потеряют бдительность. А это значит, что отправиться в путь можно будет без лишнего «багажа». Кстати, эта примета перекликается с запретом на возвращение с полдороги. Духи могут разозлиться на то, что их обманули, и причинить еще больше пакостей.

Тем более, у этой приметы есть и практическое объяснение – перед дальней дорогой всегда полезно присесть, привести в порядок мысли и еще раз все обдумать.

Почему нельзя есть с ножа?

*********************************************************************************************

Говорят, если есть с ножа, станешь злым. Почему так? Все дело в том, что такой привычный нам нож имеет древнюю и богатую историю. Нож – одно из первых и главных орудий защиты и добычи пищи человека, а значит с самого начала времен, он был не просто куском металла, а предметом, имеющим сакральное значение. Нож считался не только орудием труда, но и орудием защиты – как от реальных опасностей, так и от всяческой нечисти. Такой важный магический предмет требовал к себе особого отношения, и использовался только после проведения особых ритуалов. Есть с него – означало гневить духов, которые и делают человека злым и агрессивным.

Кроме того, оружие которым является нож всегда пугало людей. И если человек пользуется ножом как столовым прибором, то страх перед оружием переносится и на человека.

Почему нельзя ничего подбирать на перекрестке?

*********************************************************************************************

Перекресток всегда считался местом мистическим, где в прямом смысле пересекаются миры – наш и невидимые. На перекрестках проводится огромное количество ритуалов, которые не всегда направлены на добро и справедливость. Считается, будто если «перевести» болезнь или несчастье на какую-нибудь вещь, и выбросить ее на перекресток, ее заберет нечисть. Именно для того, чтобы не забрать себе чужие неприятности, и не стоит ничего подбирать на перекрестках, ведь чем дороже найденная там вещь, тем серьезней беда или болезнь, сведенная на нее.

Ну а кроме того – сложно увидеть разницу между понятиями «украсть вещь» и «взять потерянную». Может отсюда и суеверие?

Почему нельзя ходить в одном башмаке?

*********************************************************************************************

Данную примету соблюдали во все времена. Старые люди говорят, что если человек позволяет себе ходить в одном башмаке или в одном тапке, то он очень рано становится сиротой. Обувь всегда символизировала единение. Еще в Библии сказано: «Каждой твари по паре». Два башмака – это пара. Разъединяя пару обуви, вы разъединяете тех, кто дал вам жизнь. И если это не развод, который, кстати, раньше не был особо распространен, то остается только смерть.

Можно также предположить, что имеет место обратная зависимость. Если ребенок ходит в одном ботинке, то это значит что за ним некому присмотреть. А это может быть в том случае если ребенок сирота.

Почему после заката солнца нельзя выносить мусор?

*********************************************************************************************

Это, наверное, самая популярная у мужчин примета. В принципе, ее знает каждый, но вот не всем известны ее корни. Говорят, будто, вынося мусор ночью, вы выносите из дома деньги, но это логическому объяснению не поддается абсолютно. Еще одно объяснение связано с верой в добрых и злых духов. Для того чтобы добрые духи вошли на ночь в дом (естественно чтобы защитить домочадцев от духов злых), нужно подготовиться к их визиту и вынести из дома весь сор. Кто не успел, тот опоздал, и смысла в выносе мусора, соответственно и нет.

Наиболее реалистичной версией считается, что если вынести мусор после захода солнца, о вас будут ходить сплетни, и это неудивительно – с какой бы радости выносить из дома что-то под покровом темноты? Ведь соседи бдят и не преминут обсудить то, почему же вы так прячете свой мусор.

И. Остин

ПРОТЕЗ ДЛЯ ВОСПОМИНАНИЙ
_{МОЗГ И ЕГО ВОЗМОЖНОСТИ}

*********************************************************************************************

Скажи «чип памяти», и вспомнится вся классика фантастики.

Например «Джонни Мнемоник» – фильм о нелегкой судьбе курьера, чей мозг используют для транспортировки важной информации или Великое Кодирование из повести Стругацких «Полдень. XXII век», где личность умирающего ученого переносят на жесткий носитель. Станет ли это возможным в реальности?

«Химия и жизнь»

*********************************************************************************************

Идеи о возможной совместимости между мозгом и механизмом стали появляться, очевидно, сразу же после того, как возникли «думающие» машины. А поскольку сочинять проще, чем делать, фантасты сильно опередили ученых. Те еще только начинали фиксировать сигналы с электродов, вживленных в различные участки человеческого мозга, и с величайшими предосторожностями посылали обратные сигналы, а писатели уже подгружали героям навыки фехтования и иностранные языки либо переносили человеческое «я» в вычислительные машины и вели с ним трогательные диалоги.

