Исследования на таких пациентах, как Джон, недвусмысленно показали, что эпизодическая память опирается на гиппокамп. С тех пор картину дополнили данные фМРТ, посредством которых можно увидеть, как работает гиппокамп в неповрежденном мозге. Значительный прогресс в этой области наметился, когда стала доступна новая технология фМРТ, позволяющая наблюдать активность мозга в то время, как человек обращается к конкретным воспоминаниям – например, о поездке в Париж. Это позволяет уже не только наблюдать, как подсвечиваются активные области мозга, но и отслеживать сигналы от конкретных событий и таким образом понять, что делает каждое воспоминание уникальным.

Работает это следующим образом: на фМРТ гиппокампа человека, выполняющего задания на память, видно, что в каждый конкретный момент одни пиксели ярче, другие – темнее. Их узор все время слегка меняется: конкретный пиксель может подсветиться или угаснуть. Раньше эти перемены считали «шумом» МРТ-аппарата^[49], но теперь стало ясно, что там есть и значимая информация. В 2009 году мы обедали с другом, Кеном Норманом, который сейчас руководит факультетом психологии в Принстоне, – он убедил меня повнимательнее вглядеться в эти узоры активности мозга. Тогда я задумался: что, если каждый раз, как мы обращаемся к воспоминанию о конкретном событии, этому событию соответствует уникальная схема активности мозга? Что, если каждый узор из ярких и темных пикселей подобен QR-коду, который можно отсканировать телефоном, и каждая уникальная конфигурация укажет на конкретное воспоминание? Если это так, то при помощи МРТ можно считывать «коды памяти», которые сообщат нам, как воспоминания располагаются в разных областях мозга^[50].

Например, если бы я лег в МРТ-сканер и стал бы вспоминать, как мой брат Рави играл со своей собакой на недавнем семейном пикнике в парке, а затем вспомнил бы, как мы с ним встретились несколько лет назад, когда он выгуливал собаку по грязному тротуару своего района Сан-Франциско, – может быть, мы обнаружили бы сходные коды памяти для каждого из этих воспоминаний. Именно это мы обнаружили в экспериментах^[51], глядя на области неокортекса, в которых, предположительно, хранятся обобщенные факты: объект «Рави» и объект «его собака Зигги» присутствовали при событии. А вот в гиппокампе коды памяти для этих двух событий выглядели совершенно по-разному. Зато, когда мы смотрели на гиппокамп человека, вспоминающего два эпизода одного и того же события – например, я вспоминал встречу с Рави на пикнике в парке и свою жену Николь на том же пикнике, – коды памяти выглядели очень похоже.

Эти данные помогли разгадать тайну мысленных путешествий во времени при помощи гиппокампа. Клеточные ансамбли, которые позволяют нам запоминать определенные элементы события: лицо Рави, вкус бутербродов на пикнике, лай его собаки – располагаются в разных областях мозга, которые обычно не общаются друг с другом. Единственное, что между ними общего, – они активировались примерно в одно и то же время. Гиппокамп же связан со многими из этих областей, и его задача – хранить отсылки к тем ансамблям, которые активируются одновременно. Если бы позже я снова посетил тот парк, мой гиппокамп помог бы заново активировать все эти клеточные ансамбли и заново пережить встречу с Рави. Гиппокамп позволяет нам «индексировать» воспоминания о событиях^[52] не согласно тому, что произошло, а согласно тому, где и когда оно произошло.

У такого способа формирования воспоминаний есть занятное побочное преимущество. Гиппокамп выстраивает воспоминания по контексту^[53], а потому, если вспомнить что-то одно, проще будет вспоминать и о других событиях, произошедших примерно в то же время в том же месте, получая более полную картину. Если вспомнить, как мы на пикнике резали арбуз, вспомнится и то, что было дальше – например, игры в волейбол и фрисби. Гиппокамп способен «катать» нас вперед-назад во времени, и для этого даже не понадобится расшатанный «Делореан».

Здесь и сейчас

Сила эпизодической памяти – не только в том, что она позволяет пробраться в прошлое. Базовое восприятие реальности работает в том числе благодаря способности ориентироваться во времени и пространстве, и для этого часто приходится вспоминать недавнее прошлое. Вспомните, как просыпались среди ночи в незнакомой постели с мыслью «где я?». Чтобы ответить на этот вопрос, гиппокамп подтягивает нужные коды памяти: может быть, вы вспомните, что несколькими часами ранее заселились в отель, и с этими данными дезориентация быстро пройдет. Извлечение памяти о недавнем прошлом помогает найти опору здесь и сейчас. Согласно одной известной теории^[54], эпизодическая память возникла в процессе эволюции из первичной способности понимать, где мы находимся в мире. Молодой аспирант Питер Кук, с которым мне посчастливилось сотрудничать, показал, что эта способность необходима для выживания.

Мы познакомились на конференции по теме памяти. После нескольких студенческих выступлений о том, как люди запоминают списки слов, на сцену вышел Питер с серией коротких видеозаписей об экспериментах с научением у калифорнийских морских львов. Его исследования захватили мое воображение: мне никогда не приходила в голову сама возможность изучать память морских львов. Сразу после доклада я представился и уболтал Питера пригласить меня с семьей в лабораторию в Калифорнийском университете в Санта-Крузе. Пятилетняя Майра увидела вблизи морского льва и даже помогла со сбором данных. Питер тогда проводил тесты на память, и Майре досталось тянуть рычаги, чтобы открывать двери, и нажимать на кнопки, чтобы подавать морским львам сигналы.

