Αντίθετα με ό,τι συνήθως πιστεύουμε, η μνήμη δεν είναι μια αμετάβλητη και ενιαία λειτουργία, αλλά ένα μωσαϊκό από ετερογενείς και εξαιρετικά δυναμικές διεργασίες. Ακόμη και οι πλέον βέβαιες προσωπικές αναμνήσεις μας δεν παραμένουν αμετάβλητες στο χρόνο: τα μνημονικά ίχνη των βιωμάτων μας αναδομούνται και αναπροσαρμόζονται στις μεταγενέστερες εμπειρίες και ανάγκες μας. Ωστόσο, μόνο «η μνήμη μας» μπορεί να εγγυηθεί επαρκώς την ενότητα και τη μοναδικότητα της ύπαρξής μας.
Καθημερινά οφείλουμε να θυμόμαστε, έστω και για λίγο, έναν τεράστιο αριθμό πληροφοριών. Τον αριθμό ενός τηλεφώνου που μόλις διαβάσαμε στον τηλεφωνικό κατάλογο, το όνομα ενός ανθρώπου που μόλις γνωρίσαμε, το ανέκδοτο που μας διηγήθηκαν το πρωί στη δουλειά, το δώρο για τη γιορτή της πεθεράς μας κ.ο.κ.
Χωρίς αυτή την εκπληκτική ικανότητα, να συγκρατούμε στο νου μας κάποιες πληροφορίες, η ζωή μας θα ήταν μια κόλαση αδράνειας: θα ζούσαμε διαρκώς στο παρόν, αδύναμοι να θυμηθούμε οτιδήποτε από το πρόσφατο παρελθόν ή να προγραμματίσουμε κάτι στο μέλλον. Πρόκειται, προφανώς, για μια θεμελιώδη ικανότητα κάθε μορφής ζωής, δεδομένου ότι από αυτήν τελικά εξαρτάται τόσο η επιβίωση όσο και η εξέλιξη κάθε οργανισμού.
Συνήθως αποκαλούμε, κάπως γενικόλογα, «μνήμη» αυτή την εξαιρετικά σύνθετη ικανότητα αφ' ενός να αποθηκεύουμε -για λιγότερο ή περισσότερο χρόνο- ορισμένες από τις αμέτρητες πληροφορίες που δεχόμαστε καθημερινά, και αφ' ετέρου να τις ανασύρουμε όποτε χρειάζεται.
Ελάχιστη αυτοπαρατήρηση, όμως, θα μας έπειθε για τις προφανείς ανεπάρκειες τέτοιων ορισμών: Γιατί ορισμένες πληροφορίες χαράσσονται βαθύτερα από άλλες στη μνήμη μας, πώς μπορέσαμε να ξεχάσουμε τα γενέθλια του/της συντρόφου μας, γιατί με τα γηρατειά ή έπειτα από μία σοβαρή ασθένεια μειώνεται η ικανότητα να απομνημονεύουμε νέες ή να ανασύρουμε παλιές μνημονικές πληροφορίες; Τις τελευταίες δεκαετίες η επιστημονική μελέτη των μνημονικών φαινομένων έχει οδηγήσει σε εκπληκτικές γνώσεις σχετικά με την πραγματική φύση και τους μηχανισμούς της μνήμης.
Σήμερα θεωρείται δεδομένο ότι όταν οδηγούμε αυτοκίνητο ή κάνουμε ποδήλατο δεν χρειάζεται να ανακαλούμε συνειδητά τις γνώσεις που απαιτούνται. Όλες οι αναγκαίες πληροφορίες βρίσκονται καταγεγραμμένες και ανασύρονται αυτόματα από τη λεγόμενη άδηλη ή διαδικαστική μνήμη (Implicit memory). Αντίθετα, για να θυμηθούμε κάτι που διαβάσαμε στην εφημερίδα ή σε ένα βιβλίο, για να ανακαλέσουμε συνειδητά και να μιλήσουμε για οτιδήποτε γνωρίζουμε ή έχουμε βιώσει, θα πρέπει να απευθυνθούμε σε μια διαφορετική μορφή μνήμης, τη λεγόμενη έκδηλη ή δηλωτική μνήμη (Explicit memory). Είναι σαφές ότι οι περισσότεροι άνθρωποι όταν μιλούν για «μνήμη» αναφέρονται μόνο σε αυτήν τη δεύτερη συνειδητή-λεκτική κατηγορία αναμνήσεων.
Όπως γνωρίζουν όλοι οι μαθητές, και οι απελπισμένοι γονείς τους, για να μάθουν το μάθημά τους καλά πρέπει πρώτα να το απομνημονεύσουν. Αυτό το εξαιρετικά ενοχλητικό γεγονός μας αποκαλύπτει, ωστόσο, κάτι πολύ σημαντικό σχετικά με τη λειτουργία της μνήμης: δεν είναι ποτέ μια αυτόματη φωτογραφική διαδικασία αλλά μια δυναμική-ενεργητική διαδικασία, που υλοποιείται σταδιακά. Όταν ο εγκέφαλός μας μαθαίνει κάτι ή βιώνει μια νέα εμπειρία, την αποθηκεύει προσωρινά στη «βραχύχρονη μνήμη», η οποία μπορεί να καταγράφει για μερικά λεπτά ή το πολύ για λίγες ώρες τις πιο πρόσφατες πληροφορίες.
