В начале 1980-х ученые одного из ведущих университетских центров, занимавшихся конструированием роботов, наблюдали, как последняя их модель неуверенно, рывками передвигается с одного конца своей вселенной к другому. Эта вселенная помещалась в захламленном подвале университетского здания, используемом как склад, и составляла метров шесть в ширину. Но это был единственный мир, с которым робота познакомили программисты.

Сам робот – неуклюжее соединение процессорных блоков компьютера с подвижным металлическим каркасом – путешествовал, не покидая здания. Его не пытались сделать красивым, но хотели сделать умным, его мощный компьютерный мозг содержал специальную программу, чтобы он мог «продумать» свой путь по комнате. Робот был также снабжен рудиментарным органом зрения: к его каркасу крепилась видеокамера, которая снабжала его компьютерный мозг «сенсорными» сигналами, помогавшими успешно перемещаться в пространстве.

Ученые разработали эту модель робота для выполнения весьма простых задач: с помощью «органа зрения» безопасно перемещаться по захламленной комнате, найти дверь, ведущую в коридор, и открыть ее. Несведущему человеку могло бы показаться, что эти задачи слишком примитивны для такой сложной машины, но ученые знали, что на их решение роботу придется до предела потратить все свои вычислительные способности. Они надеялись, что этот эксперимент позволит им лучше понять способность искусственного разума взаимодействовать с окружающей обстановкой в процессе движения.

Движение было главным элементом данного эксперимента, оно ставило перед компьютерным мозгом робота крайне трудные задачи буквально на каждом совершаемом им нелегком шагу: даже самому незначительному движению предшествовала мучительно долгая пауза, посвященная анализу, – скажем, решение проблемы, как обогнуть стол, могло сделать робота неподвижным на целые часы.

Чтобы понять, почему робот продвигался так медленно, нам надо вспомнить, насколько примитивны были его инструменты для восприятия окружения. У него был только один источник информации об окружающем мире, в котором он искал свой путь: визуальные образы, поступающие на компьютер с видеокамеры, прикрепленной к его каркасу. Эти образы помогали роботу ориентироваться в среде, но при малейшем перемещении вся картина менялась: углы и расстояния становились иными, тени сдвигались, одни предметы становились ближе, а другие оказывались дальше.

Предметы в комнате, разумеется, не двигались, менялись только пространственные отношения робота с каждым из них. Каждый раз, когда робот продвигался вперед, он видел иную картину мира. Она отличалась от старой немного, но этого было достаточно, чтобы умная машина замерла на месте. Ее процессорам не хватало мощности, а программам – сложности для понимания того, что мир, запечатленный в предыдущем наборе образов, просто-напросто – чуть измененная версия все того же мира.

Таким образом, для робота любое изменение было тотальным, так что каждый новый образ был для него отражением совершенно иной вселенной. Робот не мог перенести опыт «старого» мира в мир новый – для него реальность не перетекает плавно с одного момента в другой – таким образом, новый визуальный образ представляется для него совершенно незнакомой реальностью, с которой надо учиться обращаться заново.

Сопутствующая обработка информации оказалась крайне тяжелой нагрузкой для цифрового мозга робота, и в результате он передвигался крайне медленно. В итоге, через десять часов после запуска он дошел до двери, к которой изначально стремился, взялся своей механической лапой за ее ручку, потянул на себя и открыл ее.

Искусственный разум робота еле-еле справляется с задачами, на решение которых мозгу живого человека требуются считанные мгновения

По завершении этого путешествия сотрудники лаборатории устроили маленький праздник. Затем робота перекатили в отправную точку его маршрута и дали задание повторить путешествие. Робот добросовестно начал новую мучительную прогулку по загроможденному помещению и после многих часов тяжелой работы снова достиг конечного пункта. Однако, пока его камера искала дверь, а компьютер сравнивал полученные визуальные образы с образцами, хранящимися в памяти, робот постоянно резко прерывал движение. Кто-то взял липкую ленту и наклеил ее на дверь, сделав маленький черный знак Х., который все изменил. Робот ничего не знал о двери с таким знаком. Ничто в его кремниевых понятиях не намекало на то, что дверь со знаком Х может по-прежнему считаться дверью. Из-за этого Х дверь в восприятии лишалась характерных для нее признаков, так что ему оставалось продолжать искать ее в других местах.

