АКАДЕМИК ТРЕХ АКАДЕМИЙ
М. ХРОМЧЕНКО
(Окончание. Начало см. «Наука, и жизнь» № 3, 1971 год.)
Это будет, вероятно, моим последним увлечением. - Бериташвили имел в виду исследования механизмов памяти. Он сказал об этом на вечере, когда в Тбилиси отмечали его восьмидесятилетие.
«Последнее увлечение» предполагает охлаждение, измену прежним. Нет, ничуть. С ним такого еще не случалось. Верность всегда была одним из основных его качеств.
Все еще увлеченный электрофизиологией, Бериташвили вскоре после войны собрал в Гагре специалистов, изучающих электрические явления в нервной системе. Инициатива понравилась. С тех пор Гагр-ские беседы, симпозиумы по наиболее актуальным проблемам нейрофизиологии стали традиционными. Шестые - в январе 1969 года - были посвящены механизмам памяти.
Он готовился к этому едва ли не всю свою профессиональную жизнь.
В 1915 году Бериташвили избрали старшим ассистентом Новороссийского университета в Одессе. Он читал лекции по физиологии мышечной, и нервной системы, приводил в них новейшие данные, а трактовал их по-старому индукция, внутреннее торможение. Слова эти для него мало, что значили, не содержали никакого смысла. Он мучился, злился на студентов, и не знал, что предпринять.
- Я работал на втором этаже, профессор Бабкин, ученик Павлова, на первом. Мы ежедневно встречались, раскланивались, каждый шел в свою аудиторию, и читал, в сущности, одно, и то же. Как-то я остановил его, и поделился своими сомнениями. Бабкин выслушал меня, сказал подумаю. На следующий день он предложил мне две комнаты, у меня для работы свободного помещения не было.
Иван Соломонович рассказывал мне эту историю, когда я пришел к нему в больницу. Он лежал на боку, к щеке его был привязан шланг от кислородного баллона, говорить ему было трудно, и он то, и дело останавливался перевести дыхание.
- В одной комнате я поставил станок для собаки, в другой разместил приборы. Пользуясь известной методикой Бехтерева, я
Академик Бериташвили в лаборатории электронной микроскопии. Справа - зав. лабораторией, доктор биологических наук А. М. Микеладзе.
регистрировал дыхание, движения лап и головы. Головы обязательно любой реакции всегда предшествует ориентировочное движение головы мол, что случилось? Так я изучал пищевые, и оборонительные рефлексы по Павлову. У меня появились факты, противоречащие принятым положениям. В частности, для образования условного рефлекса считалось обязательным вначале дать условный сигнал, скажем, включить звонок, а затем подкрепить его безусловным раздражителем, например, ударом тока по лапе. А в моих опытах условный рефлекс удавалось вырабатывать, правда, медленнее и труднее, в обратной последовательности. Я написал об этом небольшую работу, страниц двести пятьдесят, послал Ивану Петровичу.
Выделение слюны или сгибание лапы - лишь одно звено условно-рефлекторного приспособления животного к внешней среде. А как меняется поведение в целом? На этот вопрос ответа не было. Поэтому, окончательно обосновавшись в Тбилиси, Иван Соломонович решил изучать нервную деятельность по методике свободного поведения. Животных не привязывали, как обычно, к станку, им в лаборатории предоставляли полную свободу движений, и проявлений эмоций. Так он работал с голубями, курами, кроликами, собаками.
Анализируя новые факты, Бериташвили приходит к выводу, что поведением животных руководят не только условные рефлексы и, может быть, даже не столько, сколько. Он долго не знал, что ответить. Думал. Ворошил память. Вспомнил гениальный, по выражению И. П. Павлова, «взмах сеченовской мысли» - «Рефлексы головного мозга». В этой бессмертной книге учитель его учителя утверждал, вернее, предполагал, что заученные движения могут быть непроизвольными, без участия сознания, цепью последовательных условных рефлексов. Но такие же движения могут быть проявлением иных процессов нервной системы - отзвуком представлений, образов внешней среды.
Образов? Стоп, остановимся.
Помните собаку Цугу? Она лишь раз проделала путь из клетки за ширму, где ее накормили, и прекрасно запомнила этот путь. Что руководило ее поведением? Условный рефлекс? Нет. Никакого условного сигнала в данном опыте, и в помине не было. А когда такой сигнал вводился в опыт, то требовалось несколько раз сочетать его с кормлением в одном и том же месте, прежде чем он приобретал значение приказа.