Τέτοιες βραχύχρονες μνημονικές καταγραφές οι ειδικοί τις αποκαλούν επίσης «ενεργό μνήμη», επειδή ενεργοποιείται για να εξυπηρετεί τις τρέχουσες ανάγκες μας. Η βραχύχρονη ή ενεργός μνήμη συγκρατεί πρόσκαιρα τις νέες πληροφορίες και τις συνδυάζει με παλαιότερες αναμνήσεις, δίνοντας έτσι συνέχεια και συνοχή στη συνείδησή μας. Αναπόφευκτα, όμως, όλη αυτή η εργώδης προσπάθεια της βραχύχρονης μνήμης θα ήταν μάταιη και θα χανόταν για πάντα αν δεν υπήρχε η δυνατότητα να μεταφερθεί και να παγιωθεί στη μακρόχρονη μνήμη ένα μέρος των νέων πληροφοριών.
Τα αποτυπώματα της μνήμης
Η διερεύνηση του πώς ακριβώς ο ανθρώπινος εγκέφαλος μετουσιώνει αυτές τις πρώτες ασταθείς και πρόσκαιρες καταγραφές σε μονιμότερες μνημονικές εγγραφές που καθορίζουν την υποκειμενική μας ταυτότητα αποτελεί μια από τις πιο γοητευτικές περιπέτειες της σύγχρονης επιστημονικής σκέψης. Η προσπάθεια κατανόησης των λεπτών βιολογικών μηχανισμών που επιτρέπουν την παγίωση της μνήμης ξεκίνησε το δεύτερο ήμισυ του εικοστού αιώνα και ένας από τους αναμφισβήτητους πρωταγωνιστές της ήταν και εξακολουθεί να είναι ο νομπελίστας νευροεπιστήμονας Ε. R. Kandel .
Κάθε μορφή μνήμης -βραχύχρονη ή μακρόχρονη- αποτυπώνεται στα μικροκυκλώματα που σχηματίζουν μεταξύ τους οι συνάψεις των νευρώνων του εγκεφάλου. Ήδη από το 1949 ο μεγάλος νευροψυχολόγος Donald Hebb είχε προτείνει ως υπόθεση έναν φαινομενικά απλό κανόνα: οι νευρώνες που εκφορτίζουν μαζί έχουν την τάση να συνδέονται στενότερα μεταξύ τους. Όμως τον ακριβή βιοχημικό μηχανισμό αυτού του φαινομένου θα τον αποκαλύψει έπειτα από είκοσι χρόνια ο Ε. R. Kandel.
Αρχικά ο Kandel επέλεξε να μελετήσει έναν αρκετά απλό οργανισμό, το γιγάντιο αμερικανικό σαλιγκάρι απλυσία (Aplysia californica) επειδή έχει ένα στοιχειώδες νευρικό σύστημα με μόνο 20 χιλιάδες νευρώνες περίπου, ενώ το ανθρώπινο νευρικό σύστημα περιέχει πάνω από 100 δισεκατομμύρια νευρώνες. Χάρη όμως στην απλυσία έγιναν για πρώτη φορά κατανοητές οι κυτταρικές και βιοχημικές βάσεις της μνήμης. Οι πληροφορίες αποθηκεύονται ως βραχύχρονη μνήμη με την «ευαισθητοποίηση», δηλαδή την αυξημένη ηλεκτροχημική δραστηριότητα στις συνάψεις μεταξύ ορισμένων νευρώνων.
Αυτή η πρόσκαιρη ευαισθητοποίηση του συγκεκριμένου νευρωνικού κυκλώματος διαρκεί μερικά λεπτά ή και λίγες ώρες, ενώ η παγίωσή του απαιτεί τη μακρόχρονη ενδυνάμωση της δραστηριότητας του κυκλώματος μέσω της επανάληψης των ίδιων ερεθισμάτων: την παγίωση στη μακροχρόνια μνήμη εξασφαλίζει η εξάσκηση. Και όπως απέδειξαν οι μετέπειτα έρευνες του Kandel και άλλων ερευνητών, ό,τι ισχύει για την απλυσία ισχύει και για τον άνθρωπο!
Πιο πρόσφατες έρευνες, μάλιστα, έχουν αρχίσει να διευκρινίζουν πώς τα περιφερειακά σήματα, δηλαδή τα χημικά μηνύματα που μεταφέρονται από τους νευροδιαβιβαστές, φτάνουν από τις συνάψεις στον πυρήνα των νευρώνων και ενεργοποιούν τα γονίδια που τελικά αποφασίζουν για τον σχηματισμό ή για την ενίσχυση των συνάψεων που αποθηκεύουν τα μνημονικά ίχνη.
Τέτοιες πρωτοποριακές έρευνες έχουν πραγματοποιηθεί, για παράδειγμα, από τον R. Douglas Fields και τους συνεργάτες του στο Μέριλαντ των ΗΠΑ. Αυτοί οι ερευνητές έδειξαν ότι κάποια γονίδια στον πυρήνα των νευρώνων «ακούνε» προσεκτικά τη δραστηριότητα αποστολής νευρικών σημάτων πριν αποφασίσουν αν θα πρέπει ή όχι να ενισχύσουν την νευρωνική σύναψη, και επομένως να παγιώσουν το μνημονικό ίχνος.