* * *

Только что описанный эксперимент был проведен около двадцати лет назад, когда высокие технологии только начали развиваться, и ученые с энтузиазмом только взялись за изучение возможностей искусственного интеллекта. Затем создавались новые поколения компьютеров, у которых увеличивались объем памяти и скорость обработки потока информации. Такие удивительные новинки, как распознавание голоса или виртуальная реальность, стали обычным явлением, и сегодня наши самые совершенные компьютеры за один миг могут решить столько математических уравнений, сколько Ньютон едва успел бы решить в течение пяти своих жизней.

Но несмотря на два десятилетия стремительного развития новых технологий, даже самые мощные модели искусственного интеллекта не могут так плавно и гибко следить за изменениями реального мира, как это делает мозг. Когда перед подобными машинами ставят задачу обрабатывать информацию, не прекращая целенаправленного движения по комнате, даже самые совершенные роботы уступают в ловкости ребенку, кошке или хомяку.

Даже самые совершенные роботы уступают в ловкости ребенку, кошке или хомяку

Такое несовершенство искусственного интеллекта, разумеется, не затмевает блеска разума тех ученых, которые конструируют разумные машины. Но это позволяет нам понять, как трудно собрать миллиарды битов разрозненных данных в единое, динамичное и устойчивое представление о «мире», в котором может целенаправленно и безопасно перемещаться отдельный организм. Но эту неимоверно сложную задачу постоянно решают все живые существа, даже самые примитивные. Фактически это наиважнейшее условие выживания: любой организм должен постоянно обрабатывать лавину все время поступающих к нему сенсорных данных. Их надо сортировать и обрабатывать, чтобы они складывались в одну реальную картину действительности, а затем живое существо свободно движется в этой реальности таким образом, чтобы максимально обеспечить свой шанс на выживание.

По сути, выживание животного зависит от его способности взаимодействовать с его окружением так, чтобы максимально увеличить возможность найти себе пару и пропитание, одновременно сводя к минимуму риск сорваться со скалы или наткнуться на голодного хищника. Интересно, что дезориентированный робот, о котором речь шла ранее, был бы явно неспособен справиться со всеми этими задачами. Если бы он был съедобным живым существом, то стал бы легкой добычей хищника. В то же время обезьяны, кролики, мыши и любая другая подвижная живая тварь могут быстро заметить опасность и возможности, с которыми они постоянно сталкиваются в окружающем мире, и быстро на них отреагировать, что значительно повышает их шанс на выживание.

Почему живые существа способны обрабатывать сенсорную информацию успешнее, чем самые современные компьютеры? Самый вероятный ответ звучит так: потому что их сложные нейронные сети, которые занимаются интерпретацией поступающих сенсорных сигналов, были созданы не современными учеными, опирающимися на логику, а собирались, нейрон за нейроном, от самых примитивных до самых совершенных участков, методом проб и ошибок на протяжении миллионов лет эволюционного процесса. Подобные неотложные конкретные проблемы выживания на протяжении бесчисленных поколений вели тонкую генетическую настройку нервной системы, которая в итоге достигла такой сложности и такой изящной целостности, что даже самые блестящие компьютерные программисты пока могут лишь мечтать о подобном уровне функционирования. Задача любого живого мозга, независимо от степени его неврологического совершенства – будь то крохотные нервные узлы, управляющие поведением насекомого, или невероятно сложный неокортекс человека – всегда оставалась одной и той же: увеличить шансы организма на выживание с помощью реакций на сырые сенсорные данные, которые при обработке складываются в рабочую картину мира.

