сделал важные открытия о психологических последствиях поражений головного мозга. Поэтому вместе со своими услугами он предложил Лоренте де Но огромный объем эмпирических и теоретических знаний о разуме и его биологических основах. Но Лоренте де Но не проявил интереса к вроде бы заманчивому предложению, а в письме от 1 мая 1944 года категорически отклонил просьбу о стажировке: «В настоящее время моя работа связана с воздействием нервного импульса на метаболизм нерва, и эта проблема не представляет непосредственного интереса для психолога».
Хебб огорчился, но не остановился. Наряду с эмпирическими исследованиями, он занялся созданием теории, которая навсегда изменит понимание нейронных основ психологии. Размышляя о возможных биологических механизмах формирования воспоминаний, Хебб определил ряд явлений, и сегодня находящихся на оживленных экспериментальных рубежах нейронауки. Его книга «Организация поведения», опубликованная в 1949 году, по сей день остается самой значимой в нейропсихологии.
Хебб правильно предсказал, что приобретение воспоминаний на уровне отдельных нейронов требует суммирования множества активаций, идущих от разных вышестоящих нейронов, — это приводит к укреплению связей между ними. Популярна формулировка гипотезы Хебба: «Нейроны, возбуждаемые одновременно, связываются друг с другом».
Ученый предположил, что консолидация памяти начинается с ее электрической реверберации через рекуррентную нейронную цепь, которая затем синхронизирует работу группы нейронов. А это, в свою очередь, повышает возбудимость этой группы, в конечном счете формируя физиологическую основу памяти о месте, предмете или событии.
Чтобы понять, насколько огромен прогресс этой нейрональной концепции понятия «учиться», необходимо вспомнить: до конца 1940-х годов разные отрасли психологии продолжали развиваться точно так же, как и в XIX веке. Они не имели объединяющей теории, яростно воевали друг с другом и не соприкасались с нейробиологией.
Бихевиоризм, в то время наиболее успешная отрасль психологии, принес подробную количественную оценку поведения животных в контролируемых лабораторных условиях, но он не был готов открыть «черный ящик» мозга, отвечающий за разум. Нейрофизиология, начавшая понимать более простые аспекты нервной системы, не стремилась приблизиться к психическим явлениям. Те немногие исследователи, которые осмелились шагнуть в неведомое, совсем не представляли себе механизмов мышления.
Даже Роджер Сперри, известнейший нейрофизиолог и нобелевский лауреат, потратил годы на подтверждение гипотезы, что сознание вызывается электромагнитными полями, а не возбуждением нейронов. Сегодня эта теория полностью отброшена.
Хебб набрался смелости и снова написал Лоренте де Но, на этот раз рассказав о своей работе. Хеббу было 44 года, он предрек: «Убежден, моя книга покажет, что современные идеи в нейрофизиологии, и особенно некоторые из тех, что разработали вы, имеют революционное значение для психологической теории».
Просьба Уинсона о стажировке
Хебб оказался прав на все сто. Спустя 15 лет на сцене появился еще один необычный ученый — Джонатан Уинсон из Нью-Йорка, джентльмен старых правил с непростой судьбой. Его история началась с преждевременно прервавшейся карьеры в инженерной сфере.
Получив степень магистра по авиастроению в Калифорнийском технологическом институте и докторскую степень по математике в Колумбийском университете, Уинсон женился, переехал в Пуэрто-Рико и стал управлять успешным семейным обувным бизнесом. До свидания, наука, театры и изысканные рестораны — здравствуйте, пальмы и голубые волны!
Почти 20 лет спустя, после смерти отца и выгодной продажи бизнеса, Уинсон и его жена Джудит решили вернуться в Нью-Йорк, желая в полной мере насладиться его богатой культурной жизнью. Они были образованны, утонченны и жаждали концертов, выставок и лекций, которых не хватало в Сан-Хуане, но которые в избытке присутствовали в мегаполисе.
В частности, супруги стремились попасть в круги, связанные с психоанализом, которые в Городе большого яблока 1960-х годов были многочисленны. Уинсон, гуманист и фрейдист, имел склонность к технологиям и исследованиям. В 44 года — далеко не идеальном возрасте для начала карьеры в экспериментальной науке — хорошо устроенный в жизни Уинсон постучался в дверь лаборатории профессора Нила Миллера из Рокфеллеровского университета. Он предложил ему себя в ученики за бесплатные услуги ассистента.
Предложение требовало немалой смелости. В 1967 году этот университет занимал всего один квартал в Верхнем Ист-Сайде, а концентрация Нобелевских премий на квадратный метр была в нем одной из самых высоких в мире. Кроме того, это был бастион независимых, нетрадиционных взглядов.
Уинсона не только приняли в качестве сотрудника, но и с годами последовательно повышали — сначала до техника, потом до доцента и почетного профессора, и он даже удостоился чести вести исследования в облицованной медью лаборатории Лоренте де Но.
Описание функции тета-ритма
Первый крупный вклад Уинсона в науку был связан с тета-ритмом, образуемым регулярными волнами активности, которые охватывают гиппокамп в определенных состояниях на несколько минут. Тета-ритм, обнаруженный у кроликов в 1950-х годах и позже наблюдаемый у крыс, кошек, обезьян и людей, оставался большой загадкой до середины 1970-х. Уинсон начал его расшифровывать.
Парадокс заключается в том, что один и тот же ритм у различных изучаемых биологических видов проявляется в совершенно разных ситуациях. У крыс тета-ритм в значительной степени пропорционален скорости движений, а у кроликов возникает только тогда, когда животное неподвижно. Еще больше усложняет ситуацию, что у кошек тета-ритм может наблюдаться и когда животное в покое, и когда в движении. Вишенка на торте этой научной загадки: быстрый сон совпадает с тета-ритмом гиппокампа у всех этих видов.
Уинсон понял, что может найти ключ к пониманию тета-ритма. Ученый попытался определить, какое именно поведение требует наибольшего внимания к окружающей среде в зависимости от занимаемой экологической ниши. Крысы являются добычей для одних видов (например, кошек), но опасны для других (например, мышей). Они отличные исследователи окружающей среды, по которой внимательно и ловко перемещаются в поисках пищи. Таким образом, именно во время исследования новых сред тета-ритм проявляется у крыс особенно ярко.
Кролики же преимущественно добыча. Поэтому в новой среде они замирают на задних лапах, подняв уши: они ожидают появления хищников. У кроликов тета-ритм возникает во время их настороженной неподвижности и исчезает, как только они привыкнут к окружающей среде и, опустившись на четыре конечности, примутся добывать корм.
Кошка как представитель семейства кошачьих обладает хищническими инстинктами. Поэтому неудивительно, что у кошек тета-ритм возникает, когда они охотятся — за живой мышью или за воображаемой (за комком шерсти), или когда замирают в ожидании удобного момента для атаки, или бегут к возможной добыче, готовясь на нее наброситься.
Подводя итоги исследования, Уинсон сделал вывод, что тета-ритм во время бодрствования объясняется объектом внимания, типичным для каждого вида. По аналогии, он предположил также, что появление тета-ритма во время быстрого сна указывает на физиологическое состояние, в котором мозг способен обрабатывать воспоминания, полученные во время бодрствования. Мозг при этом находится в сенсорной изоляции, но его настороженность повышена, как во время бодрствования. Таким образом, быстрый сон — это рефлекторное состояние, в котором мозг обращает внимание на самого
