Елена Белова - Автостопом по мозгу. Когда вся вселенная у тебя в голове

Исследователи считают, что без дефолт-системы творческое мышление и внезапные озарения не могли бы существовать.

Вторая группа управляется отделами в медиальной височной доле и занимается задачами ориентирования во времени и пространстве. Когда вам необходимо припомнить события прошлого, представить какое-то развитие событий, сориентироваться в знакомом месте или объяснить знакомому, как пройти в библиотеку, когда вы размышляете о том, кем станете через пять лет, — вы задействуете подсистему медиальной височной доли. Когда речь заходит о более комплексных задачах, когда нужно использовать и прошлый опыт, и представления о том, что движет людьми, активно работают обе подсистемы.

Многие исследователи считают, что эта система важна для творческого мышления и озарений, которые иногда посещают человека, когда он долго бьется над какой-то проблемой и никак не может найти решение. Эта же система подключается, когда мы слушаем, читаем или рассказываем истории: удивительно, но даже когда люди, говорящие на разных языках, сталкиваются с одной и той же историей, картина изменений внутри этой сети у людей по всему свету одинакова и следует за развитием сюжетной линии истории, не важно, читает ли ее человек на русском или слушает на китайском.

Дефолт-система может работать и во вред, и во благо. Если человек не способен контролировать содержание своих мыслей или не может удерживать внимание на задаче, то и дело отвлекаясь на свои мысли, речь может идти о расстройстве или неблагоприятном прогнозе. Впрочем, наша способность представлять в воображении целые миры, которые работают совершенно по другим законам — физическим, временным, социальным, — это тоже заслуга дефолт-системы.

Возможно, проводи мы меньше времени в своих мыслях, наша история и культура была бы лишена величайших писателей, художников и ученых — от Босха и Шекспира до Эйнштейна и Дарвина.

Не стоит считать, что работа дефолт-системы ограничивается только процессами спонтанного познания или моральных суждений. Какие бы прекрасные истории и произведения искусства ни придумывали люди, какими бы крутыми ни были современные научные теории и прикладные технологии, наивно полагать, что естественный отбор миллионы лет расходовал прорву энергии на нужды наших мозгов, чтобы однажды кто-то придумал «Одиссею» или теорию относительности. Скорее всего, у дефолт-системы мозга есть гораздо более важные задачи, которые она решала задолго до того, как появилось человечество (не говоря уже о томографах и нейробиологии).

Какие есть основания считать, что дефолт-система — это нечто большее, чем штука, которая рассказывает нам о том, кто мы такие, помогает творчески мыслить и судить о моральном облике других людей? Есть несколько аргументов в пользу того, что роль дефолт-системы намного шире [6]:

1. Во-первых, дефолт-система мозга существует далеко не только у человека — она есть и у животных, включая не только обезьян, но и лабораторных мышей и крыс. Структура сети у всех животных относительно схожая, особенно если речь идет об узловых медиальных компонентах сети (то есть расположенных вдоль линии, соединяющей полушария мозга). У каждого вида есть свои уникальные особенности строения системы, но общий принцип расположения основных узлов на удивление схож.

Мозг в покое потребляет слишком много энергии, поэтому ученые до сих пор выясняют, в чем еще назначение дефолт-системы.

2. Во-вторых, паттерны активности, характерные для работы дефолт-системы в покое, проявляются не только тогда, когда люди хорошо осознают происходящее: ту же самую активность можно зарегистрировать, когда человек находится в наркозе или на ранних стадиях сна.

3. В-третьих, мозг в покое потребляет слишком много энергии, чтобы согласиться с тем, что вся эта активность направлена, условно говоря, на самопознание и самоосознание: это примерно как считать, что основное назначение атомной электростанции в том, чтобы люди могли заряжать смартфоны и электронные сигареты.

Вполне вероятно, что дефолт-система может играть важную роль в организации и исполнении незапланированных действий — это можно назвать рефлекторным (или импульсивным) поведением. У неблагополучных подростков, которые совершали преступления и определенно испытывали проблемы с самоконтролем, обнаружились характерные особенности взаимодействия между системами в мозге. В норме работа отделов, связанных с планированием и запуском поведения, коррелировала с работой отделов, управляющих произвольным вниманием и связанных с исполнительным контролем. У импульсивных подростков, которым тяжело себя контролировать, отделы, отвечающие за поведение, коррелировали с работой дефолт-системы. Так что нельзя сказать, что дефолт-система управляет только «невинными» процессами, направленными на рассуждения о природе вещей. Если внутренний «тормоз» со стороны дорсолатеральной и орбитофронтальной коры не срабатывает, это может привести к деструктивным последствиям — возможно, именно это произошло с Финеасом Гейджем — одним из самых первых пациентов, ставших нейробиологическими знаменитостями.

Портрет несчастного (или счастливого?), который выжил после ужасной черепно-мозговой травмы в середине XIX века

Похоже, ученым еще многое предстоит узнать о том, что же происходит внутри мозга, когда он ничем не занят. Даже то, что мы уже знаем о работе дефолт-системы, кардинальным образом поменяло представление о том, что же такое мозг и как он работает. Наш мозг — определенно не компьютер: сложно представить себе компьютер, который ни на минуту не останавливает активность, даже когда ничем особым не занят. С мозгом дела обстоят именно так.

Финеас Гейдж — хрестоматийный пациент, вошедший в историю нейронауки после несчастного случая на железной дороге. В 1848 году, во время прокладки железнодорожного пути, Гейдж закладывал взрывчатку в скалы на маршруте. 13 сентября в результате самопроизвольного взрыва череп Финеаса Гейджа проломил 6-килограммовый стальной стержень, протаранив лобную кость, глазницу и скулу. Поначалу Гейдж бился в конвульсиях, но через несколько минут смог говорить и даже передвигаться почти самостоятельно (с небольшой поддержкой). Гейдж добрался до города в сознании (с дырой диаметром не менее 3 см, пробитой прутом в черепе), чем несказанно удивил прибывших к нему медиков.

Несмотря на серьезнейшие повреждения головного мозга и вторичную инфекцию, занесенную стальным прутом, пациент выжил и через два месяца даже смог встать на ноги.

Конечно, без последствий не обошлось: после инцидента пациент наполовину потерял зрение и ту личность, которую прежние знакомые знали как Финеаса Гейджа. У него начались проблемы с импульсивностью: он стал вспыльчивым, капризным и грубым, чего раньше за ним не водилось. Со временем изменения в личности Гейджа сгладились, он стал более адаптированным к жизни в социуме. Самые серьезные приступы вспыльчивости, по-видимому, проявлялись лишь на короткие промежутки времени.