Мозг напрокат. Как работает человеческое мышление и как создать душу для компьютера | страница 54

Рисунок 18. Молекулярный механизм работы синапсов.

 На рис.18 показаны два синапса. Первый служит для передачи импульса от сенсорного нейрона к моторному. Второй синапс передает импульс от модулирующего нейрона к окончанию сенсорного. Если в момент прикосновения к сифону модулирующий нейрон «молчит» (по хвосту не бьют), в синапсе 1 выбрасывается мало нейромедиатора и моторный нейрон не возбуждается.

 Однако удар по хвосту приводит к выбросу нейромедиатора в синапсе 2, что вызывает важные изменения в поведении синапса 1. В окончании сенсорного нейрона вырабатывается сигнальное вещество cAMP (циклический аденозинмонофосфат). Это вещество активизирует регуляторный белок протеинкиназу А. Протеинкиназа А, в свою очередь, активизирует другие белки, и это в конечном счете приводит к тому, что синапс 1 при возбуждении сенсорного нейрона (то есть в ответ на прикосновение к сифону) начинает выбрасывать больше нейромедиатора, и моторный нейрон возбуждается. Это и есть кратковременная память: пока в окончании сенсорного нейрона много активной протеинкиназы А, передача сигнала от сифона к мышцам жабры и чернильного мешка осуществляется более эффективно.

 Если прикосновение к сифону сопровождается ударом по хвосту много раз подряд, протеинкиназы А становится так много, что она проникает в ядро сенсорного нейрона. Это приводит к активизации другого регуляторного белка — транскрипционного фактора CREB. Белок CREB «включает» целый ряд генов, работа которых в конечном счете приводит к разрастанию синапса 1 (как показано на рисунке) или к тому, что у окончания сенсорного нейрона вырастают дополнительные отростки, которые образуют новые синаптические контакты с моторным нейроном. В обоих случаях эффект один: теперь даже слабого возбуждения сенсорного нейрона оказывается достаточно, чтобы возбудить моторный нейрон. Это и есть долговременная память.

 Остается добавить, что, как показали дальнейшие исследования, у высших животных и у людей память основана на тех же принципах, что и у аплизии (Han, и др., 2007).

 Эрик Кандел расшифровал устройство памяти моллюска. Он показал, что достаточно трех нейронов, чтобы реализовать базовую модель его поведения.

 Конечно, память человека устроена значительно сложнее. С моей точки зрения, самую красивую теорию организации сложной памяти выдвинул А. Н. Радченко. Если говорить максимально упрощенно, то своим открытием он показал организацию ассоциативной памяти на рецепторных кластерах (Радченко, 2002). Чтобы понять, что это значит, вспомним сначала о ритмах мозга.