Осуществить нечто подобное на практике было непросто по многим причинам. Тут и различие платформ – нейроны с их ионными насосами и нейромедиаторами не очень-то похожи на электросхемы, создаваемые людьми, и высокая степень миниатюризации оборудования, достигнутая природой, и «принцип черного ящика» – о работе нервной системы, здоровой или поврежденной, с самого начала приходилось судить по наблюдению за биообъектом, которым она управляет. Однако нелегко – не значит невозможно, и мы все время видим в новостях сообщения о новых открытиях, связанных с работой мозга.

Как мы знаем то, что мы знаем

Наше «я» – это в значительной мере наша память. Все, что мы пережили и узнали на своем веку, лица родных и знакомых, места, где мы бывали, факты, названия и определения, привычки и навыки, и сам язык, на котором мы говорим и думаем, – все это, как мы привычно отмечаем, «хранится в памяти». Отними у человека память, и что останется от его личности? А доступ к памяти, казалось, должен разрешить большую часть проблем, связанных с исследованием мозга.

Представление о «хранилищах памяти» фантасты моментально освоили и широко распространили в массах. Мол, достаточно найти доступ к этим секторам жесткого диска у нас в голове, подключиться к разъему, подобрать пароль, и помчатся по монитору потоки цифровых данных, на лету превращаясь в видеозаписи жизни пациента – скажем, любовные сцены или учебный фильм «как мы в первом классе писали заглавную букву «А»… Не тут-то было.

Выяснилось, прежде всего, что факты не откладываются в памяти в виде файлов, аккуратно разложенных по папкам и отсортированных. Больше это похоже на систему перекрестных ссылок. Можно сказать, что о каждом событии существует несколько памятей и различные аспекты хранятся отдельно.

Известный нейробиолог Вилаянур Рамачандран из университета Калифорнии – Сан-Диего в своей замечательной книге «The Tell-tale brain» (2010) рассказывает историю Джона, 60-летнего мужчины, перенесшего операцию по поводу аппендицита. Сгусток крови после операции попал в мозговую артерию, и Джон, к собственному ужасу, не смог узнать свою жену, себя в зеркале. «Я знаю, что это я, – говорил он.

– Подмигивает, когда я подмигиваю, и движется, когда я двигаюсь. Ясно, что это мое отражение. Но оно не похоже на меня». – «Мое зрение в порядке, доктор, это в мозгу у меня что-то не фокусируется», – повторял Джон, в прошлом военный пилот. Когда ему показывали морковь, он говорил: «Это длинная штука с пучком на одном конце. Кисточка?» Увидев козу – «какое-то животное, возможно собака». Джон утратил способность мгновенно распознавать объекты, как делает каждый из нас, а «вычислял» их категориальную принадлежность, исходя из отдельных признаков. При этом ни умственные способности, ни речь его не пострадали. Джон мог подробнейшим образом описать морковь, рассказав и о листьях, и о форме, и о цвете, и о способах приготовления. Он старательно перерисовал гравюру с изображением собора Святого Павла, которая была у него дома, скопировав и дефекты печати, но не мог объяснить, что на ней изображено. Он выдергивал цветы вместо сорняков у себя в саду, а в ответ на просьбу нарисовать розу и нарцисс изобразил «марсианские цветы», не существующие в природе. Но подстригать живую изгородь не разучился: для этого не нужно было идентифицировать объекты, достаточно различать неровности.

«Джон великолепно мог видеть, он только не знал, что он видит, – резюмирует Рамачандран и далее пишет: – Ты смотришь, ты видишь, ты понимаешь – это кажется таким же естественным, как то, что вода течет вниз. Только когда появляются какие-то неполадки, как у пациентов вроде Джона, мы понимаем, до чего это сложно. Хотя наша картина мира выглядит единой и согласованной, на самом деле ее создает активность тридцати (или более) различных зрительных областей в коре, каждая из которых имеет множество трудноопределимых функций».

Не следует думать, что речь идет о тридцати фрагментах картинки: ситуация еще сложнее. Когда мы смотрим на стул, продолжает Рамачандран, его изображение отпечатывается на сетчатке нашего глаза, и на этом «понятное» заканчивается. В мозгу у нас нет экранчика, на который проецировалось бы изображение стула для нашего «внутреннего взора». Кстати, эта старомодная метафора мешает осознать простой факт: внутри нашей головы нет никаких глаз, которые могли бы взирать, там идут другие процессы.

