Алан Джасанов - Мозг: прошлое и будущее [Что делает нас теми, кто мы есть]

У этой медали есть и обратная сторона: в ходе экспериментов со сканированием обычно «светятся» не все участки, задействованные в соответствующем когнитивном процессе. Объясняется это главным образом проблемой верхушки айсберга [217] Neuroskeptic, «Brain Scanning – Just the Tip of the Iceberg?», Neuroskeptic Blog, http://blogs.discovermagazine.com/neuroskeptic/2012/03/21/brain-scanning-just-the-tip-of-the-iceberg/#.XBIzqGlx3b0, 21 марта 2012 года. . Все знают, что айсберги гораздо крупнее их видимой части – 90 % каждой плавучей горы коварно таятся под поверхностью океана. При анализе данных функционального сканирования аналогом айсберга становится карта изменений сигнала на фМРТ, коррелирующих с той или иной задачей или стимулом, задействованными в эксперименте. Карту рассчитывают непосредственно на основе «сырых» изображений. Но хотя карта в принципе покрывает мозг целиком, исследователи видят активность только в тех участках, где надежность или сила сигналов на изображении превосходят пороговую величину, заданную экспериментатором. Если порог слишком низок, видно слишком много пиков, и велика вероятность, что некоторые из них вызваны случайными факторами, не имеющими отношения к мозговой деятельности, – вспомним ложную активацию в мозге мертвого лосося. Однако типичные консервативные пороговые величины исключают из поля зрения и некоторые пики, прямо относящиеся к специфической активности, вызванной задачей эксперимента. Это и есть подводная часть айсберга. А значит, какая-то доля релевантной активности мозга не попадает в анализируемые данные и обычно не обсуждается. Из-за этой проблемы большинство исследований функционального сканирования мозга систематически переоценивает, в какой степени реакция мозга локализована в нескольких маленьких областях.

В 2001 году Джеймс Хэксби из Датрмутского колледжа опубликовал авторитетную статью, где утверждал, что при интерпретации экспериментов по сканированию мозга следует учитывать весь айсберг целиком, в том числе и те сигналы изображений, которыми обычно пренебрегают. Хэксби и его коллеги отошли от стандартной практики и не ограничились теми областями мозга, которые сильнее всего реагируют на экспериментальные стимулы. Это дало им возможность наблюдать, что нейронные реакции охватывали «большие участки коры, где реакции как большой, так и малой амплитуды несут информацию» о визуальных стимулах [218] J. V. Haxby et al., «Distributed and overlapping representations of faces and objects in ventral temporal cortex», «Science» 293 (2001): 2425–2430. . Подобный подход соответствует такой картине мозговой деятельности, при которой ментальные процессы не ограничены специфическими структурами, а охватывают большую часть мозга.