Πέρα από το φόβο της λήθης
Φανταζόμαστε τη μνήμη ως ένα αρχείο μέσα στο νου όπου ταξιθετούνται επιμελώς και καταγράφονται πιστά οι σημαντικότερες πληροφορίες ή εμπειρίες που βιώνουμε. Ένα αρχείο αρκετά ανθεκτικό στο χρόνο, δεδομένου ότι περιέχει όλες τις «μακρόχρονες μνήμες» μας που έχουν προκύψει από τη συστηματική ενδυνάμωση της αρχικής βραχύχρονης «ενεργού μνήμης».
Πλήθος ερευνών επιβεβαιώνουν και ενισχύουν αυτή τη σαφή διάκριση ανάμεσα σε αυτά τα δύο στάδια παγίωσης των μνημονικών εγγραμμάτων: από την ασταθή βραχύχρονη, στη σταθερότερη και παγιωμένη μακρόχρονη μνήμη. Συνεπώς, από τη στιγμή που έχουν παγιωθεί ορισμένες μνήμες, τίποτα δεν μπορεί να τις μεταβάλει, εκτός βέβαια από την αναπόφευκτη λήθη που επιφέρουν τα γηρατειά.
Χωρίς υπερβολή, ολόκληρη η ψυχοβιολογία της μνήμης βασίζεται σε αυτή την καθησυχαστική αρχή σταθερότητας ή μη μεταβλητότητας των αναμνήσεων. Όμως η αρχή αυτή αμφισβητήθηκε σοβαρά από τις έρευνες της διάσημης νευροψυχολόγου Elisabeth Loftus, η οποία μελετώντας την αυτοβιογραφική μνήμη κατέληξε ότι η σταθερότητα της μακρόχρονης μνήμης είναι ένας μύθος!
Αντί για την υποθετική αμεταβλητότητα των πολύ προσωπικών μας αναμνήσεων, η Loftus ανακάλυψε μια περίεργη και δημιουργική αλχημεία του νου, ο οποίος αναμιγνύει και αναδιευθετεί τα βασικά «πλαίσια» και κάποια δομικά στοιχείων των «αναμνήσεών» μας.
Πιο πρόσφατες έρευνες των Karin Nader, Joseph LeDoux και Susanne Sara απέδειξαν ότι επιπλέον υπάρχει και μία διεργασία «ανα-παγίωσης» που επιφέρει σημαντικές αναδομήσεις στις αναμνήσεις των εμπειριών μας. Και αυτές οι πολύ πρόσφατες έρευνες επιβεβαιώνουν τόσο την πλαστικότητα της όλης μνημονικής διαδικασίας όσο και τον δυναμικό χαρακτήρα των υποτίθεται «παγιωμένων» μια για πάντα αναμνήσεών μας.
Όπως το έθεσε και ο μεγάλος ερευνητής της μνήμης Μαρσέλ Προυστ: η ίδια η πράξη της ανάμνησης ενέχει μια περίεργη αμφιθυμία, «την τόσο παράξενη αντίφαση της επιβίωσης και της ανυπαρξίας». Κάθε ανάμνησή μας προκύπτει από αυτό το οδυνηρό παιχνίδι μεταξύ εναγώνιας προσπάθειας επιβίωσης και οριστικής απώλειας. Ποιος ξέρει, ίσως τελικά δεν ήταν το γλύκισμα «μαντλέν» που επέτρεψε το ξεδίπλωμα των αναμνήσεων του Προυστ στο αθάνατο έργο του «Αναζητώντας τον χαμένο χρόνο».
Καθημερινά οφείλουμε να θυμόμαστε, έστω και για λίγο, έναν τεράστιο αριθμό πληροφοριών. Τον αριθμό ενός τηλεφώνου που μόλις διαβάσαμε στον τηλεφωνικό κατάλογο, το όνομα ενός ανθρώπου που μόλις γνωρίσαμε, το ανέκδοτο που μας διηγήθηκαν το πρωί στη δουλειά, το δώρο για τη γιορτή της πεθεράς μας κ.ο.κ.Χωρίς αυτή την εκπληκτική ικανότητα, να συγκρατούμε στο νου μας κάποιες πληροφορίες, η ζωή μας θα ήταν μια κόλαση αδράνειας: θα ζούσαμε διαρκώς στο παρόν, αδύναμοι να θυμηθούμε οτιδήποτε από το πρόσφατο παρελθόν ή να προγραμματίσουμε κάτι στο μέλλον. Πρόκειται, προφανώς, για μια θεμελιώδη ικανότητα κάθε μορφής ζωής, δεδομένου ότι από αυτήν τελικά εξαρτάται τόσο η επιβίωση όσο και η εξέλιξη κάθε οργανισμού.
Συνήθως αποκαλούμε, κάπως γενικόλογα, «μνήμη» αυτή την εξαιρετικά σύνθετη ικανότητα αφ' ενός να αποθηκεύουμε -για λιγότερο ή περισσότερο χρόνο- ορισμένες από τις αμέτρητες πληροφορίες που δεχόμαστε καθημερινά, και αφ' ετέρου να τις ανασύρουμε όποτε χρειάζεται.
Ελάχιστη αυτοπαρατήρηση, όμως, θα μας έπειθε για τις προφανείς ανεπάρκειες τέτοιων ορισμών: Γιατί ορισμένες πληροφορίες χαράσσονται βαθύτερα από άλλες στη μνήμη μας, πώς μπορέσαμε να ξεχάσουμε τα γενέθλια του/της συντρόφου μας, γιατί με τα γηρατειά ή έπειτα από μία σοβαρή ασθένεια μειώνεται η ικανότητα να απομνημονεύουμε νέες ή να ανασύρουμε παλιές μνημονικές πληροφορίες; Τις τελευταίες δεκαετίες η επιστημονική μελέτη των μνημονικών φαινομένων έχει οδηγήσει σε εκπληκτικές γνώσεις σχετικά με την πραγματική φύση και τους μηχανισμούς της μνήμης.