Образ стула, передаваясь с сетчатки по зрительным нервам, хранится в нашей памяти в закодированном виде – так, если мы скачаем из Интернета фильм, например, «Завтрак у Тиффани» и откроем его редактором файлов, то не найдем изображения Одри Хепберн. Желающим смотреть кино из чужой памяти предстоит не кропотливый монтаж, а написание программы для воспроизведения видеофайлов неизвестного формата. Которые, кстати, пока еще не скачаны.

Что касается Джона, у него был поврежден один из путей обработки зрительной информации, так называемый вентральный поток «что?». Другие пути функционировали нормально, пациент хорошо видел, мог ходить по комнате, не натыкаясь на предметы, но разучился классифицировать их, соотносить изображение с именем объекта – хотя, как в случае с морковью, «теорию помнил».

Еще один пациент, названный в книге Дэвидом, не имел проблем с распознаванием лиц, но… «Доктор, эта женщина выглядит в точности как моя мать, но это не она – это чужой человек, который притворяется моей матерью». Фрейдистские объяснения этого заболевания, которое называется «синдром Капгра», оказались несостоятельными, тем более что Дэвид и про свою собаку сказал: «Она выглядит совсем как Фифи, но это не она». На самом деле у пациента был поврежден путь передачи зрительной информации, ведущий к миндалине, – отключилась эмоциональная реакция на увиденное. (А вот Джон при виде льва ощутил страх, хотя и не мог сказать, что это за животное.) Казалось бы, где зрительная кора и где миндалина – но отсутствие «правильного» эмоционального отклика на образы перенесло Дэвида в сюрреалистический мир, населенный коварными самозванцами. Хорошо, что аберрация не затронула другие каналы ввода. Услышав по телефону голос матери, Дэвид узнал ее и обрадовался.

Отсюда следует, во-первых, что исследования механизмов памяти еще не скоро будут сопровождаться кинопоказами, придется обойтись менее эффектными примерами.

(Впрочем, для тех, кто в курсе дела, они достаточно эффектны.) А во-вторых, не менее важны, чем пресловутые «хранилища памяти», пути доступа к ним – запоминания и воспоминания. Пока мы не разберемся с этим, мы не поймем и принципов кодирования.

Одну из центральных ролей здесь играет гиппокамп – часть старой коры головного мозга, одна из структур лимбической системы. Собственно, это не одна, а две маленькие структуры, симметрично расположенные в двух полушариях, и у человека действительно похожие на морских коньков (а у крысы – скорее на маленькие бананчики). Как многие древние структуры мозга, гиппокамп многофункционален, и одна из важнейших его задач – формирование долговременной памяти.

Ошибка записи

Человек, благодаря которому мы многое узнали о памяти, скончался 2 декабря 2008 года в возрасте 82 лет. Он был всемирно знаменит, однако имя его держали в секрете по этическим соображениям, и ученые ссылались на него, не зная, как его зовут. После смерти «пациента Г.М.» более 2400 тончайших срезов его мозга перевели в цифровой формат и разместили в Интернете (из этого начинания вырос проект «Обсерватория мозга»). Чем он так прославился?

Генри Молашен из штата Коннектикут с детства страдал эпилепсией. Припадки становились чаще и, когда Генри исполнилось 27 лет, случались по нескольку раз в день. Нейрохирург Уильям Бичер Скоуэлл, знаменитый рискованными, но успешными операциями, взялся помочь молодому человеку. Он заключил, что очаги эпилепсии находятся в темпоральных (височных) зонах коры, и по каким-то причинам решил удалить более обширные участки. Помимо височных участков коры, удалены были значительная часть гиппокампа и миндалины. После этой операции оказалось, что разум Генри не удерживает никаких новых воспоминаний дольше 20 секунд: он не мог запомнить ни имен медсестер, ни как пройти в туалетную комнату. Это произошло в 1953 году, и Генри предстояло прожить еще 55 лет. Его интеллект не пострадал (а был он несколько выше среднего: несмотря на болезнь, Генри успел стать электриком), пациент с удовольствием решал кроссворды и смотрел телевизор. Ученые, работавшие с Генри, отзываются о нем как о жизнерадостном и кротком человеке. Он сознавал, что болен, тревожился, что не помнит сказанного минуту назад, но никогда не отказывался поучаствовать в эксперименте, «чтобы принести пользу другим людям».