Иван Соломонович предлагал собаке, и другие задачи. Звучал условный сигнал. Собака вставала и смотрела на ту самую ширму, где ее ждало мясо. Но дверцу клетки открывали лишь после того, как миску с мясом на виду у животного переносили в противоположную сторону. Куда бежала собака? Все-таки к пустой ширме, то есть туда, куда вел ее условный рефлекс. Однако, убедившись, что на сей раз он ее подвел, она поворачивала голову, «узнавала» новое место, и направлялась к нему.
Так, что же руководило ею в новых условиях? Что руководило поведением Цуги?
«Образ», - вслед за Сеченовым утверждает Бериташвили. В мозгу животного, как кинокадры на экране, проплывают запомнившиеся картины обстановки - весь путь к вкусной еде. Руководствуясь этими картинами, собака безошибочно находит правильное направление и ширму.
А как же условные рефлексы? Они вторичны - уверен ученый. В сложных поведенческих актах они вырабатываются, как раз на основе образных - первичных процессов, свойственных всем высшим животным, и человеку.
Эта гипотеза психонервных, иначе, образных, механизмов поведения животных сразу же была встречена в штыки. Даже в Тбилиси. Бериташвили отражал атаки, подкрепляя ее новыми экспериментальными доказательствами.
Еще на заре его научной деятельности Иван Петрович Павлов подметил у Бериташвили «критическую мысль, значительную инициативу, экспериментальную ловкость, и большой рабочий жар». Напечатал в своем «Физиологическом журнале СССР» все десять статей Бериташвили, в которых тот рассказывал о своих тбилисских исследованиях, и формулировал гипотезу образного поведения. Наконец, в 1935 году, будучи президентом XV Международного конгресса физиологов в Ленинграде, утвердил в качестве вице-президентов академика Л. А. Орбели, и заслуженного деятеля науки профессора И. С. Бериташвили.
Вслед за Орбели Иван Соломонович получил высшую в области физиологии награду Академии наук - премию имени Павлова, это было уже после смерти Ивана Петровича. Был избран академиком, удостоен Государственной премии, награжден орденом Ленина, и двумя орденами Трудового Красного Знамени. Все эти годы он изучал природу торможения, искал нервные механизмы образного поведения животных, пытаясь проникнуть в механизмы совмещения условно-рефлекторной, и образной деятельности центральной нервной системы.
От своей гипотезы Бериташвили не отказался, и тогда, когда его отстранили от дел его института. Это был 1952 год. (Вероятно, многие помнят или читали, что в тот период наша биология переживала трудное время, павловское учение понималось многими биологами очень узко, и прямолинейно, и все, что не укладывалось в эти узкие рамки, объявлялось антинаучным.)
Три года он должен был жить вне мира физиологии, вне института, им созданного, и выпестованного. Он был лишен, казалось бы, единственно возможного для него, чуть ли не целебного воздуха лаборатории. Тогда-то, наверное, и пригодились ему те «двести тысяч томов по истории, и востоковедению», о которых в двадцать втором году он писал Р. Магнусу.
Бериташвили пишет книгу «О природе человека в Древней Греции». Ладо Гудиашвили, народный художник Грузии, согласился написать к ней портреты выдающихся деятелей, и мыслителей прошлого. И с искренностью, не изменяющей ему ни при, каких обстоятельствах, Бериташвили признается в предисловии к книге, и в этой своей любви. Он, и поныне в подарок самым уважаемым им гостям из всех своих монографий выбирает именно ее.
Разумеется, как только представилась возможность вернуться в институт, он с утроенной энергией принялся наверстывать упущенное.
ВЕЛИКИЙ СФИНКС
Сеченов говорил память - «едва ли не самое великое чудо животной, и особенно человеческой организации», которое «совершенно справедливо считают краеугольным камнем психического развития»
Выдвинув гипотезу возникновения образов, руководящих поведением животных, Бериташвили вплотную подошел к проблеме памяти. Ведь образ надо запомнить! И в дальнейшем, какие бы задачи ни ставил перед собой ученый, он каждый раз в той или иной мере, словно в детской игре «горячо-холодно», приближался к познанию «едва ли не самого великого чуда»
...Резервы памяти практически беспредельны. При этом емкость каждой нервной клетки ученые оценивают миллионом единиц (имеется в виду единица информации - бит). Здесь все, что нас окружает, и, что мы ежеминутно узнаем, и переживаем цвет, и форма глаз собеседника, и стихотворная строфа, сила, и продолжительность звука, и линии чертежа машины, вкус, и бархатистость персика, и математические формулы. Никто не в состоянии хотя бы предположительно представить себе груз знаний, скрытых в необъятных кладовых нашего мозга.
