Память сердца и сердечные часы

Содержание

Сверхпамять

Если не по звездам, — по сердцебиенью

Полночь узнаешь, идущую мимо…

Сосны за окнами — в черном опереньи,

Собаки за окнами — клочьями дыма.

Все, что осталось!

Хватит! Довольно!

Багрицкий Э. «Бессонница».

Память человека

Невролог У. Пенфилд (США), известный и как беллетрист, считал, что человеческая память хранит все, происшедшее с нами, до мелочей.

«Утечки» нет, хотя хранить библиотеку проще, чем в ней ориентироваться. Попробуйте, следуя совету героя новеллы К. Чапека, быстро найти в толстом томе все строки, где есть слово «хотя». О библиотеке в целом я уж умолчу.

Иное дело живой организм здесь нужные слова не разбросаны как попало. Если бы в письме капитана Гранта, найденном в бутылке, оказались размыты не только градусы долготы, но и широты, найти капитана было бы невозможно, а сохранилась долгота — поиск не составил бы трудностей (и не получился бы приключенческий сюжет).

С памятью обстоит еще сложнее, потому что кроме трех пространственных координат организма или, если угодно, мозга, для того, чтобы вспомнить, нужна еще и четвертая. Чтобы вспомнить, нужно извлечь из хранилища строго определенную информацию.

А что если попытаться выяснить, зависит ли процесс «вспоминания» от положения искомой информации на шкале времени, и пренебречь пространственными координатами?

От избытка сердца уста глаголют. Рисунок Симеона Полоцкого из «Орла Российского», 1667 г.

Входящие и исходящие импульсы

У наземных млекопитающих в покое частота сердцебиения обратно пропорциональна массе тела: у трехграммовой землеройки — 1200, у слона весом две тонны — только 20 ударов в минуту.

Но в течение всей жизни любого здорового зверя его сердце делает примерно одинаковое число сокращений около 9 миллиардов. Зависимость между частотой пульса и длительностью жизни птиц выражена слабее.

Поэтому нельзя доверять кукушке дело прогнозирования сроков жизни: ее однообразная песня идет не от сердца и с его ритмом не совпадает.

Сердце в покое управляется почти исключительно нервными импульсами, исполнение которых проверяется сигналами обратной связи. Иначе говоря, сердце связано с мозгом бурными противоположно направленными потоками нервных импульсов, «входящих» и «исходящих».

Но получить от мозга ответ много труднее, чем послать туда собственный сигнал, закон бюрократии, свойственный отчасти и нервным структурам.

Однако если бумажка может лежать под сукном годами, то мозг отвечает за секунду или близкое время. Специалисты самых разных направлений уже давно обратили внимание на ритмичность работы разных органов — биоритмы.

Ритм находящегося в покое сердца наиболее стабилен. Импульсы его нервов сильны и многочисленны: в любой точке организма можно записать потенциалы, создаваемые сердцем и синхронные с его ритмичными сокращениями.

Для нас с вами особое значение имеет то обстоятельство, что от сердца исходит огромный мощности ритмическая импульсация, адресованная всей центральной нервной системе.

Для отсчета времени, вероятно, это самый удобный и надежный, всегда работающий механизм. Недаром в античной Греции пульс использовали в качестве секундомера, в частности, на олимпийских играх. Подумать только от сердца идет примерно в двадцать раз больше импульсов, чем приходит к нему.

Ритмы жизни - биологические часы - время и рефлексы в процессе жизни — Ритмы жизни — биологические часы — время и рефлексы в процессе жизни

Читатель, конечно, знает, что после многих сочетаний безусловного (безусловные рефлексы — наследственно передаваемые (врожденные) реакции организма, присущие всему виду) раздражителя с условным мозг отвечает на условный раздражитель так, будто он безусловный.

Безусловные рефлексы — наследственно передаваемые (врожденные) реакции организма, присущие всему виду.

Условный рефлекс (временная связь) — это индивидуальная реакция, приобретенная в течение жизни путем научения.