Задача любого живого мозга: увеличить шансы организма на выживание

Мозг всех живых существ для выполнения своей функции пользуется работой одной и той же единицы – нервной клетки, которая у разных существ работает примерно одинаково. Нервная система даже самого примитивного существа действует по тем же основным законам химической стимуляции и проведения электрического импульса, что и мозг человека. Так, например, представитель класса плоских червей может иметь всего лишь несколько сот нервных клеток во всем своем организме, но процессы, которые позволяют этой рудиментарной нервной системе управлять нехитрым набором действий – касающихся питания, размножения и уклонения от потенциальной опасности, – это ровно те же самые процессы, которые, умноженные и в усовершенствованном виде, действуют в удивительно сложном мозге человека и позволили, скажем, Эйнштейну ставить легендарные мысленные эксперименты или Шекспиру создать его поэзию.

Трудно измерить дистанцию, отделяющую мозг человека от нервной системы червя, но с неврологической точки зрения она не бесконечна. Отличия здесь в основном определяет степень сложности. Именно сложность, если рассматривать это с неврологической точки зрения, отличает червя от жабы, жабу от шимпанзе, а шимпанзе, скажем, от Стивена Хокинга.

Эволюция мозга животных в целом заключалась в том, что он становился все сложнее. Эта сложность позволяла организмам все точнее оценивать состояние окружающей среды и реагировать на происходящие в ней изменения более дифференцированно и эффективно с помощью широкого набора адаптивных реакций. У таких примитивных организмов, как черви, нервная система состоит из простой цепочки нервных клеток, что позволяет животному интерпретировать реальность лишь самым грубым образом и реагировать на нее простейшими реакциями – приблизиться/убежать.

Нервная система даже самого примитивного существа действует по тем же основным законам химической стимуляции и проведения электрического импульса, что и мозг человека

Однако в процессе эволюции видов эта нервная цепочка стала длиннее и обрела усложненную структуру. Там появились петли и узлы. Она стала усовершенствованной сетью нервных клеток, которых стало гораздо больше: сначала миллионы, а потом миллиарды. Они стали частью в высшей степени специализированных структур, которые с высокой степенью точности обрабатывали сенсорную информацию. В итоге между структурами возникли многочисленные связи, позволявшие им обмениваться информацией, строить из нее общую богатую и многоярусную картину окружающей среды и адаптироваться к ней самыми оптимальными способами.

Неимоверная сложность, которую обрела в процессе эволюции нервная система, достигла своей вершины в такой уникальной конструкции, как мозг человека. Благодаря своей совершенной неврологической архитектуре мозг дает человеку мультисенсорную и многомерную картину окружающего мира. Это позволяет ему также пользоваться широким спектром сложных поведенческих реакций в ответ на опасности и возможности этого мира.

Человек не мог бы быть человеком, если бы его мозг не обладал способностью генерировать богатую деталями, реальную и понятную картину мира

Люди обладают способностью предвидеть развитие плохих или благоприятных ситуаций, представлять себе разные альтернативные варианты и потенциальные последствия, даже самые сложные, а также планировать пути к достижению оптимальных результатов. Благодаря человеческому мозгу, который велик по объему и сложен, люди научились хранить пищу впрок, выращивать злаки и рыть колодцы. Для повышения своих шансов на выживание они объединялись в племена и кланы, чтобы общаться, вместе охотиться, делиться запасами и успешно защищаться от опасности. По мере развития сообществ люди учились все совершеннее управлять своей средой, создавая для этого города, государства, правительства, религии, культуру, технологии и, наконец, науку.

Говоря о функциях мозга, которые позволили людям всего этого достичь, употребляют самые разные слова, такие как творчество, талант, понимание или вдохновение. Но человек не мог бы быть человеком, если бы его мозг не обладал способностью генерировать богатую деталями, реальную и понятную картину мира.

