Дэвид Иглмен - Живой мозг

Но этот порядок вещей в ошеломительно короткие сроки стал другим. В итоге мы видим, как поменялся характер наших споров за обеденным столом: теперь в них побеждает не тот, кто громогласнее или убедительнее остальных, а тот, кто проворнее всех выхватит из кармана мобильник и моментально найдет ответ на обсуждаемый вопрос. И потому дискутируем мы нынче не в пример быстрее, лихо перескакивая с одного решенного вопроса на другой. Даже когда мы в одиночестве, процесс обучения не прерывается — он продолжается, когда нам хочется найти заинтересовавшее нас слово в Википедии, а она увлекает нас каскадом ссылок все глубже и глубже, и шестью ссылками позже мы узнаём нечто, о чем даже не знали, что мы этого не знаем.

Огромное преимущество такого подхода проистекает из одного простого факта: все попадающие в наш мозг новые идеи произрастают из попурри ранее усвоенных входных данных, а их мы сегодня получаем больше, чем когда-либо прежде25. Сегодняшние дети растут в условиях беспримерного богатства: круг наших знаний неимоверно расширился и продолжает расширяться, предлагая нам все больше новой информации. Юным мозгам предоставлена возможность отыскивать перекрестные связи между фактами из разных областей знаний и генерировать идеи, о каких в прошлые века не могло помыслить даже самое богатое воображение. Это отчасти объясняет экспоненциальный рост образованности человечества: у нас ускорились коммуникации, а совокупность получаемой информации обширнее, чем когда-либо. Пока неясно, каковы будут социальные и политические последствия использования интернета, но с точки зрения нейробиологии он открывает нам дорогу к более богатым и разносторонним знаниям.

* * *

В предыдущих главах мы рассматривали перемены в мозге, вызванные изменениями в строении тела, оперируя такими понятиями, как сенсоры и конечности. В этой главе мы обратились к изменениям, которые происходят под действием двигательной практики или вознаграждающих сенсорных сигналов. Указанные сценарии объединяет принцип более высокого порядка — актуальность. Ваш мозг адаптируется к тому, чему вы посвящаете свое время, до тех пор, пока эти занятия обеспечивают вам вознаграждение или укладываются в ваши цели. Для потерявшего зрение расширение функций других органов чувств приобретет повышенную актуальность, и это глубокая причина, лежащая в основе изменений в его мозге, позволяющая представительствам других органов чувств захватить его зрительную кору. Если незрячий водит пальцами по выпуклостям шрифта Брайля, но не мотивирован изучить его, нейронные связи у него не изменятся ввиду отсутствия правильного набора нейромодуляторов. Аналогично, если добавленная к вашему телу телеконечность для вас актуальна, оно освоит ее использование, как научилась использовать необычное строение тела собака по кличке Фэйт.

В целом принцип адаптации на основе актуальности позволяет нам понять, как животные, постоянно получая разнообразные повреждения, умудряются не утрачивать подвижность за счет того, что их мозг при необходимости адаптируется, чтобы сохранить возможность преследовать свои цели. Ниже будет рассказано, как использовать этот принцип при создании роботов нового типа, которые продолжат функционировать, даже если сломается ось, сгорит часть материнской платы или разболтается какой-нибудь винтик.

Но прежде надо понять, что объединяет симптомы отмены наркотических веществ и переживание горя и почему такое понятие, как неожиданность, играет столь значимую роль в мозговой алхимии.

В 1980-е годы десятки тысяч людей стали замечать непонятное явление. Когда они смотрели на конверт от дискеты, украшенный черно-белым логотипом IBM, им казалось, что буквы слегка отливают красным. Такая же странность поджидала их на книжных страницах: типографский текст тоже давал красноватый оттенок, причем ни до 1980-х годов, ни после никто ничего подобного не наблюдал. Какие же изменения приключились в человеческом мозге в этом временн о м окне? Чтобы разобраться в сути явления, нам придется вернуться на 2400 лет назад.

Первую в истории запись о зрительной иллюзии сделал славившийся наблюдательностью Аристотель. Однажды он увидел застрявшую посреди быстрого горного потока лошадь и людей, пытавшихся вызволить ее. Движимый состраданием, Аристотель сосредоточенно следил за спасательной операцией, не отрывая глаз. Когда же он наконец отвел взгляд, ему показалось, что все вокруг — скалы, деревья, сама земля — движется в противоположную течению реки сторону.

Если вы хотите пережить смутившее Аристотеля, хотя и приятное ощущение, простейший способ — пристально смотреть на водопад. На некоторое время сосредоточьте взгляд на низвергающихся потоках воды, а потом переведите его на боковой скальный склон. И вам покажется, что скала движется вверх.

Эта известная оптическая иллюзия называется эффект постдвижения . Почему так происходит? В вашей зрительной коре активность определенной группы нейронов передает нисходящее движение, а активность другой группы — восходящее. Обе группы обречены на вечную борьбу. Б о льшую часть времени битва идет на равных и обе стороны в одинаковой степени подавляют одна другую. В итоге вы видите, что мир не поднимается и не опускается.

С учетом сказанного самое распространенное объяснение эффекта постдвижения — утомление: от долгого наблюдения за нисходящим движением кодирующие его нейроны в зрительной коре успевают израсходовать значительную часть своей энергии, из-за чего их сила на некоторое время истощается. И, значит, перевес в вечной битве получают нейроны, отвечающие за восходящее движение. Из-за этой разбалансировки вы и наблюдаете эффект восходящего движения.

Гипотеза утомления привлекает своей простотой. Но, увы, она неверна и некоторые существенные факты иллюзии не объясняет. Предположим, вы какое-то время пристально смотрите на водопад, а потом вам плотной повязкой закрывают глаза часа на три. Снова открыв глаза, вы увидите, что горные склоны по бокам водопада движутся вверх. Вот вам и доказательство, что вр е менное истощение нейронов к этой оптической иллюзии не имеет отношения, ее корни лежат где-то глубже.

Иллюзия образуется не из-за пассивного утомления, а, напротив, в силу активной перенастройки. Вы предъявляете зрительной системе картину нисходящего движения мира, и через некоторое время у мозга возникает предположение, что это новая норма. Поначалу мозг расценивает нисходящее движение как информацию поистине сенсационного свойства, но на протяжении некоторого времени она остается стабильной. Мозг принимает это как новую реальность: мир скорее сползает вниз, чем поднимается. Ваша зрительная система тщательно перенастраивается, чтобы отражать новую нормальность мира и ожидать больше нисходящего, чем восходящего движения. Но когда вы переводите взгляд с водопада на неподвижный боковой склон, перенастроенная установка зрительной коры со всей очевидностью бросается в глаза, потому что теперь скалы и деревья всплывают к небесам. Установка (то есть то, чт о именно считать неподвижным), как видите, изменилась1.