Σήμερα θεωρείται δεδομένο ότι όταν οδηγούμε αυτοκίνητο ή κάνουμε ποδήλατο δεν χρειάζεται να ανακαλούμε συνειδητά τις γνώσεις που απαιτούνται. Όλες οι αναγκαίες πληροφορίες βρίσκονται καταγεγραμμένες και ανασύρονται αυτόματα από τη λεγόμενη άδηλη ή διαδικαστική μνήμη (Implicit memory). Αντίθετα, για να θυμηθούμε κάτι που διαβάσαμε στην εφημερίδα ή σε ένα βιβλίο, για να ανακαλέσουμε συνειδητά και να μιλήσουμε για οτιδήποτε γνωρίζουμε ή έχουμε βιώσει, θα πρέπει να απευθυνθούμε σε μια διαφορετική μορφή μνήμης, τη λεγόμενη έκδηλη ή δηλωτική μνήμη (Explicit memory). Είναι σαφές ότι οι περισσότεροι άνθρωποι όταν μιλούν για «μνήμη» αναφέρονται μόνο σε αυτήν τη δεύτερη συνειδητή-λεκτική κατηγορία αναμνήσεων.
Όπως γνωρίζουν όλοι οι μαθητές, και οι απελπισμένοι γονείς τους, για να μάθουν το μάθημά τους καλά πρέπει πρώτα να το απομνημονεύσουν. Αυτό το εξαιρετικά ενοχλητικό γεγονός μας αποκαλύπτει, ωστόσο, κάτι πολύ σημαντικό σχετικά με τη λειτουργία της μνήμης: δεν είναι ποτέ μια αυτόματη φωτογραφική διαδικασία αλλά μια δυναμική-ενεργητική διαδικασία, που υλοποιείται σταδιακά. Όταν ο εγκέφαλός μας μαθαίνει κάτι ή βιώνει μια νέα εμπειρία, την αποθηκεύει προσωρινά στη «βραχύχρονη μνήμη», η οποία μπορεί να καταγράφει για μερικά λεπτά ή το πολύ για λίγες ώρες τις πιο πρόσφατες πληροφορίες.
Τέτοιες βραχύχρονες μνημονικές καταγραφές οι ειδικοί τις αποκαλούν επίσης «ενεργό μνήμη», επειδή ενεργοποιείται για να εξυπηρετεί τις τρέχουσες ανάγκες μας. Η βραχύχρονη ή ενεργός μνήμη συγκρατεί πρόσκαιρα τις νέες πληροφορίες και τις συνδυάζει με παλαιότερες αναμνήσεις, δίνοντας έτσι συνέχεια και συνοχή στη συνείδησή μας. Αναπόφευκτα, όμως, όλη αυτή η εργώδης προσπάθεια της βραχύχρονης μνήμης θα ήταν μάταιη και θα χανόταν για πάντα αν δεν υπήρχε η δυνατότητα να μεταφερθεί και να παγιωθεί στη μακρόχρονη μνήμη ένα μέρος των νέων πληροφοριών.
Τα αποτυπώματα της μνήμης
Η διερεύνηση του πώς ακριβώς ο ανθρώπινος εγκέφαλος μετουσιώνει αυτές τις πρώτες ασταθείς και πρόσκαιρες καταγραφές σε μονιμότερες μνημονικές εγγραφές που καθορίζουν την υποκειμενική μας ταυτότητα αποτελεί μια από τις πιο γοητευτικές περιπέτειες της σύγχρονης επιστημονικής σκέψης. Η προσπάθεια κατανόησης των λεπτών βιολογικών μηχανισμών που επιτρέπουν την παγίωση της μνήμης ξεκίνησε το δεύτερο ήμισυ του εικοστού αιώνα και ένας από τους αναμφισβήτητους πρωταγωνιστές της ήταν και εξακολουθεί να είναι ο νομπελίστας νευροεπιστήμονας Ε. R. Kandel .Κάθε μορφή μνήμης -βραχύχρονη ή μακρόχρονη- αποτυπώνεται στα μικροκυκλώματα που σχηματίζουν μεταξύ τους οι συνάψεις των νευρώνων του εγκεφάλου. Ήδη από το 1949 ο μεγάλος νευροψυχολόγος Donald Hebb είχε προτείνει ως υπόθεση έναν φαινομενικά απλό κανόνα: οι νευρώνες που εκφορτίζουν μαζί έχουν την τάση να συνδέονται στενότερα μεταξύ τους. Όμως τον ακριβή βιοχημικό μηχανισμό αυτού του φαινομένου θα τον αποκαλύψει έπειτα από είκοσι χρόνια ο Ε. R. Kandel.