* * *

Средний вес мозга человека составляет 1,6 килограммов. По размеру он примерно соответствует большой головке цветной капусты, а по цвету и консистенции напоминает большой шар крайне прочного тофу. Маленькими связками мозг прикреплен к стенке черепа, а тонкий слой жидкости между костями черепа и внешней бороздчатой поверхностью мозга служит защитной подушкой. Эти особые извилины представляют собой различные отдельные структуры, составляющие вместе целостную архитектуру мозга. Каждая такая структура исполняет узкоспециальные функции, но одновременно тесно сотрудничает с другими частями мозга как целого. Такое сложное и утонченное взаимодействие частей позволяет мозгу направлять и интерпретировать информацию, поступающую к нему по нервным волокнам мощным потоком, и реагировать на нее должным образом.

Есть два принципиальных способа, позволяющих нам судить о том, какую именно функцию выполняет определенная структура мозга. Во-первых, это изучение случаев повреждений мозга любой природы, чаще всего из-за опухолей, травм или инсультов. Исследуя, какие функции выпадают при повреждении конкретного участка мозга, ученые, например, открыли, что при поражении затылочной доли ухудшается зрение, а повреждение височной доли может повлиять на речь.

Определить функции разных участков мозга можно и другим способом – с помощью изучения мозга человека, выполняющего особые задачи, методами визуализации. Этот подход называют изучением активности мозга. Методы визуализации позволяют установить, какие участки мозга активизируются при определенном поведении испытуемых.

Мы не можем подробно разобрать анатомическое строение мозга: это не соответствует нашим целям и не позволяет сделать объем книги. Однако, если мы хотим понять, как духовность связана с мозгом, нам важно иметь представление о его основных функциях. При этом мы сосредоточим внимание на тех структурах мозга, которые, как мы считаем, имеют самое непосредственное отношение к феномену духовных переживаний. Одни из этих структур участвуют в генерации некоторых эмоциональных и нейробиологических состояний, и мы рассмотрим эти структуры в следующей главе. В данной же главе мы поговорим о коре головного мозга, в которой, как считается, и следует искать местоположение природы человека. Кора мозга выполняет большую часть наивысших когнитивных функций, а ее различные центры для обработки информации, или ассоциативные зоны, собирают потоки нервных импульсов в единую осмысленную картину, которая позволяет мозгу воспринимать окружающий мир.

При рассмотрении каждой темы мы старались использовать такие понятия и модели, которые доступны рядовому читателю. Часто это не те термины, которые приняты в нейробиологии. Кроме того, мы здесь опирались отчасти на эмпирические факты, а отчасти – на гипотезы. Мы старались не смешивать первые со вторыми. Тем не менее все наши рассуждения, независимо от этого, основаны на результатах проведенных научных исследований. Заинтересованный читатель найдет ссылки на дополнительную информацию в списке литературы в конце книги.

 

Что делает нас людьми: кора головного мозга

Человеческий мозг – это прежде всего знакомые нам извилины коры, которая выполняет все высшие когнитивные функции. Большую часть коры головного мозга называют неокортекс, потому что эта часть мозга появилась в процессе эволюции в последнюю очередь. Именно развитие этой «новой коры» сделало наш мозг чрезвычайно развитым, поэтому мы радикально отличаемся от всех других животных и способны создавать языки, произведения искусства, мифы и культуру.

Рис. 2.1: Мозг, вид сбоку (передняя часть мозга находится от нас слева).

Кора головного мозга связана с телом посредством более примитивных подкорковых структур, которые управляют работой базовых систем жизнедеятельности, гормональной активностью и примитивными эмоциями. Подкорковые структуры связывают кору с мозговым стволом, который, в свою очередь, связывает головной мозг со спинным и с биологическими процессами тела (см. рис. 2.1). Таким образом, кора головного мозга представляет собой наиважнейший центр сенсорного и моторного контроля. Именно здесь мозг соединяется с телом, чтобы создать образ нас самих и окружающего мира.