Но давно известно, что у каждого человека, независимо от пола, возраста, и расы, мозг построен совершенно одинаково. Те же пятнадцать миллиардов нервных клеток - нейронов, «самых дорогих элементов организма», заботливо укрытых также нервными, но уже глиальными клетками, которых раз в десять больше. То же неисчислимое количество нейронных отростков и их контактов - синапсов, благодаря которым клетки связаны в единое, фантастически сложное целое, именуемое мозгом. Наконец, та же «азбука Морзе» - довольно скудный набор почти одинаковых сигналов, биоэлектрических нервных импульсов, которыми нейроны пересказывают друг другу все те сведения, всю ту информацию, что поступает из органов чувств.
Никаких отличий. Все одинаково. Все построено по единому образу, и подобию.
Но тогда почему столь разнится память каждого из нас? Чем объяснить ее контрасты? Почему мой сосед способен напеть любую мелодию, стоит ему лишь раз ее услышать, помнит сотни законов, формул, дат, стихотворений, тогда, как моя память, когда я ворошу ее в поисках крайне необходимых мне в данный момент сведений, назойливо, хотя и услужливо, словно издеваясь надо мной, подсовывает не то, не то, не то?
Почему? Почему? Почему? Сотни вопросов. Единицы ответов. Потому, что память не только «краеугольный камень», но, и «едва ли не самое великое чудо». Великий Сфинкс!
Человек давно пытается ответить на его загадки. Увы! Достойный Сфинкса инструмент для проникновения в мозг лабораторная техника предоставила ученым лишь к середине XX века. Электронный микроскоп позволил разглядеть наиболее темные закоулки нейрона. Микроэлектрод снял показатели электрической активности не только с ансамблей нейронов - с отдельной клетки. Были созданы весы, на которых ее можно взвесить. Химики заполучили сверхчувствительные методы анализа обмена веществ отдельных участков нейрона.
На клеточном и молекулярном уровне совершались открытия - большие, и малые. Но все это время перед крепостью, именуемой ПАМЯТЬ, в нерешительности топталась физиология. Хотя именно ей, науке о жизнедеятельности организмов, предстояло, объединив достижения биофизики, биохимии, кибернетики, молекулярной биологии и других смежных дисциплин, ответить на главный вопрос, как «работает» память животных, будь то рак или собака, как помнит, и почему забывает человек?
Одним из сигналов к очередному приступу «крепости» послужили удивительные открытия группы канадских ученых, возглавляемых нейрохирургом У. Пенфилдом. Оперируя больную эпилепсией, он случайно прикоснулся электродом к обнаженному участку височной области коры больших полушарий. В ответ больная словно перенеслась из операционной в далекое детство. Вспоминала такие подробности, на которых в свое время вряд ли задерживала внимание.
Случайность? Проверить не составляло труда. Повторные, уже сознательные прикосновения электрода к тем же областям мозга вызывали те же воспоминания.
Значит, что же миллионы нейронов височной коры и есть хранилище всех наших знаний, и впечатлений? Височная кора - та самая картотека памяти, которую человек без устали и успеха ищет вот уже сколько веков?
Такой вывод, как показали последующие исследования, был преждевременным. Но опыты канадцев всколыхнули физиологов. Переломный момент в настроении ученых одним из первых уловил Бериташвили.
Он заявил об этом не сразу. Сомневался, примеривался. Себя ограничил внешними механизмами, которые полагал вскрыть все в той же поведенческой лаборатории. Но их следовало связать со структурами мозга. Поэтому, приступая к изучению памяти, он несколько лет вынашивал планы исследований для каждой лаборатории, решал, как использовать с этой целью современные методики. Разработав программу, объявил ее программой института.
Говоря откровенно, сторонников столь серьезной перемены он нашел немного. Каждый понимал, куда могут завести новые поиски. Ради журавля в небе приходилось отказываться от своих выстраданных тем, надежных, годами проверенных приемов.
Сомневались не только в Тбилиси. Когда новые планы института обсуждали в Москве, в Академии наук, там нашлись куда более серьезные противники.
