Страница 6 из 15
Подумайте, каким образом при такой организации может работать жизненный опыт переживаний – как множество пальцев, толкающих те или иные костяшки домино и создающих разные паттерны активизации. Таким образом, все многообразие происходившего с нами на протяжении нашей жизни может быть сохранено в комплексе нейронных цепей в виде распределенно-параллельных паттернов. Имея миллиарды нейронов, каждый из которых способен образовать до 10 000 связей с соседними нейронами, можно создать практически бесконечное число различных паттернов соединения. Математические величины способности мозга к формированию связей умопомрачительны. Например, если взять всего 500 нейронов, каждый из которых будет связан со всеми остальными, при том, что они могут находиться только в активном или пассивном состоянии, общее число возможных паттернов будет составлять 2500. Эта величина превышает приблизительное расчетное количество атомов в обозримой Вселенной[22]. Если учесть, что на самом деле нейронов миллиарды, то нетрудно понять, почему наш мозг признают наиболее сложной конструкцией, известной человеку – или, если быть более точным, – неизвестной человеку.
Таковы базовые принципы работы мозга. Значит, как и Нео в исполнении Киану Ривза, мы не имеем прямой связи с реальностью. Все, что мы ощущаем, преобразуется в паттерны нейронной активности, которые и формируют психическую жизнь. Вы живете в своей собственной матрице. Наиболее ярко продемонстрировал это знаменитый канадский нейрохирург Уалдер Пенфилд. Он вызывал подобные сну образы прошлого у своих пребывающих в сознании пациентов при прямом стимулировании их коры в процессе операции.
Он писал:
«Это было электрическое возбуждение последовательной записи сознания – записи, которая была создана прежним опытом переживаний пациента»[23].
Он даже оперировал свою собственную сестру и продемонстрировал, что прямая стимуляция коры запускает двигательную активность, ощущения и мысли. Именно эти паттерны соединений кодируют всю информацию, которую мы обрабатываем, воспоминания, которые мы храним, и планы, которые мы собираемся выполнить. Любовь, ненависть, столица Франции, победитель последнего Кубка мира по футболу, правила установки палатки, метод деления на 10, замысел вашего будущего рассказа, вкус шоколада и запах апельсина – каждое чувство, каждый бит знания и опыта, который у вас есть, как и ваши будущие планы, – все возможно только благодаря каскадной активизации нейронов. Все, что мы есть, можем сделать или сделаем, сводится к этим процессам. Иначе нам бы понадобилось иметь в мозге духа-призрака, но до сих пор ни один не был найден.
Как организован мозг
Конечно, человеческий мозг – организованная структура, а не хаотическая путаница перекрывающихся цепей. В нем выявлены различные области, отвечающие за определенные задачи и функции. Существуют зоны мозга, где происходит обработка информации, поступающей от органов чувств. Зоны, ответственные за планирование и управление движениями. Зоны, связанные с памятью. Зоны, где проводятся вычисления. Существуют центры эмоций, агрессии, удовольствия и возбуждения – огонь в чреве машины, который утром поднимает нас с постели и мотивирует проявлять активность в этом мире.
Одна из аллегорий структурной организации и функционирования мозга – образ луковицы. В центре луковицы находится ствол мозга, регулирующий основные жизненные функции организма, обеспечивающие наше выживание, в частности дыхание и кровообращение. Над стволом мозга находится область среднего мозга, контролирующего уровни активности, бодрствование и аппетит. Средний мозг осуществляет базовый двигательный контроль и первичную обработку информации от органов чувств. Из среднего мозга вырастает лимбическая система, контролирующая эмоции и побуждения, в том числе агрессию и половое влечение. Эти уровни (нижние этажи) мозга нередко называют «мозгом рептилии», поскольку он управляет тем уровнем функций, который мы делим с ящерицами и змеями[24]. Это инстинкты, которые просто запускаются при виде конкурента или потенциального партнера, подобно коленному рефлексу[25]. В глубоком прошлом нашего вида мы действовали именно таким автоматическим способом, но со временем выработали мозговое оснащение более высокого уровня, позволившее нам контролировать эти примитивные импульсы.
Поверх всего находится кора головного мозга[26], тонкий слой на его поверхности, набитый нейронами, которые поддерживают высокоуровневую обработку информации, позволяющую интерпретировать мир, генерировать знания и планировать действия.