Кора головного мозга делится на левое и правое полушария, а в каждом полушарии также выделяют по четыре важнейших зоны, называемых долями (см. рис. 2.1 и 2.2). Височная доля, находящаяся на боковой поверхности полушария, связана с языком и концептуальным мышлением; затылочная доля, расположенная сзади, ассоциируется со зрением; теменная доля, венчающая мозг, обеспечивает сенсорное восприятие, зрительно-пространственные функции и ориентацию тела; лобная доля на передней части мозга управляет вниманием и инициирует мышечную деятельность.

Рис. 2.2: Мозг, вид сверху (передняя часть мозга находится от нас слева).

Две полусферы головного мозга более или менее симметричны и по виду, и в какой-то мере по функциям. Например, левая полусфера получает и обрабатывает сенсорную информацию от правой половины тела и управляет моторикой этой стороны, тогда как правая полусфера исполняет те же функции относительно левой половины тела. В обеих полусферах также есть центры для обработки речи, которые при их согласованной работе сообщают нам способность эффективно выражать свои мысли словами.

Однако в то же время в работе правого и левого полушарий головного мозга есть важные отличия. Принято думать, что левое полушарие в большей мере склонно к аналитике и представляет собой центр вербальной коммуникации и математических способностей. Правое полушарие использует более абстрактный и цельный подход, это центр невербального мышления, зрительно-пространственного восприятия, а также восприятия, модуляции и выражения эмоций. Но не следует забывать о том, что оба полушария могут выполнять одни и те же психические функции.

Поскольку левое полушарие головного мозга в целом обеспечивает неврологические основы устной и письменной речи и поскольку эти функции крайне важны для формулировки и выражения сознательных мыслей, часто это полушарие называют «доминирующим». Однако в типичном случае для правильной работы мозга необходимо слаженное взаимодействие коры обоих полушарий. Они осуществляют коммуникацию между собой с помощью сетей нервных волокон. Исследования показали, что эти сети в силу природы составляющих их нервных клеток не могут передавать сложные мысли и образы, но только нюансы.

Допустим, вы решаете какую-то геометрическую головоломку, скажем, думаете о том, как вписать квадрат в круг; при этом преимущественно задействован аналитический процесс, связанный с левой стороной. Мозг здесь использует логику измерения длины и окружности, при этом правое полушарие воспринимает эти формы как целое. Поскольку каналы коммуникации между полушариями не передают картин в деталях, правая часть мозга не имеет всей информации о результатах анализа левой части. Правая часть, создающая образы, не может в полной мере участвовать в поиске решения. Однако когда визуальные решения правой стороны мозга соответствуют аналитическим выкладкам левой, полушария с помощью электрических импульсов, поступающих к эмоциональному центру мозга, заявляют, что проблема решена.

По мере того как эти упрощенные репрезентации, отражающие мысли или образы, путешествуют с одной стороны мозга к другой, они глубоко влияют на точность восприятия мозгом окружающего мира. Возьмем следующий пример: рассмотрим, каким образом мозг перерабатывает сырые звуковые импульсы в осмысленную речь. Сначала импульсы из первичных центров слуха поступают в главный речевой центр мозга, который обычно помещается в левом полушарии. Скажем, мозг слышит звук слова «right», которое на слух не отличается от «write» и «rite», а затем эти сенсорные данные превращаются в осмысленные слова и предложения, обладающие логикой, понимаемые в контексте грамматики и синтаксиса.

В то же время вторичный центр речи, находящийся в правом полушарии, получает информацию об активности левой стороны с помощью импульсов через структуры связи, а также непосредственно от первичных центров слуха. Правая сторона, используя свои способности к абстрактному и интуитивному пониманию, немедленно начинает интерпретацию эмоционального тона и интонаций речи, которые придают произнесенным словам тонкие смысловые оттенки.