...Однажды - вскоре после войны - Бериташвили заметил, что сотрудники института куда-то лихорадочно собираются. Поинтересовался куда? Ему ответили на футбол. «Куда?..» - переспросил Иван Соломонович.
Футбол - страсть, и привязанность Тбилиси. Исход каждой встречи обсуждают неделями. За несколько часов до начала к стадиону ни пройти, ни проехать. Восторженный рев многотысячной толпы то и дело заливает окружающие кварталы. Впрочем, что тут говорить? Просто футбол в Тбилиси!..
Несмотря на конец рабочего дня, Бериташвили немедленно созвал всех на экстренное совещание. Его возмущению не было границ. Это был тайфун «Безобразие! Вы недостойны называться учеными! Футбол - это то же, что бои гладиаторов в Древнем Риме. Бы не имеете нрава поддаваться низменным страстям! Подобное увлечение несовместимо с жизнью в науке! Это чудовищное, это преступное расточительство энергии!»
Он бегал перед ними, сотрясая кулаками, они молча слушали, тоскливо переминались с ноги на ногу, исподтишка поглядывая на часы. Они опаздывали, но никто не посмел прервать поток его красноречия.
- Вам все ясно? - спросил он, выдохшись.
- Разумеется, Иван Соломонович.
- Идите! - бросил он, отвернувшись к столу.
Они вышли и, не сговариваясь, побежали, охваченные единым порывом, молодые, и уже не очень, бежали, презрев ученые степени и одышку, кляня своего академика, надеясь успеть хотя бы на вторую половину матча. По дороге их обогнала машина, в котором сидел Иван Соломонович. Они поняли, что расплата неминуема, но в тот момент им было уже не до него. Расплата откладывалась на завтра. Ее не последовало ни завтра, ни послезавтра. Бериташвили молчал.
- Я успел позабыть об этом эпизоде, - продолжал рассказывать Александр Ильич Ройтбак, - когда спустя некоторое время он зазвал меня к себе, усадил, и долго расхаживал по кабинету. Наконец остановился:
- Слушай, объясни мне, что это такое - футбол!
Можете представить себе мое изумление? Но, проглотив вопросы, я принялся объяснять ему элементарные правила игры. Две команды, по одиннадцати человек в каждой. Вратарь стоит в воротах. Его задача - не пропустить мяч. Пропущенный мяч - это гол, это плохо. Поэтому защитники стараются отбить мяч от своих ворот, нападающие стараются забить его в ворота противника. И прочее в таком же духе.
Он терпеливо слушал, словно я объясняю ему свой очередной эксперимент. На следующий день он вызвал меня снова:
- Слушай, ты вчера все очень понятно сказал. Только ответь, когда счет два - ноль, то кто выиграл?..
Да, он отступил перед футболо манией сотрудников. Сдался на милость внуку, который заставил деда пойти с ним на стадион. Но в вопросах науки всегда сражался до последнего. Сумел настоять на своем, и на сей раз. С 1966 года почти все отделения, и лаборатории Института физиологии АН Грузинской ССР переключились на изучение механизмов «краеугольного камня психического развития»
И снова поведенческая лаборатория. Клетка, несколько глухих ширм, и одна - с прорезью на уровне глаз - перед ним. Он поднимается неторопливой, раскачивающейся походкой на третий этаж, где каждое утро его поджидает верный Илья Айвазашвили. Аспирант, кандидат наук, вот-вот доктор. Лаборантка приводит очередную собаку Рыжик, Пушок, новая Цуга. Начинается обычный день. Будни.
Иван Соломонович предлагал животным все новые, и новые ребусы. Потом то же самое - оперированным животным. Долгими часами внимательно приглядывался к собачьим каверзам. Дома извлекал нужные ему данные из монографий и статей.
К VI Гагрским беседам он написал книгу, своеобразный итог прошедших лет «Память животных, ее характеристика, и происхождение». Как всегда, подробно, дотошно описывая свои эксперименты, привлекая данные смежных лабораторий, он формулировал в этой книге свою гипотезу образования следов памяти.
Он делит память на образную, условно-рефлекторную и эмоциональную. Первую к тому же на кратко, и долгосрочную.
