Опубликовано в журнале Урал, номер 12, 2018
В 1942 году Хорхе Луис Борхес опубликовал рассказ «Фунес — чудо памяти», в котором описал человека со сверхъестественными способностями: «Мы, взглянув на стол, увидим три стакана с вином; Фунес же видел все усики, листики, виноградины, из которых сделано вино. Он помнил форму облаков в южной части неба на рассвете 30 апреля 1882, и он мог сравнить их по памяти и с искусным узором кожаного переплета книги, который он видел только раз, и с воспоминаниями об очертаниях брызг, которые поднял гребец в Рио-Негро во время битвы Квебрахо. Эти воспоминания не были простыми: каждый зрительный образ был связан с мускульными ощущениями, тепловыми ощущениями и т.д. Он мог восстановить все свои мечты и фантазии. Два или три раза он воссоздал целый день»1.
Тем не менее герой рассказа, разговаривая с Фунесом, приходит к выводу, что такая память вовсе не самое великое благо: «Не стоит забывать, что Фунес был почти неспособен к общим, теоретическим идеям. Ему было трудно понять не столько то, что общее понятие «собака» включает такое множество непохожих экземпляров разного размера и разной формы, сколько он был сбит с толку тем фактом, что собака, видимая в три четверти (если смотреть в профиль), должна иметь то же имя, что и собака, видимая в три пятнадцатых (если смотреть спереди). Его собственное лицо в зеркале, его руки удивляли его каждый раз».
А заключение и вовсе безрадостное: «…я полагаю, что у него не было особенных способностей к мышлению. Думать — значит забыть различия, уметь обобщать, резюмировать. В чрезмерно насыщенном мире Фунеса не было ничего, кроме подробностей, почти соприкасающихся подробностей».
Эти жесткие выводы кажутся несколько странными. Неужели идеальная память — это такой уж недостаток? Я много раз слышал от разных людей жалобы на плохую память, на то, что когда-то прочитанная книга забылась и от нее остались только слабые воспоминания, а ведь она так увлекала. Михаил Эпштейн пишет: «Даже в случае самого внимательного чтения в памяти, как правило, остается некое размытое смысловое пятно, на котором четко выделяются все те же параметры: имя автора, название книги, основные темы и идеи, несколько характерных слов, терминов, выражений»2. А ведь мы понимаем, что удалось запомнить — это ведь наверняка не все то полезное и важное, что в этой книге есть. Но почти все ушло, стерлось. Как же так? У нас ведь нет времени постоянно перечитывать одни и те же книги. А как часто нам приходится мучительно вспоминать имя человека, которого совершенно точно знаешь, а если он обратится к тебе по имени, — не избежать неловкости. И это не говоря уже о потерянных где-то дома ключах или начисто забытом пин-коде банковской карточки. Лица, адреса, улицы знакомых городов, дни рождения родных и близких (если социальная сеть не напомнит). Мы забываем множество важнейших вещей и потом мучительно восстанавливаем забытое.
И вот Борхес говорит: это не главное, главное — способность обобщать. А при идеальной памяти она будет едва ли не целиком парализована.
Фунес — персонаж вымышленный. Но люди, обладающие феноменальной памятью, действительно встречаются, хотя и не часто. Таким человеком был Соломон Шерешевский (1892–1958). Одно время он даже работал профессиональным мнемонистом, то есть демонстрировал свою удивительную способность запоминать.
Всемирную славу Шерешевский приобрел посмертно под именем «Ш.». Этим сокращением обозначил его фамилию выдающийся нейропсихолог Александр Лурия (1902–1977) в своей работе «Маленькая книжка о большой памяти. (Ум мнемониста)» (книга вышла в 1967 году)3. Лурия наблюдал Ш. более тридцати лет и описал свое исследование достаточно подробно (хоть это и «маленькая книжка», она очень емкая).
Книга Лурии вышла через четверть века после рассказа Борхеса и повлиять на него не могла. Но если читать оба текста параллельно, оказывается, что реальный мнемонист и персонаж рассказа необыкновенно похожи. (Это вообще-то позволяет предположить, что Борхес своего героя вовсе не выдумал, а действительно с ним встречался.)