О том, насколько важна такая операция, ярко свидетельствуют те случаи, когда центр речи в правом полушарии поврежден. При этом центр речи левого полушария сохраняет способность логического понимания смысла слов и фраз, но без интуитивной правой части теряется способность различить эмоции, стоящие за словами. В результате человек с таким нарушением, услышав обращенное к нему слово «Уйди!», не в силах оценить эмоциональный тон данного замечания: было ли это грозное повеление или шутливое приказание?

Важность сотрудничества двух мозговых полушарий демонстрируют и те случаи, когда соединяющие структуры выходят из строя в результате хирургических операций, что, в частности, иногда делается для лечения эпилепсии, когда врачи пытаются оградить весь мозг от влияния местного возбуждения. Как показывают исследования, мозг с нарушенной связью между сторонами генерирует как бы два отдельных сознания. Лауреат Нобелевской премии Роджер Сперри, исследовавший пациентов с «расщепленным мозгом», пришел к следующему заключению: «Все доступные нам данные указывают на то, что в результате хирургической операции у таких людей образовалось два отдельных ума, две различные сферы сознания. При этом переживания правого полушария, похоже, абсолютно недоступны для левого».

Мозг с нарушенной связью между полушариями генерирует как бы два отдельных сознания

Допустим, пациенту с расщепленным мозгом показывают изображение молотка, причем его помещают так, что визуальные импульсы поступают только к левому полушарию. В этом случае пациент может сказать, что видит молоток. Если же картинка расположена так, что визуальные импульсы получает лишь правая сторона мозга, пациент неспособен описать словами, что он увидел. Без помощи левой стороны, которая обладает способностью превращать зрительные импульсы в логические и вербализуемые понятия, правая сторона неспособна облечь образ в слова. Но если пациента попросить нарисовать то, что он только что увидел, он сможет изобразить нечто вроде молотка.

Любопытно, что если образ, показанный исключительно правому полушарию, пробуждает сильный эмоциональный отклик, правая сторона будет заниматься поиском логического смысла этих эмоций. Когда, например, пациенту с расщепленным мозгом показывают фотографию Гитлера, поместив ее так, чтобы импульсы поступали только в правое полушарие, на его лице может появиться выражение злости или отвращения. Но если его попросить объяснить эти эмоции, он может дать ответ вроде: «Я вспоминал, как один человек меня рассердил».

Исследования таких случаев позволяют ученым сделать вывод, что оба полушария головного мозга обладают своим сознанием, при этом они переживают и выражают то, что осознают, совершенно по-разному. Очевидно, сознание человека в его полноте и многосторонности зависит от гармоничного взаимодействия обеих половин мозга.

Крайне сложные структуры коры головного мозга обеспечивают такие особые качества ума, которые отличают человека от всех прочих живых существ, но кроме того, эти структуры собирают непрерывно поступающую сенсорную информацию и строят из нее живую картину, которая обеспечивает ум содержанием.

 

Как мозг собирает ощущения в целостную картину

Основная функциональная единица нервной системы человека – это нейрон, крохотная веретенообразная клетка, которая, образуя вместе с другими сеть или длинный нервный путь, передает сенсорные импульсы мозгу. На элементарном уровне нервная система получает эти сенсорные данные в виде миллиардов незаметных электрохимических импульсов от бесконечных сенсорных датчиков кожи, глаз, ушей, слизистой оболочки рта и носа. Эти импульсы передаются по невральным путям, действующим по принципу «волны падения» – процесса, моделью которого служит падение стоящих в ряд костяшек домино, – они минуют синаптические щели и запускают высвобождение нейромедиаторов, которые передают сенсорную информацию мозгу.