Но вот не все, вероятно, знают, что условным раздражителем может быть и время. Экспериментируя с условными рефлексами, надо позаботиться, чтобы никаких случайных, посторонних раздражителей (звуковых, световых, любых) на животное во время опыта не действовало.

Понятно, что животное должно находиться в привычных условиях. И поэтому сначала приучим кроликов к условиям опыта: несколько дней укладываем в гамачок с отверстиями для лап и записываем артериальное давление прибором собственной конструкции, на который в свое время были получены авторские свидетельства.

Сам прибор для записи давления сделан так, что может автоматически и бесшумно сдавливать сонную артерию. Отойдем от кролика подальше — случайное движение может невзначай вызвать колебание артериального давления у длинноухого зверька. Кашлять, чихать воспрещается.

Предположим, что если пережимать сонные артерии кролика в постоянном ритме, то со временем у него выработается условный рефлекс. Иначе говоря, и без пережатия сосудов артериальное давление станет колебаться в том же ритме.

Кролик хорошо переносит это: его мозг достаточно снабжается кровью благодаря развитым позвоночным артериям.

Итак, начнем. После трехминутной записи фонового давления пережимаем сонные артерии: артериальное давление взлетает секунд на двадцать. Затем следует сорокасекундный перерыв, и вновь пережимаем артерии. Все это повторяется ежедневно восемь раз. После восьмого пережатия давление продолжаем записывать еще минуты три.

Результат исследования

У кроликов на девятнадцатый (в среднем) день таких манипуляций, действительно, появились условные рефлексы колебания кровяного давления на время.

После восьмого, последнего пережатия артерий ежеминутно на кривой давления у них возникают самопроизвольные волны. По мере дальнейшего подкрепления рефлексов (на двадцатый — двадцать третий день) такие волны появляются сразу, с момента начала записи, и никаких пережатий для этого не требуется.

Эти биологические часы у кроликов работают довольно точно, их отклонение не больше, чем две-четыре секунды. Возьмите часы с секундной стрелкой и попробуйте с такой точностью отсчитать минуту, закрыв глаза. Вряд ли получится без тренировки.

История часов - индивидуальные часы — История часов — индивидуальные часы

Кролики с частично денервированным сердцем (перерезка чувствительных нервов только справа) менее смекалисты. Им требуется для выработки условного рефлекса целый месяц!

На тридцать шестой день биологические часы этих животных ошибаются гораздо больше: на семь-девять секунд. А длинноухие зверьки с почти полностью денервированными сердцами (перерезка всех чувствительных нервов) практически неспособны к выработке условного рефлекса на время.

Сердце — именно секундомер, а не минутомер или годомер. Поэтому-то я и предположил (и как кажется, не без серьезных оснований), что расстройства кратковременной памяти, то есть памяти на недавние события, возникают оттого, что в организме ломается метроном, отсчитывающий небольшие промежутки времени.

Пропадает та «сетка», на которую проецируются события. Тогда неизвестно, где их искать на огромной карте памяти. Ведь память, в сущности, не исчезает, — затрудняется лишь процесс извлечения из нее; достаточно иногда небольшого толчка извне, какого-нибудь наводящего вопроса, чтобы дряхлый старец вспомнил.

Обратите внимание, насколько сложным кодом пользуется библиограф, чтобы найти нужную книгу! Оцените, каким великим изобретением стала система координат организма, позволяющая найти положение точки на плоскости и в пространстве с любой точностью!

Сверхпамять

Вот аналогия — человек с феноменальной памятью может запомнить и повторить длинную последовательность многозначных чисел. Для того, чтобы повторить их в названном порядке, он пользуется таким приемом: мысленно идя по знакомой улице, расставляет услышанные числа в каких-нибудь приметных местах и потом, проходя мысленно тот же путь, повторяет эти числа.

Как-то случайно получилось так, что он забыл назвать одно из чисел. Когда ему напомнили о пропущенном числе, он объявил, что поставил его в тени, и поэтому не заметил.