Одно из самых удивительных открытий последних лет обнаружило, что наибольшее число нейронов находится вовсе не в коре больших полушарий. Масса нейронов плотно упакована в мозжечке, находящемся в задней части больших полушарий мозга. Мозжечок контролирует наши движения[27]. Оказывается, только приблизительно пятая часть нейронов находится в коре больших полушарий (неокортексе), которую обычно связывают с высокоуровневым мышлением. Это вызывает удивление, поскольку разумно предположить, что сложные психические процессы вроде мышления должны выигрывать от увеличения числа процессоров. Однако мощность заключается не в числе нейронов, а в числе связей. Как и во многих других вопросах эффективности в нашей жизни, важно не то, сколько ты имеешь, а что ты с этим делаешь и с кем ты знаком. Несмотря на то что в неокортексе нейронов меньше, чем можно было бы ожидать, он имеет гораздо больше аксонных связей (осуществляемых длинными отростками нейронов), соединяющих различные, сильно разбросанные клеточные популяции. Секрет мощи коры больших полушарий – в коммуникациях. Интегрируя информацию из разных областей, мозг может генерировать богатые многомерные переживания. Каким-то образом из этого богатства появляется наше осознанное Я. Без активности неокортекса человек теряет осознание – теряет СЕБЯ.
Эта многослойная модель не только представляет основную схему организации мозга, но и иллюстрирует прогресс относительного развития мозга, который происходит эволюционно. Системы нижнего уровня – более древние, зрелые и оперативные, чем верхние этажи мозга, продолжающие развиваться до взрослости. Младенцы начинают жизнь с функционирующими преимущественно отделами нижнего уровня. Со временем и по мере приобретения опыта эти нижние отделы наращивают связи с отделами более высоких уровней, которые начинают вносить свое влияние и управление, вследствие чего мозг работает все более координированно.
Вы можете наблюдать, как эта координация начинает проявляться у ребенка. Многие ученые, включая меня, убеждены, что большинство изменений, происходящих в первые годы жизни, связано не столько с пробуждением высших центров мозга, сколько с интеграцией между разными отделами, с возможностью контроля высших отделов над механизмами низших уровней. Например, такие простые вещи, как движение глаз, могут изначально управляться системами нижних уровней, расположенными под корой головного мозга и действующими с самого рождения[28]. Проблема в том, что системы нижнего уровня довольно примитивны и неуклюжи. Настолько, что их управление движением глаз сводится лишь к направлению взгляда на самые темные и самые светлые объекты окружающего мира. Именно поэтому внимание самых маленьких детей обычно привлекают наиболее яркие предметы. К тому же младенцу не хватает пока управляющей способности высших отделов, чтобы отвести взгляд от яркого пятна. В частности, в возрасте до двух месяцев младенцы склонны к «вязкой фиксации» – они надолго фиксируют взгляд на визуально привлекательной зрительной цели[29]. Но если наиболее заметные вещи всегда будут притягивать наш взор, мы постоянно будем терять из виду все остальное. Действительно, когда я работал в специальном подразделении для детей с проблемами зрения, к нам часто приходили молодые матери, обеспокоенные тем, что их здоровые малыши, похоже, слепы, поскольку они слишком мало, как казалось мамам, двигают глазами. Они словно впадают в некое подобие транса, уставившись в окно. Матери желали знать, почему их младенцы не смотрят им прямо в глаза.
22
Количество атомов в обозримой Вселенной оценивается приблизительно числом 1081. Я в долгу перед Дэном Уолпертом за это невероятное математическое сравнение.
23
W. Penfield, The Mystery of the Mind (Princeton, NJ: Princeton University Press, 1975).
24
P. MacLean, The Triune Brain in Evolution: Role of Paleocerebral Functions (New York, NY: Plenum, 1990).
25
Рефлекс подскакивания голени при ударе медицинским молоточком по коленке. – Примеч. пер.
26
Помимо среднего мозга еще выделяют передний, промежуточный и конечный мозг. Кора больших полушарий относится к конечному мозгу. – Примеч. ред.
27
Azevedo et al. (2009).
28
I.J. Atkinson, The Developing Visual Brain (Oxford: Oxford University Press, 2000).
29
B.M. Hood, «Shifts of visual attention in the human infant: A neuroscientific approach», in L. Lipsitt and C. Rovee-Collier (eds), Advances in Infancy Research, vol. 9 (Norwood, NJ: Ablex, 1995), 163–216.