Αρχικά ο Kandel επέλεξε να μελετήσει έναν αρκετά απλό οργανισμό, το γιγάντιο αμερικανικό σαλιγκάρι απλυσία (Aplysia californica) επειδή έχει ένα στοιχειώδες νευρικό σύστημα με μόνο 20 χιλιάδες νευρώνες περίπου, ενώ το ανθρώπινο νευρικό σύστημα περιέχει πάνω από 100 δισεκατομμύρια νευρώνες. Χάρη όμως στην απλυσία έγιναν για πρώτη φορά κατανοητές οι κυτταρικές και βιοχημικές βάσεις της μνήμης. Οι πληροφορίες αποθηκεύονται ως βραχύχρονη μνήμη με την «ευαισθητοποίηση», δηλαδή την αυξημένη ηλεκτροχημική δραστηριότητα στις συνάψεις μεταξύ ορισμένων νευρώνων.
Αυτή η πρόσκαιρη ευαισθητοποίηση του συγκεκριμένου νευρωνικού κυκλώματος διαρκεί μερικά λεπτά ή και λίγες ώρες, ενώ η παγίωσή του απαιτεί τη μακρόχρονη ενδυνάμωση της δραστηριότητας του κυκλώματος μέσω της επανάληψης των ίδιων ερεθισμάτων: την παγίωση στη μακροχρόνια μνήμη εξασφαλίζει η εξάσκηση. Και όπως απέδειξαν οι μετέπειτα έρευνες του Kandel και άλλων ερευνητών, ό,τι ισχύει για την απλυσία ισχύει και για τον άνθρωπο!
Πιο πρόσφατες έρευνες, μάλιστα, έχουν αρχίσει να διευκρινίζουν πώς τα περιφερειακά σήματα, δηλαδή τα χημικά μηνύματα που μεταφέρονται από τους νευροδιαβιβαστές, φτάνουν από τις συνάψεις στον πυρήνα των νευρώνων και ενεργοποιούν τα γονίδια που τελικά αποφασίζουν για τον σχηματισμό ή για την ενίσχυση των συνάψεων που αποθηκεύουν τα μνημονικά ίχνη.
Τέτοιες πρωτοποριακές έρευνες έχουν πραγματοποιηθεί, για παράδειγμα, από τον R. Douglas Fields και τους συνεργάτες του στο Μέριλαντ των ΗΠΑ. Αυτοί οι ερευνητές έδειξαν ότι κάποια γονίδια στον πυρήνα των νευρώνων «ακούνε» προσεκτικά τη δραστηριότητα αποστολής νευρικών σημάτων πριν αποφασίσουν αν θα πρέπει ή όχι να ενισχύσουν την νευρωνική σύναψη, και επομένως να παγιώσουν το μνημονικό ίχνος.
Πέρα από το φόβο της λήθης
Φανταζόμαστε τη μνήμη ως ένα αρχείο μέσα στο νου όπου ταξιθετούνται επιμελώς και καταγράφονται πιστά οι σημαντικότερες πληροφορίες ή εμπειρίες που βιώνουμε. Ένα αρχείο αρκετά ανθεκτικό στο χρόνο, δεδομένου ότι περιέχει όλες τις «μακρόχρονες μνήμες» μας που έχουν προκύψει από τη συστηματική ενδυνάμωση της αρχικής βραχύχρονης «ενεργού μνήμης».
Πλήθος ερευνών επιβεβαιώνουν και ενισχύουν αυτή τη σαφή διάκριση ανάμεσα σε αυτά τα δύο στάδια παγίωσης των μνημονικών εγγραμμάτων: από την ασταθή βραχύχρονη, στη σταθερότερη και παγιωμένη μακρόχρονη μνήμη. Συνεπώς, από τη στιγμή που έχουν παγιωθεί ορισμένες μνήμες, τίποτα δεν μπορεί να τις μεταβάλει, εκτός βέβαια από την αναπόφευκτη λήθη που επιφέρουν τα γηρατειά.
Χωρίς υπερβολή, ολόκληρη η ψυχοβιολογία της μνήμης βασίζεται σε αυτή την καθησυχαστική αρχή σταθερότητας ή μη μεταβλητότητας των αναμνήσεων. Όμως η αρχή αυτή αμφισβητήθηκε σοβαρά από τις έρευνες της διάσημης νευροψυχολόγου Elisabeth Loftus, η οποία μελετώντας την αυτοβιογραφική μνήμη κατέληξε ότι η σταθερότητα της μακρόχρονης μνήμης είναι ένας μύθος!
Αντί για την υποθετική αμεταβλητότητα των πολύ προσωπικών μας αναμνήσεων, η Loftus ανακάλυψε μια περίεργη και δημιουργική αλχημεία του νου, ο οποίος αναμιγνύει και αναδιευθετεί τα βασικά «πλαίσια» και κάποια δομικά στοιχείων των «αναμνήσεών» μας.
Πιο πρόσφατες έρευνες των Karin Nader, Joseph LeDoux και Susanne Sara απέδειξαν ότι επιπλέον υπάρχει και μία διεργασία «ανα-παγίωσης» που επιφέρει σημαντικές αναδομήσεις στις αναμνήσεις των εμπειριών μας. Και αυτές οι πολύ πρόσφατες έρευνες επιβεβαιώνουν τόσο την πλαστικότητα της όλης μνημονικής διαδικασίας όσο και τον δυναμικό χαρακτήρα των υποτίθεται «παγιωμένων» μια για πάντα αναμνήσεών μας.