На своих демонстрациях Ш. запоминал большие таблицы цифр и букв, которые составляли зрители и ему диктовал ассистент. Размеры этих таблиц заведомо превышали способности нормального человека — они включали в себя 50 и более символов. Ш. мог прочитать их по памяти в любом порядке, сказать, какой символ следует за указанным, прочитать символы на выбор через один, через два, через три. Но самое поразительное, что Ш. больше никогда не забывал эти бессмысленные наборы цифр или букв, хотя он провел сотни «мнемонических» сеансов, — он помнил все. Лурия проверял его без предупреждения и через 10, и через 15 лет. Ш. прочитывал цифры, буквы или слова с той же точностью, с какой и на первом сеансе.
Лурия попытался разобраться, как же все-таки Ш. запоминает, и Ш. ему охотно объяснил: каждая цифра и каждая буква — это образ, причем не только зрительный, но и звуковой, и обонятельный, и мускульный (как и у Фунеса).
Вот как Ш. описывал цифры: «Они имеют форму. 1 — это острое число, независимо от его графического изображения, это что-то законченное, твёрдое; 2 — более плоское, четырёхугольное, беловатое, бывает чуть серое…; 3 — отрезок заострённый и вращается; 4 — опять квадратное, тупое, похожее на 2, но более значительное, толстое…; 5 — полная законченность в виде конуса, башни, фундаментальное; 6 — это первая за 5, беловатая; 8 — невинное, голубовато-молочное, похожее на известь…»
Это обостренная форма синестезии, то есть такая форма восприятия, когда для человека звуки — окрашены, а цвет — звучит, тактильные ощущения рождают зрительные образы, а увиденное может уколоть. Ш. вспоминал: «Я подошел к мороженщице, спросил, что у нее есть. «Пломбир!» — Она ответила таким голосом, что целый ворох углей, черного шлака выскочил у нее изо рта, — и я уже не мог купить мороженое». Звук голоса мгновенно привел к ощущению вкуса. Объясняя, как он запоминает таблицы цифр, букв или слов, Ш. говорил, что выстраивает их вдоль длинной улицы, как ставил бы вещи, а потом идет мимо и их просто видит и перечисляет.
Лурия пишет, что Ш., несмотря на свою память, выглядел человеком скорее несобранным, даже забывчивым. Ш. жил в состоянии постоянного образного шума — увиденный им предмет или прочитанная фраза вызывали в памяти целый поток представлений, и выбраться из них ему было трудно.
Самое трудное для Ш. было что-то забыть. Он долго не мог этому научиться. И в конце концов нашел решение. Оно выглядит странным, но Ш. помогло: он сосредоточивался на воспоминании (впрочем, как раз сосредоточиваться-то ему было совершенно не нужно) и давал себе команду: «Я не хочу это помнить, мне мучительно это помнить», — и, как ни странно, это помогало. Главка книги Лурии, посвященная борьбе Ш. со своей памятью, так и называется: «Искусство забывать».
Но способности обобщать Ш. был практически лишен. Постоянная толчея образов никогда не прекращалась. А поскольку все они возникали одновременно и были зрительными, слуховыми, тактильными, обонятельными,— они практически полностью заменяли ему реальность, как и Фунесу. Реальность в таком случае оказывалась едва ли не избыточной.
С некоторой даже горечью Лурия пишет в заключении своей книги: «Так он и оставался неустроенным человеком, человеком, менявшим десятки профессий, из которых все были «временными». Он выполнял поручения редактора, он поступал в музыкальную школу, он играл на эстраде, был рационализатором, затем мнемонистом, вспомнил, что он знает древнееврейский и арамейский язык, и стал лечить людей травами, пользуясь этими древними источниками… У него была семья: хорошая жена, способный сын, но и это всё он воспринимал сквозь дымку. И трудно было сказать, что было реальнее — мир воображения, в котором он жил, или мир реальности, в котором он оставался временным гостем…»
Ш. прожил дольше, чем Фунес, но Фунес жил в темноте и одиночестве и был, наверно, счастливее, потому что ему не приходилось ежеминутно и с огромным трудом выпрастываться из окружающей толпящейся, гомонящей, мешающей мечтать действительности.
Эти два примера заставляют задуматься: а так ли она хороша, идеальная память? Согласны ли мы заплатить за возможность запомнить книгу дословно возможностью ее заново перечитать?