Случай «пациента Г.М.» показал, прежде всего, что память неоднородна: кратковременная память принципиально отличается от долговременной и за превращение свежих воспоминаний в постоянные отвечает именно гиппокамп. Еще интереснее было то, что Генри мог приобретать новые навыки – например, его научили рисовать предметы, которые он видел в зеркале. Впоследствии Генри не мог сказать, кто и когда его этому научил, но как это делается, запомнил.

Гиппокамп бывает поражен при многих заболеваниях, сопровождающихся потерей памяти, таких, как синдром Корсакова, болезнь Альцгеймера. Повреждения в основном затрагивают память о пережитых событиях, но не процедурную память (то есть навыки, умение решать задачи определенного типа). Кроме того, в гиппокампе есть так называемые нейроны места – каждый из них активизируется, когда животное или человек находится в определенном месте. Еще в 70-е годы XX века было показано, что эти нейроны отвечают за хранение и обработку пространственной информации – за построение «карты местности» в мозгу. Шуточную Игнобелевскую премию 2003 года по медицине получили Элинор Магуайр с коллегами «за доказательство того факта, что у лондонских таксистов есть мозги». На самом деле они показали, что у таксистов область гиппокампа, которая считается ответственной за пространственную память, в среднем больше, чем у людей других профессий, а у опытных таксистов больше, чем у начинающих. По словам самой Элинор, таксисты после церемонии награждения стали узнавать ученую даму в лицо и возить ее бесплатно.

В том же 2003 году в журнале «New Scientist» вышла статья с амбициозным заголовком «Первый в мире протез мозга». В ней рассказывалось о работах Теодора Бергера и его коллег из университета Калифорнии – Лос-Анджелес (UCLA). Группа Бергера объявила о намерении создать искусственный гиппокамп крысы. Они смоделировали гиппокамп как совокупность нейронных сетей. Крысиный гиппокамп, по большому счету, не слишком отличается от человеческого, так что перспективы понятны.

Американский философ Дэниэл Деннет написал: «Когда переключаешься от попыток моделировать вещи с помощью уравнений к производству совершенных компьютерных моделей… ты можешь закончить моделью, тонко моделирующей природу, но ты не понимаешь модель». Это высказывание, чтобы оно не звучало так грустно, можно перевернуть: чтобы создать совершенную модель, не обязательно иметь исчерпывающую информацию об оригинале. В конце концов, протезы сустава или сердечного клапана не повторяют микроструктуру органов, они просто работают так же.

Если создать модель гиппокампа на компьютерном чипе, подать на входные электроды сигналы от других отделов мозга, связанных с гиппокампом, и получить на выходе сигналы, которые генерирует «живой» гиппокамп, то мы получим искусственный аналог этого отдела мозга. Протез, который перекодирует информацию из кратковременной памяти в долговременную. Одна небольшая операция, и нарушения памяти, выбрасывающие человека из нормальной жизни, останутся позади. А дальше – кто знает, как далеко может зайти протезирование?

За первыми успехами снова были годы работы с математическими моделями и с подопытными животными. И вот, наконец, недавно появляются победоносные заголовки новостей: «Ученые поселили в мозгу крыс электронную память», «Ученым удалось сделать апгрейд мозга». Группа исследователей из UCLA и университета Уэйк Форест сделала чип, функционально замещающий участок гиппокампа у крысы, и экспериментально проверила, хорошо ли он работает.

Испытания нейропротеза

Крысу нельзя спросить: «Помнишь ли ты?». Для проверки памяти у животных использовали распространенный тест DNMS (delayed nonmatch-to-sample memory task). Крысу помещали в квадратную камеру, в одной из ее стенок имелась поилка, а справа и слева от нее – рычаги, которые экспериментатор мог предъявлять животному или прятать. Сначала крысе показывали один рычаг, справа или слева от поилки, и в ответ на нажатие крыса получала каплю воды. (Естественно, эксперимент организовали так, чтобы у подопытного было желание сотрудничать: крыса не умирала от жажды, но пить хотела.) Потом ничего не происходило до тех пор, пока крыса не касалась носом ячейки с фотоэлементом в противоположной стенке камеры. Тогда крысе предъявляли уже два рычага, и она должна была нажать рычаг не с той стороны, что в первый раз, а с другой: если сначала рычаг был справа, то во второй раз надо было нажимать слева, и наоборот. Выполнив задание правильно, крыса снова получала воду, если же она ошибалась, то воды не получала и в камере на пять секунд выключали свет. (Фаза задержки с поиском фотоэлемента нужна именно для того, чтобы проверить, записалось ли в память положение первого рычага – чем дольше задержка, тем больше вероятность, что крыса забудет, слева он был или справа.)

