Большинству из нас хорошо известно деление памяти на кратковременную и долговременную. Они существенно различаются, но при этом зависят друг от друга. Обе носят соответствующие им названия: информация в кратковременной памяти хранится самое большее минуту, в то время как в долговременной памяти информация может и действительно хранится всю жизнь. Любой, кто называет кратковременной памятью свои воспоминания о том, что было день или даже всего несколько часов назад, не прав – это уже долговременная память.
Кратковременная память действует на небольших промежутках времени, зато именно она отвечает за непрерывные сознательные манипуляции с информацией – с тем, о чем мы сейчас думаем. Долговременная память предоставляет нам огромное количество информации, чтобы облегчить наше мышление, но само мышление происходит именно в кратковременной памяти. (Поэтому некоторые специалисты по нейронаукам предпочитают говорить о «рабочей» памяти, которая, как мы увидим дальше, по сути представляет собой кратковременную память в сочетании с некоторыми дополнительными процессами.)
Многие из вас удивятся, когда узнают, что объем кратковременной памяти очень мал. Современные исследования показывают, что среднестатистическая кратковременная память может единовременно удержать максимум четыре «единицы информация» [1]. Если дать человеку список слов и попросить его запомнить, он сможет воспроизвести только четыре слова. Это утверждение основано на бесчисленных экспериментах, где людям надо было вспоминать слова или другие объекты из показанного им списка, и в среднем с достаточной степенью уверенности они могли вспомнить только четыре. На протяжении многих лет считалось, что объем кратковременной памяти составляет семь плюс-минус две единицы. Это называется «волшебное число», или «закон Миллера», потому что число было получено в экспериментах Джорджа Миллера, проведенных в 1950 году [2]. Однако в дальнейшем была усовершенствована методика эксперимента и уточнены критерии того, что можно считать правильным воспроизведением. В результате вышло, что реальный объем памяти все же ближе к четырем единицам.
Я использую неопределенный термин «единица» не потому, что плохо изучил вопрос (ну, не только потому). Дело в том, что само понятие «единицы» кратковременной памяти очень растяжимо. Чтобы обойти ограничения кратковременной памяти и увеличить доступный объем хранилища, люди разработали различные стратегии. Одна из таких – процесс, называемый «группировка»[13], когда человек, для более эффективного использования объема кратковременного хранилища, объединяет несколько объектов в одну единицу, или «чанк»[14] [3]. Если попросить вас запомнить слова «пахнет», «мама», «сыр», «как» и «твоя», то это будет пять единиц. Однако если попросить вас запомнить фразу «Твоя мама пахнет как сыр», выйдет одна единица и, возможно, драка с экспериментатором.
Напротив, максимальный объем долговременной памяти нам неизвестен, потому что никто еще не прожил так долго, чтобы заполнить ее; она вместительна до неприличия. Тогда почему кратковременная память настолько ограниченна? Отчасти потому, что она все время в работе. Мы что-то чувствуем и о чем-то думаем каждую минуту бодрствования (и немного во время сна). А значит, информация поступает и исчезает с ужасающей скоростью. Это место плохо подходит для долговременного хранилища, где необходимы покой и порядок, – оно подобно тому, как если бы вы оставили все свои ящики и папки с документами на входе в оживленный аэропорт.
Другая причина заключается в том, что у кратковременной памяти нет «физической» основы; информация в ней хранится в виде особых паттернов нейронной активности. Поясню: «нейрон» – это официальное название клеток мозга, или «нервных» клеток. Нейроны составляют основу всей нервной системы. Каждый из них по сути представляет собой крошечный биологический процессор, способный получать и передавать информацию в виде электрической активности на оболочке клеточной мембраны, которая придает клетке форму и образует сложные связи с другими нейронами. Итак, кратковременная память основана на нейронной активности в специализированных зонах головного мозга, таких, как дорсолатеральная префронтальная кора в лобной доле [4]. Из исследований со сканированием мозга мы знаем, что в лобной доле происходит множество других, более сложных «мыслительных» процессов.
Хранить информацию в виде паттернов нейронной активности довольно сложно. Это как если бы вы составляли список покупок на пенке своего капучино: технически это возможно, потому что пенка на несколько мгновений может удержать очертания слов, но практически – бессмысленно. Кратковременная память нужна для быстрой обработки информации и манипуляций с ней, и под воздействием непрерывного потока поступающей информации все неважное будет проигнорировано, или быстро переписано, или вообще исчезнет.