Будучи подростком, я услышал от отца, что есть люди, которые знают наизусть «Евгения Онегина». Сказал он это с некоторым восхищением, и я решил его поразить — выучить роман. Память у меня хорошая (конечно, если ее не сравнивать с памятью Ш.), а онегинская строфа как-то так хитро устроена, что, варьируя стройное однообразие, она буквально цепляется за память, и учить роман совсем нетрудно. И я строфа за строфой добрался до конца второй главы. Потом меня отвлекли другие дела, я про свою затею на какое-то время забыл, но через год или два к ней снова вернулся. И вот здесь я понял, что мне очень нравится перечитывать «Евгения Онегина», но первые две главы я перечитывать не могу. Они слились со мной и перестали меняться. Мне трудно о них думать. Но самое обидное — пропало ощущение открытия, которое я переживал всякий раз, когда перечитывал «Евгения Онегина». И я отказался от своей затеи. Ладно, пусть первые две главы для меня потеряны (оставалась, правда, надежда, что я их забуду со временем, она подтвердилась, но, к сожалению, только частично), но зато остальные я смогу перечитать еще много раз.
В июньском номере журнала «Neuron» за 2017 год вышла статья канадских нейробиологов Блэйка Ричардса и Пола Фрэнклэнда «The Persistence and Transience of Memory»4, что можно перевести как «Устойчивость и скоротечность памяти». Это одна из первых обзорных работ, посвященных не только способности нашего мозга помнить и сохранять информацию (Persistence), но и его способности забывать (Transience). Работы, посвященные тому, как мозг забывает и почему он это делает, сравнительно немногочисленны, и тема эта новая в нейронауке. А начинается статья как раз ссылкой на английское издание той книги Александра Лурии5, о которой мы только что говорили.
Канадские исследователи ставят вопрос: почему мы забываем? Разве не лучше было бы все всегда помнить? Как известно, на всякий трудный вопрос есть простой, ясный и неправильный ответ. В данном случае такой ответ звучит примерно так: наша память имеет ограниченный объем, и он сравнительно мал. Поэтому, чтобы запоминать новую информацию (сохранять в памяти), нам нужно забывать старую (удалять из памяти). Так примерно рассуждал Шерлок Холмс, когда объяснял Ватсону, что память — это чердак строго ограниченного объема, и его надо расчищать от старого хлама. Или память — это жесткий диск, и удалять информацию необходимо, иначе он окончательно забьется, а новый нам пока купить негде.
Но вот пример Ш., описанный Лурией, и другие примеры мнемонистов (а Ш., конечно, не единственный в своем роде) этому вроде бы противоречат.
После подробного описания нейронных и синаптических механизмов, которые отвечают за «забывание», исследователи пишут: «Интуитивное объяснение того, почему мозг обладает этими механизмами, в том, что они помогают «освободить место» для новых воспоминаний. Но когда мы рассматриваем огромное количество нейронов и синапсов в мозгу, мы, казалось бы, находим достаточную емкость для хранения гораздо большего числа воспоминаний, чем мы на самом деле сохраняем. Например, в мозге человека примерно 80–90 миллиардов нейронов. Если бы мы зарезервировали лишь десятую часть наших нейронов для воспоминаний о конкретных событиях, то, в соответствии с вычислительными оценками пропускной способности в автоассоциативных сетях, мы могли бы надежно хранить примерно один миллиард индивидуальных воспоминаний»6.
А при более рациональной организации хранения это число можно многократно увеличить. В 70 годах примерно полтора миллиарда секунд. Так что при такой организации памяти мы могли бы помнить нашу жизнь с точностью почти до секунды.
То есть у мозга есть потенциальная возможность хранить гораздо большее количество «индивидуальных воспоминаний», чем это наблюдается у подавляющего большинства людей. Дело, видимо, не только в емкости — ее-то как раз хватает и даже с запасом. Видимо, наша память не предназначена быть простым складом информации. Она нужна и для чего-то другого. И, наверное, главное — способность обобщать, а слишком подробные воспоминания, как мы видели на примерах Фунеса и Ш., этому мешают.
Именно к такому выводу приходят исследователи, сравнивая работу естественных нейронных сетей нашего мозга и искусственных нейронных сетей (ИНС).
Мы живет в быстро меняющейся внешней среде, к тому же порождающей большое количество информационного «шума», то есть противоречивой, неясной, сбивающей с толку информации. Если в этих условиях мы будем сохранять всю получаемую информацию — наши воспоминания начнут друг другу противоречить и мешать в процессе принятия решения. Мы принимаем решение не только на основании информации, которую мы сохраняем, но и на основании прогноза, который мы делаем, а вот при прогнозировании обойтись без того или иного вида обобщения — невозможно, потому что будущее событие — это событие вероятностное, то есть оно подчиняется некоторому вероятностному распределению. Если на основании нашего опыта мы такое распределение построить не можем, будущее для нас превращается в полный непредсказуемый хаос, какой бы объем информации о прошлом мы ни сохраняли.