Нейроны разговаривают импульсами. Это - бесспорно. Также не вызывает сомнения циркуляция сигналов по нейронным сетям. Циркуляция объединяет клетки разных областей новой коры, в том числе височных, и лобной, в нейронные комплексы, с возбуждением нейронов, и циркуляцией импульсов связано начало запоминания - оперативная, или краткосрочная, память. Предметы обстановки, связанные с тем или иным событием, мозг запечатлевает в виде образов. Они-то, и руководят поведением животного. Затем, если ничего более не происходит, в нейронах развивается торможение. Образы угасают. Животное забывает. До поры до времени. Пока, какая-нибудь деталь прежней обстановки не вызовет новый поток импульсов из органов чувств, а они, эти импульсы, не заставят хранимые образы вспыхнуть вновь.
Потому, что уже первая циркуляция импульсов оставляет след в просторах клеток. Словно звук - электромагнитные колебания, «царапающие» магнитофонную ленту, - так, и импульс, сигнал информации, влияет на обмен веществ. Вначале в пограничном участке отростка предшествующего нейрона, затем в примыкающем к нему участке нейрона-соседа образуются пузырьки особого вещества - медиатора. Это вещество способствует передаче возбуждения. Чем оно сильнее, тем быстрее распространяется. И тем больше пузырьков. И тем прочнее след события, вызвавшего возбуждение.
И РНК, а затем белка в обученном нейроне действительно накапливается больше. Сильное возбуждение, мощный поток импульсов влекут за собой не только образование пузырьков медиатора, но, и кислоты, и молекул белка. С одним условием Иван Соломонович считает, что богатство информации определяется не разнообразием молекул, а количеством, и расположением их в безбрежных просторах клетки.
За свою долгую жизнь Бериташвили построил немало гипотез. Что-то отпало, что-то утвердилось. Утвердится ли эта? Кто знает? Но она необходима. По крайней мере ему, и ученикам. Без рабочих гипотез - этого руководства к действию, компаса, указывающего направление хотя бы ближайших поисков, - нет, и не может быть движения науки.
ЭСТАФЕТА ТРАДИЦИЙ
Начинать, когда в «Тифлисе нет ни одного физиолога». Писать первый учебник, когда в грузинском языке, и в помине не было специальной медицинской, и биологической терминологии. Учить студентов, многие из которых плохо владели не то, что русской - грузинской письменностью.
В 1919 году Бериташвили уже ученый, создавший «себе имя в истории физиологии». Одесса девятнадцатого года - город в научном плане куда более европейский, нежели Тифлис. Подождав немного, Бериташвили мог занять кафедру, несравненно более оснащенную технически, богатую традициями, и квалифицированным персоналом. При этом я никоим образом не имею в виду соображений карьеры. Думаю только о возможностях для исследований. Думаю исключительно об условиях работы, воспользовавшись которыми он мог унять зуд своих нетерпеливых рук, рвущихся к экспериментам. А он выбирает глухую научную провинцию. И оказывается тысячу раз прав в своем рискованном выборе. Не останавливается, растет, как ученый сам, и на пустом месте - один в поле тоже все-таки воин - создает всемирно известную ныне грузинскую физиологическую школу.
Я не спрашивал его, почему он тогда предпочел Тифлис. Я только ограничился вопросом, как он воспитывает учеников.
- Не мешаю! - буркнул он. - Вместе работаем, рядом. Ну, может, еще статьи править помогаю.
Три года назад, когда Темур Натишвили начинал исследования механизмов памяти, Иван Соломонович дал ему книгу докладов международного симпозиума, и поручил через полтора месяца сделать реферат в лаборатории. Книга была на английском языке, но Бериташвили не удосужился поинтересоваться, знает ли Темур язык. А тот - ни бум-бум. Но раз Иван Соломонович сказал!.. Темур не только уложился в срок, но, и настолько увлекся английским, что теперь свободно читает в подлинниках своих любимых фантастов.
Тридцать лет назад в аспирантуру к Бериташвили поступал Александр Ройтбак, выпускник Киевского медицинского института, ученик Д. С. Воронцова, ныне член-корреспондент АН СССР. Иван Соломонович спросил, какими иностранными языками Ройтбак владеет.
- Немецким, французским, - ответил тот.
- Плохо, - сказал Бериташвили, - сейчас самым необходимым становится английский. Даю вам два месяца срока. Через два месяца вы должны читать специальную литературу.
Выражение лица Ройтбака было красноречивее слов.