В ходе нашего визита я узнал, что Питер изучал воздействие на гиппокамп домоевой кислоты. Этот морской биотоксин выделяется во время пагубного цветения водорослей, так называемых «красных приливов», и поднимается по пищевой цепочке: моллюски поедают водоросли, а их, в свою очередь, съедают морские львы, которые подвергаются воздействию высоких доз домоевой кислоты. У человека при его употреблении может возникнуть амнестическое отравление моллюсками: его симптомы – тошнота, рвота, спутанность сознания и потеря памяти. То же самое, по всей видимости, творилось под воздействием домоевой кислоты и с морскими львами. Питеру выпала уникальная возможность просканировать этих морских львов в аппарате МРТ, и он обнаружил, что у животных с отравлением домоевой кислотой оказывается значительно поврежден гиппокамп.

После того визита мы с Питером договорились совместно поработать над проектом, который стал одной из самых интересных моих работ по визуализации мозга. Я помогал Питеру разрабатывать новые тесты памяти для морских львов^[55]. В одном из тестов львам нужно было запомнить расположение рыб, которых Питер запрятал в определенные места. В другом львы должны были запоминать свои недавние действия, чтобы успешно собрать рыб, разложенных по разным ведрам. Морские львы с отравлением домоевой кислотой справлялись с этими тестами из рук вон плохо. Исходя из тяжести повреждения гиппокампа, мы даже могли предугадать насколько. Наши исследования помогли объяснить, почему этих животных выносило на берег. Отказ гиппокампа их дезориентирует. Они теряются, не могут вспомнить, где кормились, недоедают и в итоге оказываются выброшенными на берег.

Когда я увидел данные Питера, мне пришло в голову, что мы зачастую и не отдаем себе отчета, насколько полагаемся на эпизодическую память, чтобы ориентироваться в мире. Помните, как оказались в отеле? А теперь представьте себе, что вы просыпаетесь и понятия не имеете, какой сегодня день или где вы находитесь, – полная дезориентация, не за что ухватиться ни во времени, ни в пространстве. Такова печальная действительность миллионов людей, страдающих болезнью Альцгеймера. Одной из первых областей мозга, которую разрушает Альцгеймер, оказывается гиппокамп – и, вероятно, из-за этого пациенты на ранних стадиях болезни часто теряются и не замечают, как проходит время. Друг, ухаживающий за матерью с Альцгеймером, рассказывал, как больно было видеть страх на ее лице, когда она полностью утрачивала ориентиры, раньше помогавшие определять, в каком месте и времени она находится. Должно быть жутко – как пытаться удержаться на плаву в открытом море.

Машина времени

Пусть гиппокамп и позволяет нам мысленно путешествовать назад во времени и пространстве, следует подчеркнуть, что у мозга нет прямой возможности знать наше местоположение или точное время по часам. На наших воспоминаниях не стоят отметки времени или GPS-координаты, сообщающие, когда и где произошло событие^[56]. Скорее гиппокамп отслеживает время по изменениям окружающего мира. В течение дня мы передвигаемся с места на место. Эти места – от маленьких закрытых помещений до бескрайних просторов – характеризуются специфическими видами, звуками и запахами: из них складывается представление о том, где мы находимся. Более того, окружающая среда постоянно меняется^[57]. День сменяется ночью, сытость – голодом, эйфория – усталостью.

Все эти внешние факторы, а также стремления, мысли и чувства, характеризующие наш внутренний мир, складываются вместе и образуют уникальный контекст, окружающий переживания каждого момента. Когда мы обращаемся к конкретному эпизодическому воспоминанию, мы можем вместе с ним извлечь и кусочек своего прошлого состояния и таким образом словно перенестись в то время и место. Изменения контекста с течением времени, в свою очередь, запускают изменения в схемах активности мозга, и мы воспринимаем это как течение времени. Два события, соседствующих во времени, – например, приготовление кофе и завтрак – будут иметь больше общих контекстных элементов, чем события, отстоящие дальше во времени, например завтрак и готовка ужина.

Контекст – неотъемлемая часть эпизодических воспоминаний, он оказывает мощное влияние на то, что мы способны вспомнить. В определенном месте, например, когда меня окружают виды и запахи индийского дома моих бабушек и дедушек, мне удается добраться до воспоминаний, которые в иных обстоятельствах ускользают. Запахи и вкусы – тоже отличный сигнал. Это ярко показано в конце фильма «Рататуй», когда ложечка простого французского тушеного блюда переносит угрюмого ресторанного критика в детство, когда его мама готовила похожую еду.

Еще эпизодические воспоминания с огромной силой пробуждаются от музыки. Песня, которую вы не слышали с семнадцати лет, может перенести на школьную дискотеку, где случился ваш первый поцелуй. Петр Яната^[58], мой коллега из Калифорнийского университета в Дэвисе, в своих исследованиях составлял каталоги музыки, которую люди слушали в разное время, и обнаружил, что песни отлично способствуют мысленным путешествиям во времени. Другие показали, что музыка вызывает воспоминания о прошлых событиях даже у тех, кто страдает болезнью Альцгеймера^[59]. Я убедился в этом на собственном опыте, наблюдая деменцию у деда по отцу – южноиндийского кинорежиссера. К концу жизни память его ухудшилась, и он не всегда узнавал меня, но все еще мог петь песни, которые писал для своих фильмов, и песни помогали ему добраться до воспоминаний из того времени его жизни, которые иначе были бы недоступны.

В контекст вносят вклад и эмоции^[60], то есть наши чувства в настоящем влияют на то, что мы можем вспомнить из прошлого. Когда мы злимся, легко вспоминать то, что разозлит еще больше, и труднее добраться до воспоминаний, не имеющих такого свойства. Например, когда все хорошо, вам не составит труда вспомнить что-то приятное о любимом человеке, но когда вы спорите, чья очередь гулять с собакой или мыть посуду, это может оказаться не так просто.