Включите свою рабочую память на полную мощь - Росс Эллоуэй

Теория об основополагающей роли рабочей памяти, которой мы придерживаемся, имеет своих противников, и с нашей стороны было бы несправедливо не упомянуть об этом. Одним из оппонентов является японский ученый Тетсуро Мацузава из Киотского университета. Он провел тест на проверку рабочей памяти студентов и группы пятилетних шимпанзе. Шимпанзе и студентам были показаны числа от 1 до 9 на мониторе компьютера с сенсорным экраном. Затем числа были заменены пустыми квадратами, и участники эксперимента должны были найти правильный квадрат для каждого числа. Кто, по вашему мнению, лучше справился с заданием? Если вы думаете, что это были студенты, то глубоко ошибаетесь.

Где это слыхано, чтобы человекообразная обезьяна дала фору человеку? Дело в том, что шимпанзе обладают удивительной фотографической памятью: им достаточно один раз взглянуть на окружающую обстановку, чтобы запомнить все до мельчайших подробностей. Эта способность помогает им быстро распознать возможную опасность в дикой природе. Можно возразить, что в исследовании Мацузавы шимпанзе в большей мере задействовали кратковременную, а не рабочую память. Но даже если шимпанзе и применяли рабочую память для обработки информации, то развитая фотографическая память стала прекрасным подспорьем при выполнении этого задания.

Люди способны обрабатывать гораздо более сложные единицы информации, и это наше важное преимущество перед шимпанзе. Человеку под силу находить новые практические способы применения процесса установления конъюнктивной связки. Шимпанзе на такое просто не способны. Подумайте сами: ведь это люди, а не шимпанзе, придумали проводить эксперименты для оценки эффективности рабочей памяти.

Конечно же, никакого черного монолита на самом деле не было (это научная фантастика), но что-то все же дало толчок к разблокированию рабочей памяти. Человек обладает выдающимися интеллектуальными способностями, и этот факт порождает вопрос: «Что же выступило в качестве монолита?» Что дало человеку беспрецедентную возможность использовать рабочую память наиболее эффективным образом и двигаться вперед? Над этими вопросами бьются самые выдающиеся ученые. В научных кругах они известны как палеоневрологи и палеогенетики, и их работа больше похожа на работу экспертов-криминалистов из знаменитого сериала «Место преступления».

Представьте себе такую картину: эксперт-криминалист прибывает на место преступления и по свежим следам может с большой точностью определить вес и рост преступника, а также в каком направлении он ушел и многое другое. Но что, если специалист оказался на месте преступления только на следующий день или через месяц? К этому времени все улики могут быть смыты дождем, а следы преступника затоптаны. Теперь будет трудно найти веские доказательства, и преступление может долго оставаться нераскрытым.

Палеоневрологи и палеогенетики вынуждены работать в еще более сложных условиях, ведь им приходится восстанавливать события, происшедшие очень-очень давно. Эти специалисты стремятся разгадать тайну человеческой эволюции и возникновения рабочей памяти. Одни ученые считают, что в качестве монолита могли выступать структурные изменения в мозге, другие уверены, что ответ кроется в наших генах. Предлагаем вашему вниманию основные предположения.

Палеоневролог Эмилиано Брунер на протяжении многих лет отслеживает структурные изменения головного мозга ископаемых позвоночных. Разумеется, изучить непосредственно серое вещество наших далеких предков не получится, так как оно давно разрушилось, поэтому Брунер может только делать предположения относительно формы и размера головного мозга. Полученные им результаты позволяют утверждать, что именно увеличение определенных частей мозга в ходе эволюции позволило людям более эффективно использовать рабочую память.

В 2010 году Эмилиано Брунер вместе с командой исследователей провел ряд экспериментов по сравнению соотношения объема головного мозга к величине тела неандертальцев и современных людей. У современных людей наблюдалось значительное увеличение размеров теменной доли – области головного мозга, которая тесно связана с обработкой информации в рабочей памяти. Брунер выдвигает предположение, что увеличение размеров теменной доли обеспечивает пространство для концептуального мышления. Может быть, структурные изменения в головном мозге и являются тем самым монолитом, который привел к разблокированию возможностей рабочей памяти?

Одним из основных претендентов на роль монолита является ген Forkhead box Р2 (FOXP2), так называемый ген языка, тесно связанный с языковыми навыками, развитие которых невозможно без рабочей памяти.

Энтони Монако, ученый из Оксфордского университета, провел ряд исследований для изучения роли гена FOXP2. В рамках эксперимента он наблюдал семью, члены которой страдали серьезными речевыми расстройствами, в том числе имели склонность к дислексии, испытывали трудности с пониманием предложений, делали грубые орфографические и грамматические ошибки. Все перечисленные трудности свидетельствуют о снижении функции рабочей памяти. Интересно, что причиной ее ослабления в трех поколениях этой семьи была не комбинация генов, а только один дефектный ген – FOXP2. Этот случай позволил предположить, что ген FOXP2 имеет решающее значение для развития языковых навыков.

В 2002 году палеогенетик Сванте Паабо, известный попытками клонировать ДНК египетской мумии, предположил, что ген FOXP2 является недостающим звеном, которое позволило современным людям получить преимущество над неандертальцами. В статье, опубликованной в журнале Nature, Паабо сообщил, что этот ген представляет собой «концентрированную» последовательность ДНК. Наличие гена FOXP2 у современных людей говорит о его важной функции, ведь если бы он не был нужен, то быстро исчез бы.

Занимаясь изучением гена FOXP2, Сванте Паабо вместе с группой коллег искал свидетельства феномена, который в палеогенетике называется избирательной разверткой. Избирательная развертка является полезной мутацией, наделяющей ее обладателя преимуществом перед остальными. Иными словами, Паабо хотел выяснить, имела ли место полезная мутация этого гена у наших далеких предков и могла ли она стать причиной решающего преимущества. В ходе исследования было выдвинуто предположение о том, что ген FOXP2 имел двойное действие:

• способствовал возникновению речи в ее современном виде;

• заложил основы развития межличностных связей и человеческого общества в том виде, в каком они нам известны.

Результаты, полученные Сванте Паабо, нашли подтверждение в работах Ричарда Кляйна, ученого-исследователя из Стэнфордского университета. Он также предположил, что позднее появление гена FOXP2 послужило основой для развития сложных речевых навыков и стало толчком для переселения современных людей в Азию и Европу. Казалось бы, все признаки указывают на то, что в роли монолита выступал ген FOXP2.

Но всего несколько лет спустя Паабо опроверг выдвинутую им же теорию о решающей роли гена FOXP2 в когнитивном развитии современных людей. Анализируя данные, полученные при исследовании костей из пещеры на севере Испании, он обнаружил, что неандертальцы обладали версией гена FOXP2, очень похожей на ген современных людей. Это открытие переворачивает все предыдущие представления ученых об неандертальцах.