Как правило, исследования связи краткосрочной памяти и старения основываются на вычислениях в уме. Обычный метод заключается в восстановлении последовательности на n шагов: испытуемому показывают некую последовательность чисел, по одному, и ему нужно вспомнить, какое число появлялось n шагов назад. Так, если испытуемому необходимо вспомнить число, появившееся на один шаг ранее (n = 1), его просят нажать на кнопку, когда предыдущее число, например, равно трем. При последовательности 6, 3, 4, 5… кнопку следует нажимать при появлении числа 4, так как перед ним появлялось 3. Промежуток можно увеличить и тем самым усложнить задание. Испытуемый должен помнить число, которое появлялось два (n = 2) или три (n = 3) шага назад. Например, инструкция выглядит так: «Нажмите кнопку, если число два шага назад равнялось трем». В последовательности 7, 4, 3, 8, 1, 2… кнопку следует нажать на числе 1, так как два шага назад было число 3. Поскольку числа появляются на экране по одному, то задание оказывается довольно сложным при n = 3 и n = 4. Последовательность чисел в краткосрочной памяти должна постоянно обновляться, и вместе с тем вы должны помнить число, появлявшееся три шага тому назад. Большинство пожилых людей справляются с этим заданием хуже молодых участников, в частности, при n = 3 и n = 4. Некоторые исследования показали, что главная проблема пожилых заключается в невозможности «избавиться» от бесполезной информации. В тот момент, когда число больше не имеет значения, вам нужно забыть его, но это сложно, так как оно было важным незадолго до этого.

Таким образом, пожилые люди могут обрабатывать одновременно меньшее количество информационных единиц (хранить слова в словесной памяти, например) и менее способны к избавлению от ненужной информации. Оба данных аспекта отрицательно влияют на краткосрочную память. Их последствия легко заметить в повседневной жизни, особенно когда изучение нового включает в себя усвоение большого количества информации, не вся из которой является необходимой в тот же самый момент. Это проявляется при освоении новой программы или концентрации на чтении в тот момент, когда рядом шумят внуки. Обе задачи оказываются трудными для пожилых людей, так как им сложнее игнорировать нерелевантную информацию (шум, производимый детьми) и данные, уже присутствующие в их сознании. Это связано с деградацией лобной коры мозга (находящейся в передней части мозга и помогающей нам отфильтровывать неважную информацию). Мы вернемся к этому позже.

Упрощенный способ исследования краткосрочной памяти заключается в так называемом самостоятельном указательном тесте. Участнику предлагается папка, где лежат несколько листов, на каждом из которых изображено десять абстрактных картинок (см. рис. 4).

Рис. 4. Примеры абстрактных рисунков, используемых в самостоятельном указательном тесте. Участник может только один раз указать на определенный рисунок и должен помнить, какие картинки он уже выбирал

Испытуемых просят выбрать любой рисунок на каждом листе, но один рисунок можно выбрать только единожды. Таким образом, они должны сохранять выбранные рисунки в краткосрочной памяти, чтобы не повторяться. И это сложнее сделать пожилым людям. И хотя кажется, что это слабо связано с ежедневными проблемами с памятью, но на самом деле в тесте задействуется важное умение: возможность различать то, что вы уже видели, и то, что видите впервые. Если вы заметили новую картину в доме своего друга, то сказать об этом в первый раз – хорошая манера. Но если вы заговорите о «новой» картине во время следующего визита, люди начнут волноваться о вашей памяти.

По данным исследователей из университета Лотарингии в Нанси (Франция), с возрастом пауки менее искусно плетут паутину. В качестве подопытного членистоногого ученые выбрали европейского домашнего паука (Zygiella x-notata) и выяснили, что по мере старения пауки все чаще допускают ошибки при плетении сети. Исследователи внимательно проанализировали форму, частотность и количество дыр в паутинах, сплетенных членистоногими разного возраста. Рисунок паутины старых пауков был нерегулярным, а расстояние между нитями – довольно большим. Восьмимесячные пауки (жизненный цикл Zygiella x-notata в среднем составляет 12 месяцев) плели паутину, рисунок которой сильно отклонялся от круговой траектории, и часто оставляли широкие промежутки между нитями. Ученые предположили, что это связано с ухудшением состояния центральной нервной системы, но для проверки гипотезы потребуются и другие эксперименты. Исследователи считают, что эти данные помогут пролить свет на механизмы, лежащие в основе возрастного снижения работоспособности человека.

Начинают ли люди с возрастом хуже справляться со сложными заданиями? Память – не единственная ухудшающаяся способность по мере старения. Снижаются и так называемые «исполнительные функции». Это базовые процессы, обеспечивающие способности к организации, планированию и инициации действий; умение координировать и контролировать импульсы, управлять эмоциями, приспосабливаться и восстанавливаться. Исполнительные функции можно описать как когнитивные процессы, контролирующие наше поведение и управляющие им. Они позволяют понять, какое поведение уместно в конкретной ситуации, и дают возможность сдерживать или подавлять неподходящие эмоции. Пример: если вы куда-то спешите, вы должны подавить желание продолжить путь, когда загорается желтый сигнал светофора. Если вы этого не сделаете, то можете проехать на красный свет. Другая исполнительная функция позволяет вам сконцентрироваться на задаче, несмотря на множество отвлекающих факторов. А во время вождения их возникает немало: от красивейших зданий и привлекающей внимание рекламы до уведомлений на экране мобильного телефона. Вы должны быть в состоянии игнорировать эти стимулы, чтобы сосредоточиться на вождении. Пожилые люди считают эту задачу достаточно трудной.

Давайте вернемся к приготовлению пищи, также зависящему от исполнительных функций. Канадский исследователь Фергус Крейк разработал виртуальный эксперимент, чтобы сравнить способность молодых и пожилых людей к планированию в процессе приготовления традиционного завтрака. Испытуемые получили список из пяти блюд, от тостов до блинчиков, каждое из которых требует разного времени приготовления. Участники начинали процесс приготовления, выбирая изображения блюда на экране. Задача состояла в том, чтобы приготовить все составляющие завтрака одновременно, и накрыть на стол, пока еда готовится. Сервировка стола включала перенос разных объектов, например тарелок и столовых приборов, с края экрана в нужное место на «столе». Был создан и более сложный вариант теста, в котором каждое блюдо находилось на отдельном экране компьютера, и, чтобы контролировать процесс, необходимо было постоянно переключаться с одной вкладки на другую. Эксперимент позволял оценить не только способность планировать и контролировать ситуацию, но и проспективную память, отвечающую за то, чтобы помнить требующие внимания в будущем задачи. Сравнив время, необходимое в идеале на приготовление завтрака, с реально затраченным испытуемым временем, можно оценить, насколько хорошо этот человек контролировал ситуацию. Чем больше разница между двумя числами, тем труднее было человеку готовить блюда с разными временными затратами. Умение планировать и думать о будущем измерялось путем вычитания времени окончания готовки первого блюда от времени окончания готовки последнего блюда. В идеальной ситуации разницы не должно быть, так как по инструкции вся еда должна оказаться готовой одновременно. Чем больше была разница, тем труднее было человеку выполнить задачу.

Каковы же оказались результаты? Участники со средним возрастом 70 лет явно испытали больше трудностей в координации готовки, чем молодые люди со средним возрастом 20 лет. Пожилые также хуже планировали, но только в более сложном варианте задачи, когда каждое блюдо находилось на отдельном экране. Данные совпадают с рядом других экспериментов с более абстрактными заданиями, показывающих, что у пожилых людей возникают большие трудности с планированием.