Вплоть до конца XIX века никто в мире не задумывался, что человеческий разум и, в частности, человеческую память можно изучать и тем более измерять. О памяти — так, в общем — любили покумекать Аристотель и Кант, но никаких экспериментов или измерений они, понятное дело, и не замышляли. Подкреплять кумеканье доказательствами — это вообще довольно новая тема, зато стильная и современная: «наука» называется.

В 1878-м «стиль и современность» нашли выражение в деятельности Германа Эббингауса — молодого немецкого ученого, психолога и философа (в то время все три понятия различались очень смутно). Однажды 28-летний школяр человеческой души, колесивший с лекциями по Европе, забрел в лондонскую книжную лавку и случайно наткнулся там — ну, на книгу, на что еще можно наткнуться в книжной лавке. Труд под устрашающим названием Elemente der Psychophysik не менее устрашающего Густава Фехнера открыл Эббингаусу удивительный факт: психику можно не просто описывать, а изучать. Научно. С уравнениями и экспериментами.

Фехнер, ветеран немецкой психологии, был одним из первых, кто стал использовать математику для описания ощущений. Пытался, например, вывести формулу, по которой можно было бы геометрически отличить красивое от некрасивого. Сочинял модели взаимодействия между внешним, физическим, миром и внутренним, психическим. Эббингаус — наверняка незамедлительно, прямо в книжной лавке — загорелся идеей. Фехнер, подумал он, изучает ощущения — реакцию тела и психики на окружающую среду. Неплохо, но слишком напоминает рефлексы у лягушки. Ощущения, можно сказать, чистая физика, поэтому их вполне логично описывать уравнениями. Но что, если попытаться сделать то же самое с чем-нибудь более абстрактным — например с памятью?

Почему до Эббингауса никто не экспериментировал с закономерностями и свойствами памяти? Потому что никому не приходило в голову, что память можно измерить.

Эббингаус говорил: «Дело не в том, что на закономерности [памяти] никто не обращал внимания по чистой случайности… Дело в самой сути вопроса. Мы охотно признаём, что забывчивость и запоминаемость могут варьироваться, но у нас нет способов количественно определить подобные вариации… Таким образом, возникает ощущение, что исследование в принципе невозможно».

А можно все упростить — найти такую форму памяти, которая конкретна, дискретна и измеряема. Убрать все посторонние воздействия. А там — хоть обсчитайся. Эббингаус понял: в математическом обсчете памяти — его великая научная миссия.

Есть, правда, одна проблема — испытуемые. Тут ведь нужен подопытный, который согласится годами что-нибудь запоминать и забывать. В жестко контролируемых, весьма спартанских условиях эксперимента, разумеется. В этом весь смысл: изолировать память от внешних воздействий. Желательно, чтобы испытуемый вообще не думал ни о чем, кроме того, что он запоминает и забывает. В общем, записываться к Эббингаусу в добровольцы очередь не стояла. Подумал-подумал Герман Эббингаус — и все понял: изучать придется самого себя.

Долго ли, коротко ли, Герман Эббингаус погрузился в масштабное исследование памяти Германа Эббингауса.

Сразу встает вопрос: что запоминать? Самый очевидный вариант — стихи или проза. Но для количественного анализа они никуда не годятся. Они, пишет Эббингаус, «привносят массу влияний безо всякой регулярности и, следовательно, мешают измерениям. Таковы ассоциации с мелькающими тут и там мыслями, меняющаяся заинтересованность текстом, строки, запоминаемые благодаря красивому звучанию, и т. д.».

Нужно, чтобы память была лишена ассоциаций, контекста, чтобы она ни о чем не напоминала и ни на что не была похожа. Эббингаус придумал зубрить списки бессмысленных трехбуквенных слов без грамматики, смысла и связи с реальностью. Для удобства выбирались слова, не вызывавшие ассоциаций и построенные по схеме «согласная-гласная-согласная»: TUW, QIB, XOP, PUY, NIQ и т. п. Всего получилось около 2300 слов.

Эббингаус составлял случайные наборы из нескольких «псевдослов» и пытался их запомнить. Разумеется, дотошно задокументированным методом: зачитывал себе под нос эти списки бессмыслицы, под метроном, монотонным голосом.

Дочитав каждый список до конца, Эббингаус пытался зачитанный набор слов воспроизвести. Если ему это удавалось три раза подряд — то список считался запомненным. Эббингаус аккуратно записывал номер списка, его длину и сколько раз его пришлось перечитывать, чтобы запомнить. Через какое-то время он проверял, насколько хорошо помнит тот или иной список и сколько времени требуется, чтобы выучить его заново.