Понятно, что и при гадании вслепую меньше половины правильных ответов быть не может, но если их число при многократном повторении эксперимента с десятками животных существенно превышает 50 % – стало быть, крысы помнят, где был рычаг в первый раз. А если «назначить» группе подопытных тот или иной препарат, или подвергнуть их стрессу, или сделать с ними что-нибудь еще, что подскажет ученым фантазия, – по увеличению или уменьшению числа правильных ответов можно судить о том, как эти факторы влияют на память.

Когда в голове крысы закреплялась последовательность «один рычаг – фотоэлемент – другой рычаг», ей (наконец-то!) имплантировали электроды. В гиппокампе есть участки, обозначенные буквами СА (лат. cornu ammonis, «аммо-нов рог» – другое название гиппокампа). Важную роль в формировании долговременной памяти играет прохождение сигнала от САЗ к СА1. Крысе вживляли с каждой стороны головы (в правый и левый гиппокамп) по два ряда электродов, на расстоянии 200 мкм один от другого, а между рядами – 400 мкм, на глубину 3–4 мм от поверхности коры. Такое расположение как раз соответствовало нужным группам нейронов. В каждом ряду было восемь электродов. Помимо них, некоторым крысам вживляли канюлю – тоненькую трубочку, через которую можно вводить химические вещества прямо в нервную ткань зоны САЗ. После операции животные приходили в себя неделю, а затем начинались опыты.

Крыс подсоединяли к записывающей аппаратуре (конечно, таким образом, чтобы провода не стесняли движений). С каждого электрода писали информацию об электрической активности прилегающих нейронов.

Ключевым периодом для запоминания, что неудивительно, оказались несколько секунд между предъявлением крысе одного рычага и моментом нажатия. С некоторой натяжкой можно сказать, что мы увидели запись крысиных «мыслей»: «Ага, теперь правый» и «Ага, теперь левый». (Интересно, что паттерны активности в правом и левом полушарии были неодинаковыми.)

Эти результаты позволили довольно успешно предсказывать, выполнит крыса задачу или провалится, по наблюдениям за активностью ее мозга во время предъявления первого рычага. «Сильный» сигнал соответствовал отличному запоминанию – даже когда крыс заставляли промедлить лишние 10–20 секунд, они делали мало ошибок. Крысы, выдавшие «слабый» сигнал, как двоечники на экзамене, скатывались к позорным 50 %, чуть только их заставляли подождать подольше, но, если два рычага им предъявляли через считанные секунды, все-таки показывали удовлетворительный результат – короткая память у них была. Подобная методика может найти применение в диагностике нарушений памяти.

Однако впереди самое интересное: коррекция памяти. На электроды в области СА1 крысам транслировали «сильный» сигнал, и результаты существенно улучшались даже у тех, собственные сигналы которых были «слабыми». Протез выполнял свою функцию. В качестве дополнительного контроля подавали «бессмысленные» сигналы (мало ли, может быть, электроды просто стимулируют собственную активность клеток!), и они не дали эффекта.

Чтобы окончательно убедиться, опыты повторили на крысах, утративших способность запоминать. Через канюлю, расположенную рядом с электродами, в течение 14 дней вводили МК801 (дизоцилпин) – вещество, блокирующее перенос нейромедиатора глутамата. В итоге бедное животное, совсем как Генри Молашен, не могло запомнить событие, случившееся только что (хотя навык «один рычаг – фотоэлемент – другой рычаг» не утрачивало). Но когда беспамятной крысе передавали «сильный» сигнал, она вновь успешно справлялась с заданием. «Поверните рубильник, и крысы вспомнят. Выключите его, и крысы забудут», – с гордостью говорит доктор Бергер.

Что ж, повод для гордости есть. Сегодня никого не удивляет слуховой протез за ухом у бабушки или дедушки. Если дальнейшие исследования Бергера с соавторами будут успешными, возможно, для наших внуков такими же привычными будут пожилые люди (или молодые, по тем или иным причинам нуждающиеся в идеальной памяти) с двумя коробочками на висках. Кстати, а вы хорошо запомнили то, что сейчас прочитали?