Внутри самого мозга сенсорная информация передается по соответствующим нервным путям: скажем, зрительные данные передаются по путям визуальной системы мозга, а обонятельные – по системе соответствующего анализатора. Таким образом, отдельные импульсы направляются и перенаправляются к зонам обработки соответствующей информации. Здесь они сортируются, делаются доступными другим частям мозга, усиливаются или подавляются, интегрируются с данными от центров эмоций и других ощущений и, наконец, собираются в единую перцептивную картину, которая обладает смыслом для обладателя данного мозга и достаточно практична.

Обработка сенсорной информации первого уровня происходит в первичных зонах каждой из пяти сенсорных систем. Эти зоны получают необработанную информацию непосредственно от органов чувств и собирают эти сырые данные в грубую предварительную перцептивную картину. Затем эти образы отправляются к вторичным зонам сенсорных систем, каждая из которых также посвящена одному типу ощущений, где эти образы совершенствуются.

Затем обработанная информация поступает к ассоциативным зонам, где совершается самая доскональная обработка информации. Слово «ассоциативная» означает, что эти структуры собирают, или «ассоциируют», невральную информацию из различных частей мозга. На высшем уровне обработки сенсорную информацию одного определенного типа связывают с информацией от всех других органов чувств, чтобы создать богатую многомерную картину, которая становится важным элементом сознания. В итоге ассоциативные зоны передают полученные данные центрам памяти и эмоций, что позволяет нам организовывать информацию о внешнем мире и реагировать на изменения в нем наиболее совершенным образом.

Чтобы понять, как мозг составляет из сырой информации законченную картину, рассмотрим, что происходит с сенсорными импульсами, поступающими в систему обработки визуальной информации.

Визуальный образ создается с помощью электрохимических импульсов, поступающих в мозг по оптическому нерву. Попадая в кору, эти импульсы совершают первую «остановку» в первичной зрительной зоне, где становятся сырыми элементами визуальных образов – беспорядочной коллекцией линий, форм и красок.

Эти грубые визуальные образы, созданные первичной зрительной зоной, недоступны для сознания, но некоторые данные свидетельствуют о том, что мозг может воспринимать их на бессознательном уровне. На это указывает любопытный феномен «слепозрения». При серьезном повреждении первичной зрительной ассоциативной зоны визуальная информация не может достичь структур вторичного уровня, где в обычных обстоятельствах формируется окончательный образ, который можно осознать. Люди с повреждениями этой первичной зоны считают себя совершенно слепыми, тем не менее, несмотря на потерю зрения, доступного для сознания, они могут потрогать находящиеся перед ними предметы, правильно ответить на вопросы о характере предметов, на которые они «смотрят», и даже найти дорогу в комнате, где на их пути стоят разные преграды. Подобное слепозрение объясняется тем, что мозг бессознательно учитывает такие визуальные данные, хотя они слишком сырые, и это дает возможность человеку безопасно взаимодействовать с его физическим окружением.

Не существует ясного объяснения феномена слепозрения. Возможно, при этом развиваются альтернативные пути для визуальной информации в обход первичной зоны, так что импульсы сразу поступают к структурам вторичного уровня. Возможно также, что небольшие участки поврежденной зоны продолжают исполнять свои функции. Но какие бы механизмы ни стояли за феноменом слепозрения, это состояние позволяет нам глубже понять удивительные процессы обработки информации в мозге.

При нормальной работе мозга абстрактные формы и краски, полученные при обработке информации в первичной зрительной зоне, потом организуются во вторичной зоне, так что начинает создаваться распознаваемый образ. Допустим, человек смотрит на пуделя, и первичные сенсорные данные будут собраны вместе, или ассоциированы, в многосоставный целостный образ, похожий на маленькую собачку с кудрявым хвостом.

Такой законченный образ уже доступен сознанию; тем не менее, пока мозг не соединит этот образ с нужными компонентами памяти и эмоций, что позволит связать данный образ с концепцией «собаки», ему будет недоставать нужного контекста и значения, так что до последнего этапа обработки информации он останется бессмысленной картинкой.