На фундаментальном уровне все нейрофизиологи понимают, что действительность именно такова. Даже если какой-то участок мозга проявляет высокоспециализированные паттерны активности, у этой активности должен быть источник. Скажем, если участок мозга активируется при виде лиц, стимулы-лица должны пройти с сетчатки через всю многослойную систему зрительного восприятия, добраться до этого участка, который особенно сильно реагирует на лица, и вызвать в нем соответствующие сигналы. Если другие отделы мозга не найдут в этих стимулах ничего похожего на лицо, то этот участок не сможет отличить стимул-лицо от любого другого. Не исключено даже, что отличать лица от других стимулов, поступающих в мозг, помогает отсутствие сигналов на фМРТ вне главного участка распознавания лиц, говорящее, скорее всего, о снижении мозговой активности [219] A. Shmuel, M. Augath, A. Oeltermann, and N. K. Logothetis, «Negative functional MRI response correlates with decreases in neuronal activity in monkey visual area V1», «Nature Neuroscience» 9 (2006): 569–577. . Отсутствие реакции напоминает знаменитый эпизод из рассказа «Серебряный» Артура Конан Дойла, когда сторожевая собака не залаяла, почуяв вора, из чего Шерлок Холмс сделал вывод, что «несомненно, собака хорошо знала ночного гостя» [220] Артур Конан Дойл, «Серебряный», из сб. «Архив Шерлока Холмса», пер. Ю. Жуковой. . Если анализ изображений нацелен исключительно на пики активности мозга и на максимальные реакциии, он неизбежно теряет из виду разнообразные паттерны мозговой деятельности, которые, вероятно, исполняют роль той собаки. А это подводит нас к проблеме более общей, нежели анализ, делающий ставку на локализацию когнитивных процессов: такой подход закрывает глаза на вопрос о механике этих процессов. «Даже если бы мы могли связать точно определенные когнитивные функции с конкретными участками мозга… это почти ничего не сказало бы нам о том, как мозг рассчитывает, представляет, дешифрует и иллюстрирует примерами те или иные психологические процессы», – писал психолог Уильям Аттел в своей книге «Новая френология», вышедшей в 2003 году [221] William R. Uttal, The New Phrenology: The Limits of Localizing Cognitive Processes in the Brain (Cambridge, MA: MIT Press, 2003). . Примерно о том же говорил и философ Дэниел Деннет, когда посмеивался над идеей, что конкретные участки мозга отвечают за один конкретный когнитивный процесс, то есть за феномен человеческого сознания [222] Daniel Dennett, «Consciousness Explained» (Boston: Back Bay Books, 1992). . Локализация этого процесса попросту смещает вопрос о дешифровке механизмов функционирования мозга на дешифровку механизма функционирования рассматриваемого участка мозга. Деннет иронически уподобляет этот подход театральному представлению, в ходе которого воплощение сознания в мозге «наблюдает» все происходящее в мозге и осознает его; такой сценарий в очередной раз напоминает декартовский дуализм разума-тела, даже если все происходит в мозге. Такой «Картезианский театр» Деннет считает нелепицей, поскольку участок (или участки) мозга, обеспечивающие сознание, на самом деле так же непостижимы, как и само сознание, а границы между «сознательными» и «несознательными» участками мозга неизбежно произвольны.

Если мы делаем ставку на локализацию других когнитивных функций, то ставим декорации для таких же нелепых спектаклей, в которых участки мозга, воспринимающие цвета, фразы, области пространства и так далее, наделяются сверхъестественными способностями и отделяются от участков, которые этого не делают. Хотя ни один нейрофизиолог не придерживается такой карикатурной точки зрения, упрощенческие толкования результатов функционального сканирования мозга оставляют именно такое впечатление. Многие ученые считают, что исследования локализации ценны в первую очередь не тем, что они выявляют участки мозга с якобы дискретными функциями, а тем, что они подсказывают, где начинать более тщательные экспериментальные исследования, зачастую с привлечением инвазивных методов, непосредственно измеряющих клеточную активность у животных.

Картезианский театр по Деннету и обобщение этой аналогии на другие когнитивные процессы заставляет вспомнить настоящий театр драматургов-модернистов вроде Сэмюэля Беккета. В абсурдистском шедевре Беккета «В ожидании Годо» двое бродяг Владимир и Эстрагон изо дня в день сидят на обочине одной и той же дороги в надежде, что рано или поздно им встретится Годо, в честь которого названа пьеса, однако Годо так и не появляется [223] Сэмюэл Беккет, «В ожидании Годо. Трагикомедия в двух актах». Пер. Н. Санниковой . «А ты уверен, что это здесь?» – спрашивает Эстрагон, не зная, в нужном ли месте они дожидаются своего кумира. Эту пьесу часто считают комментарием о бессмысленности бытия, так что неудивительно, что Беккет и его критики так и не пришли к единому толкованию пьесы и ее персонажей. Годо так и остается тайной, точь-в-точь как цветное пятно мозговой активности на карте фМРТ: мы так и не узнаем, кто он, что символизирует и существует ли вообще. Так не Годо ли мы ищем, когда пытаемся локализовать когнитивные функции при помощи методов сканирования мозга? Может быть, мы высматриваем на этих картинках нечто загадочное, определяемое скорее нашими ожиданиями, чем реальностью, и пора оставить надежду обрести просветление к концу поисков?