Математические формулы и графики хлынули как из ведра. Обезумевший Эббингаус, долбящий по пятнадцать тысяч декламаций своей тарабарщины за эксперимент, еле успевал все заносить в аккуратные таблички.

Во-первых, строчил он, время, нужное на запоминание, зависит от сложности материала, но не линейно. Семь слов запоминались с первого раза, а двенадцать — с шестнадцатого! Дальше, правда, кривая выравнивалась: на запоминание 39 слогов уходили не миллиарды повторений, а всего 55.

Закономерность и здесь оказалась странной. Для задач попроще (то есть для коротких наборов слов) ежедневные тренировки улучшали память почти линейно: каждый день повторений улучшал запоминание примерно одинаково. Для более сложных наборов — тридцать с лишним слов — первые дни были гораздо важнее последующих. Эффективность тренировок сначала была очень высокой, а потом резко снижалась. То есть, по Эббингаусу, сложный материал нужно обязательно повторять не когда-нибудь потом, а на следующий день.

В-третьих, распределение времени при обучении резко меняет его эффективность. Если текст просто зачитывать несколько раз подряд, то он запоминается плохо. Если после каждого прочтения делать перерыв, то запоминание работает гораздо лучше. Этот «интервальный эффект» сегодня хорошо известен в биологии: он есть не только у человека, а вообще у любого животного, обладающего хотя бы подобием памяти.

В-четвертых, забывание, как и запоминание, не линейно: оно происходит по логарифмической кривой — сначала очень быстро, а потом все медленнее и медленнее. Если на запоминание впервые увиденного списка слов приходилось потратить, скажем, двадцать минут, то всего через час тот же список Эббингаусу было уже не вспомнить. Чтобы запомнить заново, приходилось список повторять, но вдвое меньше, чем в первый раз, — десять минут. Из этого Эббингаус рассчитывал процент «сохраненной памяти»: через час — 50 %, через сутки — 30 %, через месяц — 20 %.

Память, как оказалось, можно описать формулами, причем довольно простыми.

Но настоящая ценность работы Эббингауса не в конкретных формулах и закономерностях. Сами по себе они мало что открыли. Несмотря на колоссальный труд, скрупулезно и ответственно задокументированный Эббингаусом, сегодняшняя наука не стала бы даже обсуждать эксперимент, в котором единственный испытуемый — это сам экспериментатор.

Главное, что дал науке Герман Эббингаус, — это простая идея: память имеет физическую природу. Она существует независимо от нашей воли. Она каким-то непонятным, но познаваемым образом «содержится» в мозгу, даже если мы об этом не подозреваем.

Взять, например, одно из наблюдений. Выученные Эббингаусом списки псевдослов постепенно забывались. В зависимости от условий на это могли потребоваться месяцы и даже годы. Когда Эббингаус заключал, что больше не узнает тот или иной список, он пытался выучить его заново.

В другом эксперименте наблюдалась и обратная ситуация. Эббингаус дожидался стопроцентного запоминания, но не останавливался, а продолжал заучивать список. Несмотря на то, что субъективно никакой разницы он не ощущал, такой «сверхзаученный» список оставался в памяти на гораздо больший срок.

Какой вывод можно сделать из этих экспериментов? Если что-то «сохраняется» в мозгу, даже когда мы считаем, что все забыли, значит память не просто эфемерная идея, а нечто материальное. Если обучение улучшает память, даже когда мы перестаем чувствовать разницу, — значит в нем есть что-то, что работает помимо нашей воли.

Это и стало главным вкладом великого немецкого экспериментатора в науку. Память существует физически — этот очевидный для современного человека посыл в конце XIX века был революционным.

Эксперименты Эббингауса открыли дверь в новую науку о самых сложных, высших аспектах работы человеческого мозга. Чтобы начать что-то изучать, надо сначала понять, что это возможно. С этой точки зрения Германа Эббингауса нужно считать отцом «нейронауки», или физиологии высшей нервной деятельности, как ее иногда называют в России.

За последовавшие полтора столетия эта неоднозначная, чудаковатая наука, придуманная Эббингаусом под ровный стук метронома, остепенилась. Обросла данными из физики и зоологии, потом биохимии и молекулярной биологии — а сегодня информатики и даже экономики с социологией: устройство мозга во многом напоминает устройство человеческого общества. Сегодня «нейронаука» (обычно под этим словом понимают нечто более общее, чем нейробиология) оккупировала места в топах новостей науки и технологии. Наследники Эббингауса не просто описывают психику формулами, а занимаются чтением мыслей и управляют мышами на расстоянии. Ну и память изучают, конечно. Об этом мы еще расскажем.