Знание-сила, 2004 № 09 (927)

В Орегоне с помощью фЯМР решили посмотреть, где в мозгу расположены "закрома памяти", то есть те структуры, которые отвечают за супрессию — подавление нежелательных воспоминаний. Или угасания того же чувства благодарности, которое мы испытываем в первый момент по отношению к нашему бенефактору- благодетелю. Как писал Марио Пьюзо в своем знаменитом "Крестном отце", чувство благодарности тем меньше, чем больше прошедшее время.

За угасание памяти ответственны участки коры лобной доли с двух сторон. В этих "центрах" отмечается увеличение активности, а вот в правом гиппокампе — извилине морского конька — на основании височной доли активность угасает. Оно и неудивительно, если учесть современные воззрения, согласно которым именно гиппокамп является хранилищем нашей памяти.

У англичан есть поговорка: Let bygone be bygone, которую обычно переводят как "Забудем прошлое". Это языковое отражение активного процесса, проходящего в мозгу при "складировании" в дальнем углу нежелательных воспоминаний. Вот уж воистину время лечит. Но как уже говорилось выше, это может происходить не всегда, что и отразил Пушкин, у которого Годунова мучают "мальчики кровавые в глазах"!

Радищев писал, что размышления утомили его, и он уснул, в результате чего "соки стремились мне спящу к голове и возбудили в нем воображение. Бесчисленные картины представлялись мне во сне. Наконец, как то бывает, некоторое мозговое волокно, тронутое сильно восходящими из внутренних сосудов тела парами, задрожало долее других, и вот что я грезил".

Утилитарный трюизм гласит, что время, проведенное во сне, потрачено впустую. И так треть жизни! Исследователи сна полагают, что без оного человек заболевает и погибает. Но вот о функции здорового сна до сих пор идут жаркие споры, тем более подогреваемые историческими научными анекдотами о научных открытиях и озарениях во сне.

Одним из наиболее известных является Периодический закон Дмитрия Менделеева, у которого элементы "расположились" в нужных клеточках именно во сне. Далее пример Ф. Кекуле, увидевшего во сне ароматический цикл бензола. О. Леви во сне явился принцип химической передачи импульса в сердце лягушки, а Э. Хоуву — швейная машинка. И наконец, И. Хилпрехту стали ясны во сне принципы перевода клинописных строк на знаменитом "камне Навуходоносора".

Эти исторические анекдоты сподвигнули Ульриха Вагнера из Любекского университета посмотреть с помощью простейших арифметических действий, как сон влияет на озарение. В исследовании приняли участие 66 добровольцев, которым предлагалось решить математическую задачу на перестановки. Решать ее можно было долго и нудно, а можно и путем "озарения" в одно действие (подобно тому, как Александр Македонский разрубил своим мечом Гордиев узел).

Так вот 60 процентов находили простое и ясное решение именно во сне! Но ясное дело, любой знающий историю вообще и историю науки, в частности, также сможет привести массу примеров, когда озарения снисходили на людей и при полном бодрствовании. Да, такой механизм в мозгу есть, но все может быть и несколько проще. У нас постоянно из стволовых клеток мозга генерируются новые нейроны мозга, которые занимают то или иное место в коре, тем самым перестраивая ее поля и функциональные области. Это называется пластичностью.

Пластичность выше всего в третьей "седьмице" жизни человека — от 14 до 21 года, — когда наиболее эффективно обучение. Недаром возраст зрелости во многих странах исчисляется именно с 21 года.

Тем не менее нам, особенно в эпоху IT технологий, учиться приходится все время, как и овладевать новыми моторными навыками. В германском университете Регенсбурга решили посмотреть, какие изменения происходят в сером веществе мозга во время тренировки, в ходе которой обычные люди учились жонглировать тремя мячами. В исследовании приняли участие 21 девушка и трое парней (средний возраст 22 года).

Тренировки продолжались в течение трех месяцев, и за это время испытуемые научились удерживать мячи в воздухе не менее минуты. Мозг их сканировали с помощью фЯМР трижды — вначале, после окончания обучения и спустя три месяца.

Измерения показали, что и во взрослом мозгу постоянно происходят изменения, причем максимальная "экспансия" участка коры достигает 3 процентов! Жонглирование затрагивает в первую очередь среднюю часть височной доли (ориентация и равновесие - корковое представительство вестибулярного нерва из внутреннего уха) и в теменной доле левого полушария. Левое полушарие у нас, как известно, отвечает за "рацио", то есть за рациональное мышление.

Со временем — в данном случае уже через три месяца — навык угасает и даже исчезает вовсе. Не эти ли изменения суть основа знаменитого павловского "угасания"? Но об этом как-нибудь в другой раз. Сейчас же можно сказать, что и взрослый мозг "открыт" для нового, о чем не стоит забывать людям.

К тому же новые результаты позволили доказать, что и такая эфемерная субстанция, как обучение, имеет под собой самую что ни на есть материальную основу в виде пластичности участков коры.

Не о том ли говорил в середине XVII века оксфордский Уиллис, изгонявший из мозга "дьявола" декартовского нематериализм? Интересно было бы взглянуть на изложенные мысли через три- четыре века с высоты достигнутого нашими потомками знания о мозге.

Рафаил Нудельман

Вселенная - додекаэдр

В последнее время многие западные газеты и журналы как по команде наводнились заголовками типа "Вселенная имеет форму футбольного мяча!", "Космический футбольный мяч? Теория уже получила серьезные удары", "Вселенная футбольного вида", "Данные американского спутника наводят на мысль, что Вселенная представляет собой додекаэдр" и так далее. (Как вы, конечно, сразу же припомните, додекаэдр — это название геометрического тела, имеющего пятиугольные грани. Поскольку футбольный мяч тоже сшит из пятиугольников, то додекаэдр сразу напомнил всем о футболе.)

О чем же речь? Вот отрывок из публикации на сайте "Science Daily": "Новая гипотеза подсказана данными исследовательского Зонда Уилкинсона, который заглянул в прошлое, когда Вселенной было всего 380 тысяч лет от роду, и обнаружил там всепроникающее излучение, оставшееся от Биг Бэнга — остаточное космическое излучение. В этом излучении были обнаружены флуктуации, подобные волнам на море. Это следы небольших сгустков вещества в ранней Вселенной, из которых позднее родились звезды и галактики. Бесконечная Вселенная должна была бы содержать волны всех размеров. Но Зонд Уилкинсона не обнаружил очень больших волн, и это говорит о том, что пространство может быть конечным".

Примерно то же самое, разве что с другими поясняющими сравнениями, кто более, кто менее детально, пишут и все другие источники [См. "Космология, коней или продолжение"//"3нание—сила. — 2003. - № 10.].

Почему же вдруг пресса вернулась к сенсации многомесячной давности? А дело в том, что это было реакцией на статью американского математика Джеффри Уикса и его французских коллег Люмине, Риазуелео, Лехока и Узана. В ней эти ученые, основываясь на результатах проведенного ими компьютерного анализа данных Зонда Уилкинсона, выдвигают сенсационное утверждение, будто трехмерное пространство нашей Вселенной искривлено (разумеется, в четвертом измерении) так, что представляет собой округлый многогранник, додекаэдр, "сшитый", наподобие футбольного мяча, из двенадцати искривленных пятиугольников.