- Но у вас еще есть, и другая работа!.. - словно бы извиняясь, успокоил его Иван Соломонович. - Вот меня, как-то раз Введенский спросил, читал ли я книгу Шеррингтона «Интегративная деятельность мозга» «Нет, не читал», - ответил я. «А надо», - сказал Николай Евгеньевич, и вышел из лаборатории. Оказалось, единственный экземпляр ее - на английском языке - есть у Ухтомского. Пошел к нему, дай, говорю, Введенский сказал. «Могу дать только на полтора месяца», - ответил Алексей Алексеевич. Что ж, полтора так полтора. Побежал в магазин, достал самоучитель Нурока, в срок уложился.
- А вы, как поступили? - спросил я Ройтбака.
- Нурока я, разумеется, не достал библиографическая редкость, - улыбнулся Александр Ильич, -, но английским языком с тех пор владею. Не я первый, не я последний.
Годы студенчества Бериташвили совпали с периодом расцвета русской физиологической школы. Н. Введенский, А. Ухтомский, А. Самойлов, В. Бехтерев, И. Павлов. Какое созвездие имен! Каждый - ярчайшая фигура в истории науки. Он учился у них не только физиологии. Он воспринял от них стремление к изобретательности эксперимента, напряженный темп исследований, умение выстраивать гипотезу, опираясь на отдельные лабораторные факты, принципиальность научных споров. Взращенный на дрожжах лучших научных традиций, он перенес эти традиции в Тбилиси, использовал их, как питательную среду, на которой растил поколения своих учеников.
А. Ухтомский вспоминал, как на второй год работы лаборантом в одно из воскресений (!) он пришел в лабораторию после полудня. Введенский встретил его вопросом «Куда это вы шатаетесь?»
- Я не могу забыть свою первую с Иваном Соломоновичем встречу в институте, - вспоминает бывшая аспирантка Бериташвили, ныне кандидат наук Цеала Орджоникидзе. - Он собрал нас, молодых, и уже немолодых, тридцатого декабря. В тот день вопрос, поставленный им на обсуждение, решить не успели, и академик предложил всем принести свои соображения после Нового года. Он вновь собрал всех второго января, спросил, что придумали. Сотрудники молчали, только самый смелый сказал:
- Так ведь Новый год был, батоно!
- Да-а, - словно бы удивляясь, протянул Иван Соломонович, -, а я вот вчера сел утром к столу, и к вечеру кое-что написал.
Эго «кое-что» было тщательно продуманной программой исследований для каждой лаборатории, необходимых для решения обсуждаемого накануне вопроса.
В 1959 году Институт физиологии принимал известного канадского невролога Герберта Джаспера. Теснота - институт размещался на двух этажах одного здания - у нас временная, говорили гостю, показывая ему планы нового строительства.
- А я, и не заметил, чтобы у вас было тесно, - сказал Джаспер. - Ведь у вас есть то, чего нет, пожалуй, ни в одной лаборатории смелые, и интересные идеи профессора Бериташвили.
Гость был любезен, простим ему преувеличение «Нет ни в одной лаборатории!». Хотя, чего другого, а идей у Бериташвили, и впрямь всегда было в избытке. Интересные замыслы будоражили мысль, и он постоянно торопился осуществить старые планы, чтобы поскорее приняться за новые. Поэтому, щедро рассыпая перед учениками зерна своих идей, он требует взамен не только ответного бесстрашия мысли, самостоятельности поиска, безусловной честности, но, и увлеченности, проще говоря, работы.
Работая бок о бок рядом с учениками, он воспитывает своих научных детей, внуков, и правнуков нелегким примером собственной жизни. На равных экспериментирует, на равных обсуждает. Они вырастают кандидатами наук, докторами, членкорами, и академиками, каждый в меру своего таланта, и самоотдачи. Так, когда-то он работал с А. Брегадзе, и А. Бакурадзе, с Н. Дзидзишвили, и А. Ройтбаком, со многими другими, так последние годы изучает память с Ильей Айвазашвили.
В Гагре я познакомился с самым молодым его питомцем, аспирантом университета Теймуразом Натишвили.
СВОЕ МНЕНИЕ
Моя первая встреча с Бериташвили состоялась уже после того, как институт переключился на новую тему. На вопрос, как он реагирует, когда его мнение не разделяют ученики, академик ответил с усмешкой:
- А они все здесь имеют свое мнение.
И был этим чрезвычайно доволен. Преклоняясь перед научным подвигом учителей, он всю жизнь перепроверял все, что вызывало у него сомнения. Не обожествлял авторитеты. Так же воспитывал учеников. Так же начинает свой путь в науке, и Натишвили.