В ИНС есть понятие «переобучение» (overfitting) — это такое состояние, при котором сеть, обученная на конкретных примерах, как бы «залипает», то есть слишком точно воспроизводит случайные нюансы обучающей выборки. В обучающих выборках могут встретиться случайно возникающие закономерности, несущественные для генеральной совокупности, и потому нерелевантные для прогноза, а ИНС будет стараться эти закономерности воспроизводить, и ее предсказания окажутся очень далекими от реального положения дел.
Если «переобученная» сеть залипает, ее регулируют, то есть, по сути, заставляют забывать слишком детальное представление ради более простых, но более устойчивых моделей. Здесь работает своего рода «бритва Оккама».
Приведу простой пример. Хозяйка посылает мужа в магазин и дает ему список покупок. Муж — система с совершенной памятью — идет в магазин и выясняет, что указанного в списке кефира — нет. И он возвращается домой без кефира. Хозяйка встречает его, недоуменно всплеснув руками: «Так ряженку купил бы!» — «Но ряженки ведь нет в списке!» — растерянно отвечает система с совершенной памятью. Это и есть переобучение.
Чтобы выполнить задачу, то есть купить не обязательно кефир, а что-то того же кисломолочного типа, система должна была «забыть» инструкцию и перейти на другой уровень обобщения, то есть радикально упростить (говоря терминологически, «сгладить») задание.
Нейробиологи показывают на многих примерах экспериментов с мышами и дрозофилами, что, если сильно замедлить забывание (а это можно сделать, специальным образом модифицируя определенные нейроны в первую очередь в зубчатой извилине гиппокампа), такая особь будет неплохо себя чувствовать в условиях неизменного внешнего окружения, когда либо ничего не меняется, либо меняется очень медленно. А вот если такая особь попадет в быстро меняющуюся среду — она будет абсолютно дезориентирована. Зато особь с усиленным забыванием будет чувствовать себя отлично в быстро меняющейся среде, а вот в стабильной она будет часто путаться — ей необходимо снова и снова обучаться, поскольку память не сохраняет навык.
Способность забывать напрямую связана со способностью к быстрой адаптации и более точному прогнозированию в быстро меняющихся средах. А мы сегодня живем как раз в такой. Но и вообще наша память развивалась вовсе не для точного запоминания длинных таблиц, содержащих буквы и цифры. Она всегда эволюционировала как инструмент для решения новых и неточных задач, как инструмент для принятия решений. Так что нам вроде бы не на что жаловаться. Наша память работает не хорошо и не плохо — она наилучшим образом приспособлена для решения конкретного класса задач. А компьютеры как раз отлично справляются с хранением огромных объемов логико-символической информации, ну так пусть они и работают. А мы будем думать.
Одной из самых больших проблем Ш. были синонимы, омонимы и метафоры. Он никак не мог согласиться с тем, что «врун» и «лгун» — это примерно одно и то же. У Ш. с разными словами были связаны разные образы, и они никак не хотели согласовываться. Его буквально приводили в растерянность выражения типа «колоть дрова» — он прекрасно знал, что «колоть» можно иголкой. А где иголка и где топор?
А вот как Ш. прокомментировал две строчки Пастернака:
Усмехнулся черемухе,
всхлипнул, смочил
Лак экипажей, деревьев
трепет…
Ш.: ««Усмехнулся черёмухе» — я увидел молодого человека…, потом я узнал, что это на Мотинской улице в Режице… он ей улыбнулся… но тут же «всхлипнул»… — значит, уже появились слёзы, орошают её… значит, здесь уже горе… Я вспомнил, как одна женщина пришла в крематорий и часами сидела и смотрела на портрет… Но вот «лак экипажей» — это уже приезжает барыня, она приехала в карете с мельницы Южатова, и я смотрю, что она делает? Она выглянула. В чём тут дело? Почему «он» печален?.. И «деревьев трепет»… «Трепет деревьев» — мне легко; я вижу трепет — и потом деревья; а если обратно — «деревьев трепет»: я вижу дерево, и его надо ещё раскачать, и у меня большая работа».
