Эрик Кандель - Век самопознания. Поиски бессознательного в искусстве и науке с начала XX века до наших дней

Рис. 14–2. Спинной мозг в верхней части соединен с задним мозгом, над которым располагаются средний и передний мозг.

Рис. 14–3.

Каждое полушарие разделено на четыре доли, названные в соответствии с лежащими над ними костями черепа: лобную, теменную, височную и затылочную. Лобные доли обоих полушарий занимаются преимущественно исполнительными функциями, моральной оценкой, регуляцией эмоций, планированием действий и управлением целенаправленными движениями. Теменные доли занимаются осязанием, вниманием, восприятием положения частей нашего тела и его места в пространстве. Затылочные доли занимаются обработкой зрительной информации. Височные доли важны для интерпретации зрительной информации, в том числе связанной со слухом и речью, а также для распознавания лиц.

Рис. 14–4.

Рис. 14–5.

Височные доли задействованы также в осознанном припоминании и переживании воспоминаний и эмоций. Эти функции осуществляются за счет связей височных долей с пятью структурами, лежащими в глубине переднего мозга под корой больших полушарий: гиппокампом, миндалевидным телом, полосатым телом, таламусом и гипоталамусом ( рис. 14–5 ). Гиппокамп задействован в записи и извлечении из памяти недавних воспоминаний. Миндалевидное тело играет роль дирижера нашей эмоциональной жизни: оно координирует эмоциональные состояния посредством сигналов автономной нервной системы и гормонов. Кроме того, миндалевидное тело совместно с другими структурами, например префронтальной корой, обеспечивает влияние эмоций на когнитивные процессы, в том числе на сознательные ощущения. В каждом из двух полушарий мозга есть свой гиппокамп и свое миндалевидное тело.

В глубине каждого полушария располагается таламус – портал для всей сенсорной информации (кроме обонятельной), поступающей в кору больших полушарий. Именно через таламус осуществляется связь латерального коленчатого тела, специализирующегося на зрении и анализе поступающей от сетчатки информации, с корой. С таламусом соседствуют базальные ганглии, участвующие в регуляции выученных движений и некоторых когнитивных функций. Наружный участок базальных ганглиев называется полосатым телом . Оно задействовано в ощущениях вознаграждения и ожидания. Под таламусом располагается гипоталамус – небольшая, но очень важная структура, управляющая многими физиологическими функциями, например частотой сердечных сокращений и кровяным давлением, посредством регуляции работы автономной нервной системы. Изменения частоты сердечных сокращений и других физиологических показателей задействованы в большинстве наших эмоциональных реакций на жизненные ситуации. Кроме того, гипоталамус регулирует выделение гормонов гипофизом.

Средний мозг (самый маленький из отделов головного мозга) содержит аппарат управления движениями глаз, который играет ключевую роль в концентрации на объектах окружающего мира, в том числе компонентах произведений искусства. Кроме того, вентральная область покрышки среднего мозга содержит нейроны, которые синтезируют дофамин, необходимый для обеспечения фокусировки внимания и участвующий в положительном подкреплении.

Хотя большие полушария головного мозга выглядят одинаковыми и совместно обеспечивают восприятие, понимание и движение, в осуществлении этих функций они участвуют по-разному. Например, восприятие, понимание и активное использование грамматики и речи (как устной, так и языка жестов) осуществляются преимущественно левым полушарием ( рис. 14–4 ), а интонациями речи занимается преимущественно правое полушарие ( рис. 14–3 ). Помимо языка, левое полушарие специализируется на чтении и арифметике, а также на логическом, аналитическом и вычислительном способах получения информации. Правое полушарие, в свою очередь, обрабатывает информацию более обобщенно, цельно и, по-видимому, более творчески.

Как мозг, особенно зрительная система, обрабатывает информацию? Вначале он получает информацию от органов чувств: зрительную – от глаз, слуховую – от ушей, обонятельную – от носа, вкусовую – от языка, осязательную и температурную – от кожи. После предварительной обработки мозг рассматривает сенсорную информацию в свете накопленного опыта и генерирует внутренние представления, образующие наше восприятие окружающего мира. Когда необходимо, он целенаправленно реагирует на поступающую информацию. При этом он совмещает друг с другом все аспекты нашей психической жизни: восприятие сенсорной информации, мысли, чувства, воспоминания и действия. Рассмотрим пример. Я замечаю на противоположном тротуаре двух знакомых, бессознательно сравниваю их лица с образами в своей памяти и понимаю, что это мои друзья Ричард и Том. Я перехожу улицу, чтобы поздороваться. Для всех этих процессов (вычислительного анализа, обращения к памяти, действий) требуются сигнальные способности огромного числа нейронов.

Нейроны – “строительные блоки” головного и спинного мозга – служат элементарными сигнальными единицами центральной нервной системы. Их сигналы состоят из потенциалов действия – очень коротких электрических импульсов, возникающих по принципу “все или ничего” и незначительно отличающихся друг от друга по амплитуде. Сигналы различаются не амплитудой импульсов, а частотой и конфигурацией последовательностей. Эти особенности сигналов позволяют нейронам передавать информацию.

Вся поступающая в мозг сенсорная информация (зрительная, слуховая, осязательная) зашифрована в виде нейронных кодов – последовательностей потенциалов действия нервных клеток. Когда мы смотрим на улыбающегося младенца, великое произведение искусства или закат, наслаждаемся красотой и тишиной вечера во время отпуска с семьей, эти ощущения возникают в результате потенциалов действия, генерируемых в определенных последовательностях в разных наборах нейронных сетей в мозге.

Чтобы представить, что требуется для зрительного восприятия, уместно сравнить способность мозга к обработке информации с возможностями искусственных вычислительных устройств. Накопленные к 40‑м годам XX века знания о механизмах работы мозга и обработке информации позволили создать компьютеры – “электронные мозги”. К 1997 году компьютеры стали настолько мощными, что суперкомпьютер Ай-би-эм “Дип блю” выиграл у Гарри Каспарова, в то время лучшего шахматиста планеты. И все же компьютеру с его исключительными способностями к усвоению правил, логике и расчетам с большим трудом давалось усвоение правил восприятия лиц, и он не мог научиться их распознавать. Недоступно это умение и большинству мощнейших современных компьютеров. Компьютеры превосходят человеческий мозг в области обработки и анализа данных, но уступают нашей зрительной системе в том, что касается проверки гипотез, творчества и умозаключений.