Όπως το έθεσε και ο μεγάλος ερευνητής της μνήμης Μαρσέλ Προυστ: η ίδια η πράξη της ανάμνησης ενέχει μια περίεργη αμφιθυμία, «την τόσο παράξενη αντίφαση της επιβίωσης και της ανυπαρξίας». Κάθε ανάμνησή μας προκύπτει από αυτό το οδυνηρό παιχνίδι μεταξύ εναγώνιας προσπάθειας επιβίωσης και οριστικής απώλειας. Ποιος ξέρει, ίσως τελικά δεν ήταν το γλύκισμα «μαντλέν» που επέτρεψε το ξεδίπλωμα των αναμνήσεων του Προυστ στο αθάνατο έργο του «Αναζητώντας τον χαμένο χρόνο».
Του Σπύρου Μανουσέλη. Από την ΕΛΕΥΘΕΡΟΤΥΠΙΑ του Σαββάτου, 29 Νοεμβρίου 2009
Ένα ταξίδι στα έγκατα της μνήμης
Με ποιον τρόπο θα αποτυπωθεί για πάντα στη μνήμη του μικρού Εβραίου ο τρόμος από τα απειλητικά χτυπήματα των ναζί στην πόρτα του σπιτιού του στη Βιέννη; Και πώς μπορούν αυτά τα θραύσματα της μνήμης να επιστρέψουν ύστερα από δεκαετίες για να αναβιώσει ολοζώντανα αυτή την εφιαλτική παιδική εμπειρία;
Η μνήμη φαίνεται πως έχει στιγματίσει για πάντα τη ζωή και το έργο του Eric R. Kandel. Γεννημένος στη Βιέννη το 1929 αναγκάστηκε να μεταναστεύσει με την εβραϊκή οικογένειά του στις ΗΠΑ για να σωθούν από τους ναζί. Επηρεασμένος βαθύτατα από τη σκέψη του Φρόιντ, σπουδάζει Ιατρική και ειδικεύεται στην Ψυχιατρική με πρόθεση να γίνει ψυχαναλυτής. Πνεύμα ανήσυχο και δημιουργικό, διαβλέπει τα αδιέξοδα της επίσημης ψυχαναλυτικής προσέγγισης και προσανατολίζεται στην αυστηρά βιολογική διερεύνηση της μνήμης.Η στροφή του αυτή στην αυστηρή επιστήμη δεν συνεπάγεται καθόλου την απόρριψη του μεγάλου του δασκάλου, του Φρόιντ. Αντίθετα, ο ίδιος διεκδικεί το δικαίωμα να ξαναπιάσει το νήμα από εκεί που ο Φρόιντ πριν από μισό αιώνα αναγκάστηκε να το εγκαταλείψει λόγω έλλειψης μέσων: να αναζητήσει δηλαδή μια καθαρά επιστημονική εξήγηση της λειτουργίας του ανθρώπινου νου.
Ξεκινώντας τις μεγαλοφυείς έρευνές του για τη μνήμη στις αρχές της δεκαετίας του 1960, από την ταπεινή απλυσία θα κατακτήσει το 2000 το βραβείο Νόμπελ. Ενώ παράλληλα θα συμβάλει όσο ελάχιστοι σύγχρονοι επιστήμονες στη διαμόρφωση της «Νέας επιστήμης του Νου».
Πρόκειται για ένα εξαιρετικά παραγωγικό και διεπιστημονικό πεδίο έρευνας που επιχειρεί να ενοποιήσει τις πολυάριθμες γνώσεις για τις λειτουργίες του ανθρώπινου νου που έχουν ήδη συσσωρευθεί από διάφορους επιστημονικούς κλάδους (νευροεπιστήμη, γνωσιακή επιστήμη, ανθρωπολογία, τεχνητή νοημοσύνη, φιλοσοφία του νου).Οπως υποστηρίζει με πάθος ο Ε. R. Kandel: «Η κατανόηση του ανθρώπινου νου μέσω της βιολογίας αποτελεί την κεντρική πρόκληση για την επιστήμη στον εικοστό πρώτο αιώνα... Η νέα βιολογία του νου είναι δυνητικά πιο ενοχλητική, διότι υπαινίσσεται ότι όχι μόνο το σώμα αλλά και ο νους και τα συγκεκριμένα μόρια τα οποία μετέχουν στις ανώτατες νοητικές διεργασίες -τη συνείδηση του εαυτού και των άλλων, τη συνείδηση του παρελθόντος και του μέλλοντος- εξελίχθηκαν από τους ζωικούς προγόνους μας. Επιπλέον, η νέα βιολογία προϋποθέτει ότι η συνείδηση είναι μια βιολογική διεργασία, η οποία τελικά θα ερμηνευθεί με όρους οδών μοριακής σηματοδότησης τις οποίες χρησιμοποιούν οι νευρωνικοί πληθυσμοί στις αλληλεπιδράσεις τους».
Η πρόσφατη κυκλοφορία και στα ελληνικά του βιβλίου του Kandel «Αναζητώντας τη μνήμη» αποτελεί μια ευκαιρία για να γνωρίσει κανείς όχι μόνο την εξέλιξη της σκέψης αυτού του μεγάλου επιστήμονα, αλλά και της ίδιας της επιστήμης του νου τα τελευταία πενήντα χρόνια.
Το βιβλίο κυκλοφορεί από τις Πανεπιστημιακές Εκδόσεις Κρήτης, άψογα μεταφρασμένο από τον Αζαρία Καραμανλίδη και με πρόλογο του γνωστού Ελληνα νευροεπιστήμονα Ηλία Κούβελα. Αξίζει να προσθέσουμε ότι η βαθιά γνώση και κυρίως η μεγάλη αγάπη του Α. Καραμανλίδη για τη σκέψη του Kandel συνέβαλαν στο να μας προσφέρει μια ακριβή και ζωντανή μετάφραση της σκέψης του συγγραφέα.
