Марко Магрини - Мозг. Инструкция пользователя

Вдоль борозды, отделяющей теменные доли от лобных долей, расположена область, именуемая соматосенсорной корой, – она следит за осязанием. В этой области находится пространственно-сенсорная карта, которая позволяет определить, что болезненные ощущения от слишком горячей чашки поступили от пальцев руки. Эта нейронная модель всех осязательных рецепторов называется гомункулусом , поскольку количество нейронов в ней пропорционально чувствительности рецепторов в разных частях тела: она похожа на гуманоида с длиннющими ручищами и гигантскими ножищами и вываленным изо рта огромным языком [см. стр. 127].

Теменные доли участвуют также в процессе формирования и расшифровки речи.

• Затылочные доли

Точно так же, как левое ухо посылает преобразованные в электрические импульсы акустические сигналы в правую височную долю (четко в противоположный участок мозга), так и левый глаз отправляет визуальные сигналы в виде электрических импульсов в правую затылочную долю, в область, расположенную наискосок от глаза.

Однако затылочные доли одним лишь зрением, само собой, не ограничиваются. Огромный объем данных от расположенного наискосок глаза поступает в затылочную долю через таламус, в перевернутом виде. А еще надо мгновенно определить цвет всех предметов, попавших в поле зрения; оценить размеры, расстояние, глубину этого поля; идентифицировать движущиеся объекты или знакомые лица. Эти сложнейшие вычисления выполняются в разных областях коры, которые работают в буквальном смысле бок о бок. Помимо первичной зрительной коры(зрительная зона V1), получающей необработанные зрительные данные и выявляющей движение, выделяются вторичные зрительные области, которые отвечают, к примеру, за ассоциативный ряд (V2), выделение цветов (V4), определение формы, размеров предметов и вращение глаз.

Все эти операции вместе позволяют создать цветную трехмерную картину с углом охвата 120 градусов, с высокой степенью разрешения и в реальном времени [см. стр. 121]. И это далеко не все – затылочная доля, в свою очередь, отправляет визуальную информацию в долю теменную, чтобы обеспечить правильную реакцию в ситуациях, аналогичных описанной выше истории с чашкой, и в височную долю, чтобы превратить сегодняшние впечатления в память о прошлом (и запомнить, что в чашках бывает кипяток).

Обобщая, можно сказать, что затылочные доли визуальную информацию получают, а другие области коры ее интерпретируют. Только благодаря их совместной работе мы можем прочесть и понять эти строки!

Наш мозг является многофункциональным произведением природы. Три в одном? Пять в одном? О нет, функций, которые он осуществляет, существенно больше. Их так много, что они порой перекрывают и дублируют друг друга, да так, что перечислить все просто невозможно.

Следует подчеркнуть, что наш мозг умеет думать и реагировать, запоминать и забывать, любить и ненавидеть, спать и бодрствовать, понимать и учиться, строить и разрушать и много чего еще. Его сила, по сути, и есть сила рода человеческого.

Тем не менее следует остановиться подробнее на трех или четырех его основных характеристиках, с учетом того, что мозг сам способен переформулировать свои задачи, предсказывать будущее, описывать сам себя и ощущать в полной мере свою ответственность за собственные дела.

Все это и называется интеллектом.

Пока мы сами живем более или менее в настоящем, наш мозг постоянно старается заглянуть в будущее. Многочисленные неврологические и психологические эксперименты показывают, что у мозга есть базовая функция, которую наши предки, не имевшие специальных технологий типа магнитного резонанса, никогда не смогли бы даже вообразить: предвидение. Короче говоря, мозг постоянно предсказывает собственные ощущения. Он как бы вглядывается в более или менее близкое будущее.

Человек этого не чувствует, однако его мозг постоянно, на каждом шаге предсказывает, что будет, когда нога коснется земли. Бывает, предвидение не сбывается – нога натыкается на кочку или проваливается в ямку; в этом случае мозг включает сигнал тревоги и помогает обрести равновесие.

Если водитель не может предвидеть траекторию своего автомобиля, то ему нечего садиться за руль: он становится слишком опасным на дороге. Точно так же и спорт может стать слишком рискованным занятием, если спортсмен не будет заранее рассчитывать, куда он кидает мяч и где тот упадет. Сегодня плейлисты и стриминг сломали привычный порядок прослушивания музыки, а ведь когда-то фанаты группы Beatles , слушавшие классические альбомы, обнаружили забавный эффект: после прослушивания песни « With a little help from my friends » во время паузы у них в голове, еще до того, как игла дойдет до соответствующего места на пластинке, уже звучали первые ноты следующей песни – « Lucy in the sky with diamonds ».

Мозг постоянно погружен в будущее, чтобы сравнивать его с прошлым. Из хаоса получаемых сигналов он выделяет те, что уже соответствуют прошлому опыту, чтобы подготовиться к вероятному, уже вырисовывающемуся будущему. Когда же предвидение обманывает, как в случае ноги, провалившейся в яму, он вновь опирается на опыт прошлого, чтобы решить возникшую проблему.

Наука о мозге тоже не избежала ошибок. Веками люди верили, что мозг реагирует на информацию, поступающую от органов чувств. Теперь же исследователи уверены, что мозг не реагирует, а именно предсказывает. И именно поэтому он всегда активен, в нем безостановочно происходят миллионы химических реакций в секунду. Наш мозг предполагает появление чувств и ощущений, визуальных, слуховых, обонятельных, и всякий раз сравнивает их с прошлым опытом, причем совершенно незаметно для нас. До тех пор, пока не происходит нечто неожиданное, привлекающее внимание. Это похоже на езду на машине по знакомому маршруту, когда все действия совершаются автоматически, пока что-то не выбьет водителя из колеи: красный сигнал светофора в неожиданном месте.

Даже когда мы полны внимания, например, слушая лектора, который рассказывает что-то увлекательное, наш мозг автоматически анализирует звуки, слоги и слова, стараясь предсказать последующие звуки, слоги и слова и даже идеи. Это похоже на просмотр старого фильма, когда мы знаем, какая сцена сейчас последует, или на просмотр фильма, ранее не виденного, но конец которого легко угадать.

Предвидение тесно связано с системой вознаграждения [см. стр. 159], одним из главный неврологических механизмов, влияющих на поведение путем активации циркуляции дофамина [см. стр. 41]. В начале ХХ века Иван Павлов открыл и описал условные рефлексы: он производил один и тот же звук всякий раз, когда кормил собаку, и в результате этот звук стал вызывать непроизвольное выделение слюны у животного. Павлов не знал, что такое поведение обязано своим возникновением притоку дофамина (он был открыт гораздо позже, в 1958 году); однако его эксперименты заложили основу для будущего исследования когнитивных функций.