Основоположники современной нейрокибернетики Мак-Каллок, и Пите создали модель нейронной сети на основе упрощенного, формального нейрона. Простой элемент со входом, и выходом сигналов. Сумматор возбуждения, и торможения. Расчеты позволяют создавать цепи формальных нейронов.
Живой мозг оказался несоизмеримо сложнее любой искусственной системы. И нейрокибернетики признали прежде чем планировать искусственный интеллект, придется познать естественный. Путь к этому один физиологический эксперимент. Не триумфаторами стучались вчерашние ниспровергатели в лаборатории физиологов - шли на поклон.
Такова эволюция нейрокибернетики. Совершил ее и Темур. Быстрее, чем «старики» воспользовался их опытом. От прародительницы принес терминологию - «вход», «выход», «сигнал», «кодирование информации», «алгоритм» -, и еще, пожалуй, особый подход к эксперименту. Последнее самое важное. Именно особый взгляд давал право на критику накопленного опыта.
Простой пример. Память принято делить на краткосрочную, и долгосрочную. Мы пользуемся обеими постоянно. Скажем, шахматист правила игры хранит в долгосрочной памяти, а последний ход партнера - в краткосрочной. Но где временная граница между ними? Минуты? Дни? Часы? И не есть ли эти два вида памяти проявление одного, и того же механизма, который в одних случаях срабатывает, в других отказывает?
Единого мнения нет до сих пор.
Почему? Неужели получить ответ так сложно? Нет, куда уж проще. Физиологи, в частности, обращаются за помощью к животным, которые отвечают на вопросы-за-1адки, вопросы-тесты своим поведением.
Общепринятый тест - отсроченная реакция, которой много лет пользуется Бериташвили. Вспомним все ту же Цугу. Ей показывали мясо за одной из ширм, потом уводили в клетку, и спустя различные промежутки времени открывали дверцу. Собака правильно шла к ширме до тех пор, пока действовала ее краткосрочная память.
По почему в таком случае в разных лабораториях получают столь противоречивые результаты? Как объяснить, что у крыс длительность отсрочки достигает двадцати четырех часов, а у орангутанга - не более пяти секунд? Или еще того лучше, в одной лаборатории кошка радовала испытателя правильным ответом два дня подряд, в другой - напрочь забывала все через двадцать секунд.
Так в чем же причина? Плох метод? Или, может быть, метод сам по себе хорош, а вариабельность результатов следует объяснить чем-то другим? На это, и должен был ответить Натишвили.
Максимальное время отсрочки можно установить прямым путем, о котором я только, что рассказал. Можно с помощью условного рефлекса. Скажем, приучить собаку к тому, чтобы на звонок она шла к правой кормушке, а на вспышку света - к левой. Затем, как только рефлекс выработан, дверцу клетки открывать спустя нарастающие промежутки времени после сигнала, и проверять длительность отсрочки правильным ответом.
Животные в опытах Натишвили «работали», и так, и этак. Их зрительная образная память озадачивала удивительным непостоянством. Условно-рефлекторная радовала прочностью и, главное, стабильностью.
Тогда Темур чуть видоизменил первый метод. Собаке показывали мясо, и тут же на морду надевали глухую маску. Только, и всего. Но к чему это привело! Длительность отсрочки уменьшилась, сравнялась с условно-рефлекторной, и стала стабильной.
Что же произошло? Темур предлагает этому следующее объяснение.
Маска, выключив зрение, позволила четко отграничить время действия краткосрочной памяти. И не только время - механизм. Память срабатывала до тех пор, пока в клетках мозга горел вызванный зрительными импульсами образ местонахождения пищи. Потом он затухал - собака забывала, куда ей надо идти. Это, и была граница кратковременной памяти, примерно соответствующая действию условного сигнала.
Что было потом? Маску снимали, и увиденная собакой знакомая обстановка вызывала поток импульсов к клеткам, уже хранившим прежний образ. Он вспыхивал вновь. Теперь, когда дверцу открывали, животное вновь отправлялось по точному адресу. Но уже по указанию не краткосрочной памяти, а долгосрочной, механизм которой - воспроизведение ранее запечатленного образа, воспоминание. То же действие вызывал повторный условный сигнал.