Почти удивительно, как Ш. может не видеть, что Пастернак писал о дожде. А ведь как раз дождя-то в интерпретации Ш. и нет, а есть непонятно откуда взявшийся молодой человек «на Мотинской улице в Режице». Ш. не видит «дождь», потому дождь в этих строчках не назван. Восприятие Ш. предельно конкретное, а потому наивное, детское и, в конечном счете, поверхностное.
Как показывают канадские исследователи, наш мозг так устроен, чтобы подобного рода проблемы не возникали. Наши слова и представления сохраняются в «ортогональных контекстах», то есть таких, которые не пересекаются (почти). И это позволяет нам не путать омонимы и различать синонимы — мне действительно трудно представить контекст, кроме специально сконструированного, вроде того, который я пишу, где слова «врун» и «лгун» окажутся рядом. А метафора — в этих терминах будет как раз связью ортогональных контекстов, ведь связывать можно только то, что осознано как различное. Мозг Ш. с ортогональными контекстами работать не умел, их у него просто не было, потому контекст был всего один. И может быть, это еще одна плата за феноменальную память.
Складывается впечатление, что в мозге Ш. было больше синапсов, чем в мозге нормального человека. Отсюда и синестезия, и неумение обобщать, и проблемы с синонимами и омонимами, и некоторая детскость в восприятии мира, которую Лурия отмечал у Ш. Ведь именно в детстве в мозге человека количество синапсов максимально, а потом мозг резко упрощается. Как показывает моделирование искусственных нейронных сетей — чем больше межнейронных соединений — тем выше емкость автоассоциативной памяти, которую имеет такая сеть.
Статья канадских исследователей имела довольно большой резонанс. И многие издания опубликовали отзывы на нее. Среди откликнувшихся была и обозреватель «The Gardian» Мишель Хэнсон7. Она написала: «Если наш мозг такой умный, почему же он не помогает нам забывать столь многие тяжелые моменты нашей жизни? Почему он не потратит свою энергию, чтобы спасти нас от разрушающих душу, приводящих в бессильную ярость воспоминаний, которые мы так хотели бы забыть? О нашем позоре, о неудачах и разрывах? Почему он не защищает нас от бессонных ночей и бесконечного обдумывания наших ошибок, от сожалений и всего того ужаса, который остается в нашей памяти с кристальной ясностью?»
Конечно, можно было бы возразить, что опыт ошибок и поражений несравнимо важнее для эволюции, чем опыт удач и побед. Но ее слова ведь тоже верны. Да, прекрасные моменты нашей жизни с годами куда-то вымываются, а горькие остаются столь же яркими. И зачем это нам? Ведь, вспоминая наши потери и травмы, мы заново запускаем те же нейронные механизмы, что и тогда, когда мы это переживали в реальности. И наш мозг снова и снова проигрывает нам ту же печальную тему.
Поэтому я закончу эту колонку теми же словами, что и Мишель Хэнсон: «Вероятно, потребуется еще больше исследований. Намного больше».
1
http://lib.ru/BORHES/r_funes.txt.
2 Михаил Эпштейн. Из тоталитарной эпохи
— в виртуальную: введение в Книгу книг. — «Континент», 1999, № 102.
3 Книга
была переведена на английский (и многие другие языки), многократно
переиздавалась и даже стала источником вдохновения Кристофера Дойла при
создании фильма «Слова излишни» (1999). По словам Дойла рассказ Борхеса «Фунес — чудо памяти» на него тоже повлиял. Герой фильма — Асано — как раз человек с феноменальной памятью:
https://en.wikipedia.org/wiki/Away_with_Words.
4 Blake A. Richards and Paul W.
Frankland. The Persistence and Transience of Memory. Neuron, 94, June
21, 2017.
5 Luria, A.R. (1968). The
Mind of a Mnemonist: A Little Book about a Vast Memory (Harvard University
Press).
6 Эта
оценка основана на предположении, что естественная нейронная сеть может быть
формально описана как сеть Хопфилда. См. https://ru.wikipedia.org/wiki/Нейронная_сеть_Хопфилда.
7 Michele Hanson. So
forgetting is good for you. But why does it have to be my friends’ names? —
«The Gardian», 2017, 5 July.
https://www.theguardian.com/commentisfree/2017/jul/05/pin-number-memory-lapses-brain.