В Институте биофизики АН СССР О. С. Виноградова с сотрудниками проводят исследования физиологических характеристик отдельных нейронов структур лимбической системы, имеющих непосредственное отношение к процессам регистрации информации, а может быть, и ее воспроизведения. Эти работы выявили неодинаковые свойства нейронов и позволили сделать предположение о делении лимбической системы на два комплекса структур или на две функциональные системы, обеспечивающие разные стороны процесса регистрации информации, что уже изложено в разделе о физиологических механизмах памяти.
Так, исследования, проведенные на нейронном уровне, дали основание предположить наличие сложной функциональной системы, осуществляющей фиксацию в мозгу опыта.
Из физиологических методов исследования мы рассмотрели системный (макрофизиологический) и нейронный (микрофизиологический) подходы к изучению памяти. Следует указать еще на один возможный подход к изучению этого вопроса. Речь идет об исследованиях на субклеточном молекулярном уровне, которые имеют непосредственное отношение к биохимическим исследованиям, подробно изложенным в разделе о биохимических механизмах памяти.
Физиологический метод исследования памяти ограничен главным образом исследованиями на животных. Однако в связи с совершенствованием экспериментальной техники, в частности с возможностью на длительное время вживлять в мозг погружные электроды, появилась возможность проводить исследования и на человеке. Ученые смогли изучить глубинные образования мозга с минимальным повреждением мозговой ткани и наблюдать эффекты раздражения и разрушения их в условиях свободного поведения животных и человека.
Представляют интерес исследования Н. П. Бехтеревой, которая вместе со своими сотрудниками уже много лет занимается лечением больных с поражениями головного мозга, используя метод вживленных в мозг золотых глубинных электродов. Метод позволяет учитывать состояние биоэлектрической активности как отдельных образований мозга, так и групп нейронов. Исследователь как бы раскрывает для себя еще один объективный канал информации (кроме опроса больного), по которому можно получить данные о состоянии различных образований мозга во время процесса запоминания, о их взаимодействии, о последовательности включения различных структур мозга при заучивании, удержании в памяти и воспроизведении предлагаемого больному материала.
Эти исследования позволили вскрыть ряд важных закономерностей работы мозга в связи с проблемой памяти. Так, например, у больной с вживленными в различные отделы мозга золотыми электродами исследовали кратковременную память. Эксперимент проходил следующим образом. В течение 30 секунд регистрировалась электрическая активность нейронов тех образований мозга, в которые были введены электроды, после чего врач произносил шесть и более цифр. Затем запись клеточной активности производилась в период, когда больные удерживали в памяти услышанный ряд цифр. Последняя запись электрической активности нейронов проводилась в момент воспроизведения заданного цифрового ряда. Таким образом, исследователь как бы имел тесный контакт с различными структурами мозга и следил, когда они начинают функционировать во время восприятия, запоминания и воспроизведения человеком определенных впечатлений.
Было выявлено, что образования, расположенные в глубине мозга, — ядра таламуса, бледный шар, хвостатое ядро — при повторных исследованиях больной постоянно отвечают определенными изменениями своей биоэлектрической активности, которые зависят от того, что делает человек, — воспринимает, удерживает или воспроизводит определенную информацию. Подобное «наблюдение» за состоянием различных образований мозга позволяет ближе подойти к пониманию нейрофизиологических механизмов памяти. Однако использование метода введения долгосрочных электродов в определенные образования мозга человека в клинике ограничено рамками лечебного воздействия. Поэтому нельзя недооценивать значения клинических наблюдений при поражениях определенных образований мозга, представляющих своего рода эксперимент на человеке, сделанный самой природой.
Анализ случаев клинической патологии представляет собой пятый метод изучения нейрофизиологических механизмов памяти. Следует отметить, что клиническая неврология, использующая для исследования памяти модели поражения мозга человека с изолированным выпадением отдельных компонентов этой сложной функции, внесла большой вклад в изучение проблемы. Клинические исследования показали роль отдельных структур мозга, в частности глубинных его образований, для функции памяти и проложили путь для многих экспериментальных работ. Подробнее к этому вопросу вернемся в главе о нарушениях памяти.