Του Σπύρου Μανουσέλη. Από την ΕΛΕΥΘΕΡΟΤΥΠΙΑ του Σαββάτου, 29 Νοεμβρίου 2008.
Η νοημοσύνη των μηχανών ολοένα και πιο ανθρώπινη
ΤΕΧΝΗΤΗ ΝΟΗΜΟΣΥΝΗ
Φιλόδοξο σχέδιο της ΙΒΜ και πέντε αμερικανικών πανεπιστημίων στοχεύει στη δημιουργία του πρώτου πραγματικά «γνωσιακού υπολογιστή»
Η ΙΒΜ παρουσίασε ένα πρόγραμμα συγκεκριμένων ερευνών που αποσκοπούν στην κατασκευή μιας μηχανής, η οποία θα είναι ικανή να αντιλαμβάνεται τον εξωτερικό κόσμο και θα αλληλεπιδρά με αυτόν όπως ακριβώς και ο ανθρώπινος εγκέφαλος. Με άλλα λόγια θα είναι προικισμένη με τυπικά ανθρώπινες ικανότητες, όπως η αίσθηση, η αντίληψη, η δράση, η διάδραση και η μάθηση.Ένα τέτοιο υπολογιστικό σύστημα, ικανό για αυτόνομη γνωστική επεξεργασία δεδομένων, θα μπορεί κάλλιστα να χρησιμοποιηθεί για τη δύσκολη ανάλυση δεδομένων μεγάλης κλίμακας (περιβάλλον, κλίμα, οικονομία), για τη λήψη αποφάσεων και για την αναγνώριση ακόμη και εξαιρετικά σύνθετων εικόνων.
Για την υλοποίηση ενός τόσο φιλόδοξου προγράμματος έχει εξασφαλιστεί αφ' ενός μια γενναία χρηματοδότηση από την DARPA, την Αμερικανική Υπηρεσία Άμυνας -5 εκατομμύρια δολάρια μόνο για την υλοποίηση της πρώτης φάσης του προγράμματος!- και αφ' ετέρου η συνεργασία νευροβιολόγων, επιστημόνων της πληροφορικής και ψυχολόγων από πέντε κορυφαία αμερικανικά πανεπιστήμια: Στάνφορντ, Ουισκόνσιν-Μάντισον, Κορνέλ, Κολούμπια και Καλιφόρνια-Μερσντ.
Η πρώτη φάση του προγράμματος ονομάστηκε «SyNapse» (Systems of Neuromorhic Adaptive Plastic Scalable Electronics) και θα διαρκέσει 9 μήνες. Όπως επισημαίνει ο επικεφαλής του προγράμματος, Dharmendra Modha, «η νόηση έχει την εκπληκτική ικανότητα να αφομοιώνει πληροφορίες από τον εξωτερικό κόσμο μέσω των αισθήσεων. Χωρίς ιδιαίτερη δαπάνη ενέργειας, είναι σε θέση να δημιουργήσει τις κατηγορίες του χώρου και του χρόνου και να τις συσχετίζει. Προς το παρόν δεν υπάρχουν υπολογιστές οι οποίοι θα μπορούσαν έστω και στοιχειωδώς να διαθέτουν αυτές τις ικανότητες. Εμείς θα "ενσωματώσουμε" σε μια μηχανή τη δομή, τη δυναμική και τη συμπεριφορά του εγκεφάλου».
Το ανεκπλήρωτο, μέχρι σήμερα, όνειρο των πρωτοπόρων της Τεχνητής Νοημοσύνης να κατασκευαστεί ένας ηλεκτρονικός «εγκέφαλος», το οποίο αρχικά φαινόταν εύκολο να επιτευχθεί αλλά στην πορεία αποδείχθηκε εξαιρετικά δύσκολο, σήμερα φαίνεται να είναι πιο κοντά στην υλοποίησή του χάρη στην τεράστια ανάπτυξη τριών καινοτόμων επιστημών και τεχνολογιών.
- Ο νέος κλάδος των νευροεπιστημών συνέβαλε καθοριστικά στο να κατανοηθούν πολλά άγνωστα μέχρι πρόσφατα χαρακτηριστικά τόσο των νευρώνων (κυττάρων που συνθέτουν τον νευρικό ιστό) όσο και των συνάψεων (πολύπλοκων διασυνδέσεων που επιτρέπουν στους νευρώνες να επικοινωνούν μεταξύ τους).
- Η επιστήμη των υπολογιστών και της πληροφορικής κατάφερε να δημιουργήσει «παράλληλους» υπολογιστές, ικανούς δηλαδή να εκτελούν ταυτόχρονα πολλές προσομοιώσεις.
- Τέλος, η εκρηκτική ανάπτυξη της νανοτεχνολογίας τα τελευταία χρόνια επέτρεψε τη δημιουργία τεχνητών συνάψεων.
«Για να μπορέσει όμως να δημιουργηθεί κάτι το οποίο θα μπορεί να προσομοιώνει τον ανθρώπινο εγκέφαλο -υπογραμμίζει ο Modha- μόνο μια τεχνολογία όπως η νανοτεχνολογία είναι σε θέση να παράξει την απίστευτη πυκνότητα των νευρώνων και των συνάψεων που υπάρχουν σε κάθε ανθρώπινο εγκέφαλο (10 δισεκατομμύρια ανά τετραγωνικό εκατοστό)».
