Элхонон Голдберг - Креативный мозг [Как рождаются идеи, меняющие мир] [litres]

Эксперимент Василисы был придуман для того, чтобы распознать механизмы работы мозга при столкновении с новизной познавательного характера. Поэтому Василиса сравнивала уровни активации в различных частях мозга на разных стадиях работы над заданием. Исходя из этого она провела два различных сравнения. В первом случае сравнивались изменение закономерности активации мозга, сопровождающее открытие общего принципа, со средним уровнем активации во время первых трех и последних трех сегментов задания. Во втором – сравнивалось изменение активации, сопровождающее открытие специфических категорий, со средними закономерностями активации в первой и второй половинах каждого из шести сегментов задания.

Результаты этого сравнения подтвердили, что правое полушарие особенно активно на ранних стадиях открытия как общего принципа, так и специфических правил Висконсинского теста, в полном соответствии с гипотезой новизны-привычности. Точнее, правые префронтальные области были активными на ранних стадиях «открытий» обоих типов, что опять возвращает нас к лобным долям (рис. 6.2).

Рис. 6.2. Визуализация при помощи функциональной магнитнорезонансной томографии (фМРТ) во время выполнения Висконсинского теста сортировки карточек (WCST).(а) Области, более активные во время выполнения первых трех, чем последних трех категорий. (б) Области, более активные во время выполнения первой половины, чем второй половины каждой категории

Эти данные согласуются с другими, опубликованными в некоторых исследованиях с использованием фМРТ. По результатам работы Корбетты и Шульмана, правая вентролатеральная часть префронтальной коры является критической для переключения и перенаправления внимания к новой цели. В то же время левая вентролатеральная часть префронтальной коры играет важную роль в извлечении сводной, ранее полученной информации из долгосрочной памяти, в соответствии с идеей, о которой мы говорили в Главе 3, связывая левое полушарие с сохранением информации, поступившей ранее 7. Согласно этим данным, «сеть внимания», которая, как предполагают, направлена во внешний мир, имеет более сильные связи и более специализирована в правом полушарии 8.

Шридхаран Девараян с соавторами провели комплексный анализ закономерностей совместной активации множества областей мозга у испытуемых, которые слушали классическую музыку. Любое «движение перехода» (то есть перехода между отдельными частями симфонии или концерта) было связано с активацией лобно-островковой части коры правого полушария, за которой следовала активация задней теменной коры правого полушария 9. Тревор Чонг с коллегами обнаружили особенно сильную активацию в нижних теменных отделах коры правого полушария у испытуемых, которые наблюдали незнакомые им действия, но ослабленную активность, если эти действия они уже наблюдали ранее 10.

Нэнси Канвишер и ее коллеги изучали закономерности активации зрительной коры у испытуемых, которые учились определять различия между предметами, относящимися к новым категориям. Оказалось, что обучение сопровождается изменениями закономерностей активации, которые значительно варьировали в разных областях правого полушария по сравнению с левым 11. В подобном ключе обучение сложным арифметическим вычислениям приводило к смещению закономерностей активации в сторону левого полушария, особенно к теменным областям левого полушария 12.

Как мы уже обсуждали в Главе 4, активное использование функциональной нейровизуализации, особенно фМРТ, сместило фокус исследований от отдельных областей мозга к нейронным сетям и их взаимодействиям. В ряде таких исследований было обнаружено внезапное, резкое изменение в середине выполнения задания познавательного характера, запускающее активацию сети областей в лобной и теменной коре, и эта активация была латерализована в правом полушарии. Представляется, что точная природа этого изменения не имеет значения, поскольку в любом случае имеет место резкое изменение. В одном таком эксперименте изменение приняло форму перехода «музыкального движения» (переход от одного отдельного сегмента сложной композиции к другому). В другом эксперименте был использован принцип «эксцентричности», когда последовательность визуальных стимулов редко и непредсказуемо прерывается отдельным «странным» стимулом. Представляется, что любое резкое изменение в окружающей среде активирует сеть областей в правом полушарии 13.

Мораль этих исследований простая и мудрая: нейронные механизмы когнитивных процессов не статичные, и их нельзя представлять в виде простых фиксированных локальных сетей. Наоборот, эти сети постоянно модифицируются по мере накопления опыта, и относительная роль двух полушарий меняется в процессе обучения.

К сожалению, при использовании функциональной нейровизуализации исследования не часто проводятся так, как это сделала Василиса. Она изучала характеристики выполнения на различных стадиях активирующего задания познавательного характера по отдельности, а потом сравнивала их. Намного чаще проводится усреднение целой последовательности, комбинируются точки сбора данных, полученных в начале, середине и конце эксперимента. Это можно было бы считать обоснованным подходом, если бы у нас были все основания предполагать, что мозговые механизмы, лежащие в основе выполнения задания, остаются неизменными на протяжении всего процесса изучения этого задания. Но, как мы видели, это предположение часто ошибочно, поскольку, по мере того как испытуемый изучает задание, лежащие в основе механизмы мозга меняются.

Ученые часто горят желанием объединить как можно больше точек сбора данных эксперимента, чтобы повысить точность анализа, но это можно делать только в том случае, если все точки собираются из той же самой «популяции» данных. Если нет, то результаты такого анализа не имеют смысла, даже если они внешне выглядят правдоподобными. Предположим, что Джонни весил 20 кг, когда был маленьким. Поскольку он так сильно любил пиво и гамбургеры, то к сорока годам его вес вырос до 140 кг. Но теперь Джонни уже очень пожилой человек, и он «усох» до 50 кг. И вот вы складываете 20, 140 и 50, потом делите сумму на три и делаете вывод, что вес Джонни составляет 70 кг. Вполне правдоподобно на первый взгляд, но совершенно бессмысленно и вводит в заблуждение! Для сравнения, регистрация динамики активации мозга в процессе изучения нового задания познавательного характера может многое сказать нам о нормальном и аномальном познании, в том числе об индивидуальных различиях в поиске новизны и даже в креативности. Вы больше узнаете о Джонни, если изучите тенденции изменения его веса со временем, чем если будете усреднять его вес в разные моменты жизни.