Объяснение, предложенное Темуром, кажется единственно возможным. Если принять его, становится понятным разброс прежних результатов, путаница в оценке границ краткосрочной памяти. В обычных условиях она переплетается с долгосрочной. Но последняя, связанная с репродукцией образа, с воспоминанием, - процесс вероятностный (еще одни термин из кибернетики). Участвующее в эксперименте животное может вспомнить задачу, а может, и не вспомнить. Поэтому все зависит от совпадения или несовпадения времени опыта с воспоминанием. В первой ситуации крысы помнят двадцать четыре часа, кошки - двое суток. Во второй - те же кошки забывали задачу через двадцать секунд, а орангутанг, и того быстрее.
Установив норму, фон действующего мозга, Темур мог переходить к моделированию патологии. Удаляя у животных различные участки коры больших полушарий, он теми же методами следил за изменениями краткосрочной памяти. Но прежде он проверил еще одно общепринятое положение.
Известно, что умение собраться, быть внимательным помогает запоминать. Отвлечение, наоборот, мешает. Оно либо стирает следы краткосрочной памяти, либо препятствует ее переходу в долгосрочную. На человеке это доказывается просто.
Предложите испытуемому запомнить столбец цифр или номер телефона, а затем назовите другие цифры, другой номер. Скорее всего первые он тут же забудет. Но уж если цифры осели в клетках мозга, никакое отвлечение их не сотрет.
Считалось, что краткосрочная память животных устойчивее, чем у человека. Доказывали так собаке за одной из ширм показывали мясо, одновременно вводя в лабораторию кошку. Легко представить, что происходило в это время с животными. Затем кошку уводили, а собаку запирали в клетке. Несмотря на сильнейшее отвлечение, животное, как только открывали дверцу, шло к той ширме, где оно видело мясо.
Однако, говорит Натишвили, не потому ли мы отмечаем различия в воздействии отвлечения на человека, и животных, что человеку предлагают запомнить несколько объектов - цифр, тогда, как животному - один. А что будет, если собаку поставить в «человеческие» условия? Предлагать ей задачу не с одним неизвестным, а с несколькими?
Животное подводили к одной ширме, затем ко второй, и к третьей. Оно отлично запоминало все уловки человека в белом халате и, выпущенное спустя положенные минуты на волю, находило мясо последовательно за всеми тремя ширмами. Но, когда во время показа в лабораторию вносили все ту же «мерзкую» кошку, собака, даже успокоившись, уже не помнила ни одной кормушки, где могла бы вознаградить себя за только, что пережитое нервное потрясение.
Уточнение важное. Потому, что память - «едва ли не самое великое чудо животной, и особенно человеческой организации» - сложнейший психологический феномен. Комплекс, переплетение многих психических функций. На нее влияют эмоциональное состояние, умение быть внимательным, способность воспринимать, узнавать, и называть уже знакомые - хранимые в памяти - предметы.
Как поступают сегодня экспериментаторы? Они удаляют различные области мозга, фиксируют изменения длительности отсроченных реакций, и связывают эти изменения с нарушениями памяти. Но правомерны ли такие выводы? Всегда ли однозначен итог? Имеем ли мы право утверждать, что в каждом случае страдают именно механизмы памяти? А может быть, внимания? А может быть, снижен эмоциональный настрой? Или, наконец, нарушена способность узнать знакомый предмет, хоть ту самую ширму?
Мы сможем сказать, что познали механизмы «краеугольного камня психического развития», лишь после того, как научимся связывать психологию со структурами мозга - что за, что отвечает, - лишь после того, как переведем психологию на язык нейрофизиологии, на язык действующего мозга.
Этим пока, и занимается кибернетик I Татишвили. Но, работая, как «чистый» физиолог, он не отказался от своих ранее намеченных планов. На время отложил.
Пока он учится понимать язык животных, занимается паспортизацией их поведения. Завтра он приступи! к составлению программ искусственного интеллекта. Не выдуманных - на основе знаний действительных законов действующего мозга.
Таков обязательный путь проникновения в механизмы психических заболеваний человека, проявляемых дисгармонией возбуждения, и торможения. Таков путь к рычагам управления, и совершенствования памяти, к рычагам ликвидации ее нарушений, вызванных той или иной патологией.
На этот путь, когда-то вступил Сеченов. Эстафету подхватил Введенский. Передал ее Бериташвили. Вслед за Бериташвили идут его ученики. Один из них, пока самый молодой, Темур Натишвили.
Читайте в любое время