Η μεγάλη πρόκληση για τους επιστήμονες είναι ότι καλούνται τώρα να αναπτύξουν ένα σύστημα το οποίο δεν θα λύνει μόνο ένα πρόβλημα τη φορά, αλλά πολλά, διαφορετικά προβλήματα ταυτόχρονα. Με άλλα λόγια, μια υπολογιστική μηχανή που δεν θα έχει τη συνήθη γραμμική αρχιτεκτονική αλλά την παράλληλη αρχιτεκτονική και λειτουργία των βιολογικών εγκεφάλων.
Σύμφωνα με την εταιρεία αναλύσεων IDC, η ποσότητα των ψηφιακών δεδομένων αυξάνει σήμερα με ιλιγγιώδεις ρυθμούς, της τάξης του 60% ετησίως, παρέχοντας στις εταιρείες πρόσβαση σε μια ασύλληπτη ροή πληροφοριών. Για να μπορέσει όμως όλος αυτός ο πληροφοριακός χείμαρρος να αξιοποιηθεί από τα στελέχη των επιχειρήσεων, θα πρέπει να μπορούν να τον παρακολουθούν, να τον αναλύουν και να αντιδρούν αναλόγως, και όλα αυτά πρέπει να γίνονται μέσα σε πολύ στενά χρονικά περιθώρια.
Η απώλεια χρόνου για την ανάλυση αυτού του τεράστιου όγκου δεδομένων μπορεί να αποβεί μοιραία στη λήψη κρίσιμων αποφάσεων. Αντίθετα, ένα αυτόνομο γνωσιακό υπολογιστικό σύστημα θα ήταν σε θέση να επεξεργάζεται και να αναλύει τέτοιο όγκο πληροφοριών μέσα σε κλάσματα δευτερολέπτου, επιτρέποντας στις εταιρείες ή στα μεμονωμένα άτομα να λαμβάνουν γρήγορες αποφάσεις, αποκομίζοντας σημαντικά οφέλη.
Για παράδειγμα, οι άνθρωποι που εργάζονται στον χρηματοπιστωτικό τομέα χρειάζεται να λαμβάνουν αποφάσεις αξιολογώντας δεδομένα που συνεχώς μεταβάλλονται και τα οποία εισρέουν με απίστευτη ταχύτητα. Σε έναν άλλο, νευραλγικό για το περιβάλλον, τομέα, αυτόν του ελέγχου των παγκόσμιων υδάτινων αποθεμάτων, ο όγκος των δεδομένων που καταγράφονται κάθε λεπτό είναι τόσο μεγάλος και τόσο σύνθετος (μετρήσεις σχετικά με τη θερμοκρασία, την ατμοσφαιρική πίεση, το ύψος των κυμάτων της θάλασσας, τις μεταβολές της στάθμης των ωκεανών κ.ά.), ώστε είναι αδύνατο να αξιολογηθούν από έναν ή και περισσότερους ανθρώπους.
Εμπνεόμενοι από τη δομή, τη δυναμική και τη συμπεριφορά του ανθρώπινου εγκεφάλου, η ερευνητική ομάδα του Modha οραματίζεται ένα νέο μοντέλο υπολογιστικής μηχανής, διαφορετικό από το συμβατικό. Η χρήση της νανοτεχνολογίας, την οποία προτείνει, θα δημιουργήσει μια εντελώς νέα αρχιτεκτονική των υπολογιστών, χάρη στην οποία ο νέος γνωσιακός υπολογιστής θα μπορεί να αφομοιώνει πληροφορίες προερχόμενες από διαφορετικές πηγές και από διαφορετικές αισθητήριες οδούς, να χειρίζεται πληροφορίες με αμφίσημο περιεχόμενο, να αποκρίνεται με τρόπο συναφή προς τα συμφραζόμενα, να μαθαίνει σταδιακά.
Η ΙΒΜ έχει μεγάλη ιστορία στον τομέα της πρωτοποριακής έρευνας για τη δημιουργία τεχνητής νοημοσύνης. Ήδη το 1956 ήταν η πρώτη στον κόσμο που κατάφερε να προσομοιώσει τμήμα εγκεφαλικού φλοιού σε μεγάλη κλίμακα (512 νευρώνες). Η τελευταία πρόταση της ΙΒΜ, με την κωδική ονομασία C2S2 (Cognitive Computing via Synaptronics and Supercomputing), περιγράφει τους 9 πρώτους μήνες της έρευνας χρησιμοποιώντας ένα λεξιλόγιο που θυμίζει διήγημα επιστημονικής φαντασίας: synaptronics, νευρομορφικό κύκλωμα, υπερυπολογιστικές προσομοιώσεις, εικονικά περιβάλλοντα.
Διαβάζοντας κανείς αυτές τις εξαιρετικά ενδιαφέρουσες πληροφορίες δεν μπορεί ν' αποφύγει την άκρως μελαγχολική σκέψη ότι η ανθρωπότητα σήμερα θα πρέπει να βρίσκεται σε απελπιστική κατάσταση, αφού ελπίζει να επιλύσει τα προβλήματά της με έναν υπολογιστή που θα λειτουργεί όπως ένας ανθρώπινος εγκέφαλος.
Του Σπύρου Μανουσέλη. Από την ΕΛΕΥΘΕΡΟΤΥΠΙΑ του Σαββάτου, 29 Νοεμβρίου 2008.
