Почему мы не помним первые годы жизни: ученые приблизились к разгадке феномена детской амнезии

Большинство взрослых людей практически не способны вспомнить события первых трех-четырех лет своей жизни. Это явление, известное как детская, или инфантильная, амнезия, десятилетиями остается одной из самых интригующих загадок нейробиологии. Новое исследование международной группы ученых, опубликованное в журнале Nature Communications, предлагает убедительное объяснение того, почему ранние воспоминания не сохраняются в привычном для нас виде.

Исследователи пришли к выводу, что мозг новорожденного вовсе не представляет собой «чистый лист», как считалось долгое время. Напротив, уже с первых дней жизни он обладает чрезвычайно плотной сетью нейронных связей, которая впоследствии перестраивается и становится более специализированной.

Не «чистая доска», а уже сформированная система

Долгое время в науке преобладало представление о том, что мозг младенца развивается постепенно, словно пустая страница, на которой жизненный опыт шаг за шагом формирует память и навыки.

Однако результаты нового исследования показывают совершенно иную картину. По словам одного из авторов работы, нейробиолога Петера Йонаса из Австрийского института науки и технологий, мозг ребенка скорее напоминает не tabula rasa («чистую доску»), а tabula plena — «уже заполненную доску». Это означает, что нервная система с самого начала обладает богатой структурой взаимосвязей, которая затем проходит сложный процесс «настройки».

Именно этот процесс, по мнению ученых, лежит в основе формирования долговременной памяти.

Гиппокамп — главный архив человеческой памяти

Основное внимание исследователи уделили гиппокампу — одной из ключевых структур головного мозга, отвечающей за запоминание новой информации и воспроизведение воспоминаний.

Особый интерес вызвала область CA3, известная своей высокой пластичностью. Именно здесь нейроны способны быстро изменять силу взаимных связей, что позволяет мозгу эффективно обучаться и адаптироваться к новым условиям.

Чтобы проследить, как меняется организация этой области с возрастом, ученые изучили ткани мозга лабораторных мышей на нескольких этапах развития:

• сразу после рождения;
• в подростковом возрасте;
• у взрослых животных.

Избыточные связи постепенно исчезают

Анализ показал, что в первые недели жизни нейронная сеть гиппокампа отличается необычайно высокой плотностью. Практически каждый нейрон связан с большим количеством соседних клеток.

По мере взросления значительная часть этих соединений исчезает. Этот процесс называется «синаптическим прунингом» — естественным отбором нейронных контактов. Мозг словно избавляется от лишних связей, сохраняя только наиболее эффективные.

В результате сеть становится менее хаотичной и значительно более точной. Именно такая организация позволяет взрослому человеку формировать детальные и устойчивые воспоминания.

Неожиданное открытие: ранние нейронные связи оказались очень сильными
Еще несколько лет назад многие специалисты полагали, что связи между нейронами в мозге младенца являются относительно слабыми и постепенно усиливаются по мере развития.

Однако новое исследование опровергло эту гипотезу.

Выяснилось, что молодой нейрон способен активироваться буквально после одного входящего сигнала. Для возбуждения аналогичной клетки у взрослого организма обычно требуется одновременное поступление сразу нескольких сигналов.

Иными словами, мозг ребенка обладает значительно большей возбудимостью, чем мозг взрослого человека.

Почему детские воспоминания исчезают

На первый взгляд может показаться странным: если мозг младенца настолько активен, почему человек не может вспомнить собственное раннее детство?

Ответ, по мнению исследователей, заключается именно в чрезмерной плотности нейронных связей.

Когда ребенок переживает различные события, активность распространяется сразу по множеству пересекающихся нейронных цепей. Из-за этого отдельные впечатления оказываются недостаточно разделенными между собой.

Если взрослый мозг способен сформировать четкое воспоминание о конкретном событии, то детский чаще создает более общий, размытый след пережитого опыта.

Именно поэтому воспоминания первых лет жизни не исчезают полностью, а скорее становятся недоступными для сознательного воспроизведения.

Эксперимент подтвердил гипотезу

Свои выводы ученые проверили с помощью поведенческих экспериментов.

Детенышам мышей наносили слабый электрический стимул в определенной части клетки. Впоследствии молодые животные демонстрировали реакцию страха не только в том месте, где произошло неприятное событие, но и в похожих условиях.

Взрослые мыши, напротив, значительно точнее связывали негативный опыт с конкретной локацией.

Это говорит о том, что память у молодых животных действительно существует, однако она менее специфична и хуже различает похожие ситуации.

Генетическая программа развития мозга

Авторы исследования предполагают, что столь высокая плотность нейронных связей является частью врожденной программы развития нервной системы.

На ранних этапах жизни мозг формирует максимально широкий набор возможных соединений, создавая универсальную основу для последующего обучения.

Затем жизненный опыт постепенно «перенастраивает» эту сеть. Наиболее востребованные связи укрепляются, тогда как менее используемые исчезают. Благодаря этому память становится более точной, а способность различать отдельные события существенно возрастает.

Детство не исчезает бесследно

Полученные результаты позволяют по-новому взглянуть на феномен детской амнезии.

Хотя большинство людей не способны сознательно вспомнить первые годы жизни, это вовсе не означает, что пережитый опыт исчезает без следа.

Ранние впечатления продолжают существовать в виде особых нейронных изменений, влияющих на развитие мозга, формирование эмоциональных реакций, обучение и поведение человека в дальнейшем.

Таким образом, память первых лет жизни имеет иную организацию, чем воспоминания взрослого человека. Она менее детализирована и труднее доступна сознанию, однако именно этот скрытый фундамент во многом определяет дальнейшее развитие личности.

Новое исследование не только приближает ученых к пониманию механизмов детской памяти, но и открывает перспективы для изучения нарушений развития нервной системы, возрастных изменений мозга и заболеваний, связанных с памятью.

Ранее журналисты сайта «Пронедра» писали, что корейские ученые нашли способ «печатать» генетический код с помощью одной температуры