То, как животные воспринимают и запоминают мир, до сих пор остается загадкой для ученых. С питомцем ни поговорить, ни провести опрос, ни уточнить детали. Исследователям приходится экспериментировать, проверять, перепроверять и все равно оставаться по большей части в неведении. Может ли ваша кошка вспомнить, как вы ходили в прошлый раз к ветеринару, или же у нее просто выработался рефлекс «переноска — опасность»? «Научная Россия» постарается дать ответ на этот непростой вопрос.
«Есть традиционное деление памяти на два условных типа: о которой мы отдаем себе отчет, она же декларативная, и которую мы не замечаем, она же процедурная. Допустим, мы едем на велосипеде и не осознаем, как это делаем, однако моторными и перцептивными навыками пользуемся. Процедурная память используется в том случае, когда мы не может точно рассказать себе или кому-либо еще, как совершается действие», — объяснила корреспонденту «Научной России» нейрофизиолог Ольга Евгеньевна Сварник.
Практически любое животное, обладающее нервной системой, способно к обучению, то есть обладает какой-то памятью. Даже червь, чья нервная система состоит всего из трех сотен нейронов, может научиться избегать нового вида опасности, но вряд ли он будет помнить события, связанные с новым опытом. В результате обучения у него складывается новая нейронная группа — и этого вполне достаточно для приобретения полезного навыка. У него есть примитивная процедурная память, но нет декларативной.
«Декларативную память принято делить на эпизодическую и семантическую. Мы живем эпизодами, о которых мы можем подумать, вспомнить их и через день, неделю, месяц, хотя детали и ключевые моменты будут постепенно теряться. Со временем детали могут стереться до такой степени, что память об эпизоде преобразится просто в знание без привязки к конкретному моменту жизни. Это и есть семантическая память — факты и знания», — уточнила О.Е. Сварник.
Эпизодическая память, по мнению ученых, появилась у животных со сложной нервной системой позже семантической. Запомнить факты о мире без привязки к конкретному событию проще: «это не ешь», «тут ходи», «опасность», «знакомое лицо». Собака может выучить сотню команд, но для этого ей не обязательно помнить процесс изучения. Только итог. И хотя такая память безусловно сложнее рефлекса, она все еще далека от возможностей человеческого вспоминания.
«За всем этим лежат нейронные ансамбли. И формироваться они могут как у человека, так и, судя по всему, у животных, позволяя им приобретать навыки, переживать фрагменты прошлого. Хотя, конечно, имеются в виду все же не все животные, включая кишечнополостных, а только высокоорганизованные. “Это хорошо”, “это плохо”, “сюда не стоит ходить” — такие смыслы у животных определенно формируются», — отметила О.Е. Сварник
Но вопрос все еще остается открытым: есть ли у животных именно эпизодическая память и если да, то насколько развитая? Согласно исследованию Йохана Линда (Johan Lind) из Стокгольмского университета, кратковременная память зверей разных видов в среднем сохраняет события на протяжении всего 27 секунд. Испытуемым животным показывали простую картинку, например красный круг. Затем круг исчезал и через некоторое время появлялся вновь вместе с какой-нибудь другой фигурой, например голубым квадратом. Дрессируемые при помощи лакомств животные учились выбирать ту фигуру, которая была показана им изначально.
Собака, обученная команде «сделай так!», имитирует действие хозяина
«Есть и различия. Эксперименты с регистрацией нейронов показывают, что воспоминания у человека вызывают активацию соответствующих пережитому эпизоду жизни ансамблей нейронов. Мы практически испытываем те же чувства, что ощущали в тот или иной момент, почти те же нейроны активируются с высокой частотой. В то время как, например, у крыс активация этих нейронов не происходит в той же степени, как в момент непосредственного события. Из этих данных можно сделать предварительный вывод, что они не могут в той же степени сознательно вернуть себя в воспоминания о прошлом, как это делает человек», — рассказала О.Е. Сварник.
Впрочем, существует исследование, позволяющее усомниться в выводах команды Линда, по крайней мере в случае с собаками. В этом эксперименте питомцев обучали команде «Делай как я!» — они должны были повторить случайное выполненное человеком действие через некоторое время после того, как оно им было показано. Во время ожидания у животного не было возможности потренироваться в воспроизведении увиденного действия, которое было новым для него, и ничто не напоминало о нем. Оказалось, что обученные собаки способны воспроизвести действие человека, которое они наблюдали минуту, час и даже сутки назад.
Более того, ученые даже смогли показать, что в процессе выполнения этой команды собаки пользуются именно эпизодической памятью, а не простой семантической. Обосновать такой вывод непросто — в конце концов, разница между «я повторяю по команде действие, которое видел некоторое время назад» и «я запоминаю действие, чтобы повторить его по команде» очень тонкая. Между тем ученые смогли показать, что собаки способны вспомнить даже случайные действия, совершенные человеком некоторое время назад, даже если ничего не указывало на то, что эта информация может быть полезна собаке.
В эксперименте собак даже пытались намеренно обмануть. Их приучали к ожиданию команды «Лежать», а потом вдруг использовали команду «Делай как я». Собак это путало, но многие из них все равно выполняли команду правильно спустя час после того, как они в последний раз видели необходимое для повторения действие. Однако успешность имитации была ниже, чем при «намеренном» запоминании, когда команда была ожидаемой.
До сих пор исследователи стараются быть как можно более осторожными с выводами о возможностях мозга животных. Очень легко приписать любимому питомцу эмоции или знания, наличие которых крайне трудно проверить экспериментально. Однако постепенно ученые нащупывают способы более доказательно обосновывать те или иные выводы о памяти зверей. И, судя по всему, у братьев наших меньших мышление действительно куда ближе к нашему, чем мы полагали до сих пор.
Источник фото на странице: Jamie Street on Unsplash
Источник фото на главной: Bri Tucker on Unsplash