Не правда ли, очень похоже на опыт с кроликами, у которых метка времени, задаваемая сердечным ритмом, плохо различима, нечетко доходит до сосудодвигательного центра и вообще до центральной нервной системы?

Несмотря на то, что ритм денервированного, то есть лишенного права посылать сигналы в центр, сердца чрезвычайно постоянен в сравнении с ритмом здорового сердца, а поэтому, казалось бы, ощущение времени должно быть точнее обычного, — стертая из-за той же денервации метка времени затрудняла извлечение из памяти хранящейся там информации.

Мое объяснение, возможно, покажется кому-нибудь спорным, но факты я изложил точно. Сердечные «часы» тикают в том же ритме, что и ритм шагов: с увеличением темпа ходьбы растет и частота сердцебиения.

Восприятие времени может исказиться (при этом обычно темп сердцебиения меняется, например, при волнении). Сердце теснее всего связано с ощущением коротких отрезков времени и имеет прямой выход на поведение. Сосудистые реакции — тоже поведение, не хуже любого другого.

Все сказанное не отменяет, сами понимаете, других ритмов, обеспечивающих чувство времени, а лишь подчеркивает, что часы, заложенные в сердце, жизненно важны и точны.

Известно, что люди с глубоким атеросклерозом отличаются сонливостью. Это, например, отлично описал К. Чапек: в его пьесе «Средство Макропулоса» трехсотлетняя героиня, сохранившая внешнюю молодость, засыпает с мерным храпом в то время, как юный герой объясняется ей в любви. Отчего возникает этот неодолимый сон?

Видимо, от тех же причин, от которых засыпает в любой позе и при любых обстоятельствах больной нарколепсией. И. П. Павлов, осматривая таких больных, пришел к заключению, что у них кора головного мозга недополучает информацию извне, находится в состоянии функционального отрыва от нижележащих нервных структур, связанных с рецепторами.

Теперь представьте себе, что старческая аорта, сердце и все крупные артерии усеяны атеросклеротическими бляшками, разрушившими рецепторный аппарат, а плохая растяжимость артерий не позволяет даже уцелевшим механорецепторам реагировать импульсным разрядом на систолическое повышение давления. Не от этого ли слабеет память?

Биологические часы - многообразия ритмов и здоровье — Биологические часы — многообразия ритмов и здоровье

Сигналы от сердца к мозгу

Вырисовывается вот такая картина: ритмические импульсы, исходящие от рецепторов сердца и больших сосудов, служат набатом, побуждающим наш мозг к деятельности, позволяя запоминать или вспоминать то, что нужно (и, быть может, к сожалению, — то, чего вспоминать не следует…).

Как видите, я здесь отчасти воспроизвожу древнейшие представления о сердце как органе чувствующем, — хотя с иных позиций, чем это делали мудрецы давних времен.

Тем не менее, остается лишь удивляться тому, что отдаленные наши предки интуитивно, но с несомненным убеждением говорили о сердце не только как об анатомическом образовании, но и как о чувствилище, как о нравственном понятии и тому подобном.

Как ни интуитивны, как ни сказочны эти представления, но, вместе с тем, до чего же они сближаются с истиной по мере получения новых и новых научных фактов!

Центростремительный поток сигналов от сердца к мозгу так велик, что если его прервать, обычно наступает гибель животного, ибо мощные залпы сердца побуждают мозг к деятельности.

Итак, сердце служит важнейшим звеном в механизме памяти. Более того — оно обеспечивает головному мозгу такой приток возбуждения, поток информации, без которого жизнь висит на волоске.

Из моих опытов недвусмысленно вытекает, что нервные центростремительные сигналы о сердечных сокращениях служат метками времени (запоминающимися, по Пенфилду, на всю жизнь каждая, как номера страниц в книге). Без этих меток нельзя быстро извлечь нужную информацию из хранилища.

Кандидат медицинских наук Длигач Д.