Последний этап происходит в зрительной ассоциативной зоне: здесь визуальный образ пуделя соединяется с данными от других участков мозга, так что он обретает глубину и эмоциональный смысл. Так, например, обонятельная зона сообщает мозгу о том, что человек столкнулся с знакомым сильным запахом. Слуховая зона также дополняет картину: человек слышит радостный лай. Зоны памяти позволяют поставить полученный образ в контекст предшествовавшего опыта человека, и, наконец, эмоциональные зоны запускают нужные чувства, так что образ превращается в реалистичное многомерное переживание: хозяин глядит на свою любимую собачку. Однако другой наблюдатель, у которого есть опыт неприятной или травматичной встречи с собакой или который только что прочитал в газете историю о нападении собак на людей, может увидеть в этом пуделе потенциальную угрозу.

Зрительная ассоциативная зона выполняет важнейшую роль в осмысленном интерпретировании данных, полученных мозгом. Повреждение этой зоны часто приводит к утрате способности узнавать друзей, членов семьи или домашних животных. При этом человек продолжает их видеть, но неспособен поместить их в значимый контекст воспоминаний и эмоций. В некоторых случаях при таких повреждениях человек даже не узнает своего лица в зеркале.

Зрительная ассоциативная зона, вероятно, очень значима и в религиозных и в духовных переживаниях, которые включают в себя визуальные образы. Скажем, эта зона, вероятнее всего, становится более активной в тот момент, когда человек пользуется визуальными образами (такими, например, как свеча или распятие) во время медитации или молитвы. Кроме того, спонтанные видения во время медитации и молитвы или при необычных духовных переживаниях, таких как состояние клинической смерти, возможно, также прямо связаны с деятельностью этой зоны. Мы вправе так думать по той причине, что электрическая стимуляция этой зоны порождает разного рода «видения». Кроме того, эта зона тесно связана с хранилищами воспоминаний, так что, возможно, сохраненные образы запоминаются или связываются – вероятно, не всегда при участии сознания – с позднейшими переживаниями религиозного или духовного характера.

 

Как мы понимаем окружающий мир и как на него реагируем

 

В коре головного мозга есть несколько ассоциативных зон, где происходит «сборка» всей поступающей сенсорной информации. Некоторые зоны посвящены одному типу ощущений, другие получают данные от двух и более сенсорных систем. Все они обрабатывают информацию и строят интегрированную картину с одной конечной целью: обогатить наши представления о мире, существующем вне нашего черепа, идентифицируя там определенные объекты и принимая решение о том, какого эмоционального, когнитивного или поведенческого ответа они заслуживают.

Как мы считаем, мистический потенциал ума человека главным образом связан с наличием четырех ассоциативных зон мозга. К ним относится зрительно-ассоциативная зона, о которой мы говорили. Кроме того, это ориентационно-ассоциативная зона, ассоциативная зона внимания и вербально-концептуальная ассоциативная зона. Далее мы кратко поговорим о каждой из них и рассмотрим некоторые факты, которые указывают на то, что эти зоны могут участвовать в формировании мистических способностей ума.

 

Определение Я: ориентационно-ассоциативная зона

Ориентационно-ассоциативная зона, расположенная на задней части теменной доли, получает сенсорную информацию об ощущении прикосновения, а также от некоторых других систем, особенно зрительной и слуховой. Это дает ей возможность создать трехмерное ощущение «тела», расположенного в пространстве особым образом.

Существуют две такие зоны, по одной на полушарие, и, как показывает изучение мозга методами визуализации, они выполняют различные, но взаимосвязанные задачи. Левая зона ориентации отвечает за создание психического образа физического тела с четкими границами, тогда как правая зона дает ощущение пространственных координат и создает матрицу для ориентации тела. Если сказать проще, левая зона творит в мозге пространственное ощущение Я, а правая – физическое пространство, в котором это Я может существовать.

Все зоны мозга обрабатывают информацию и строят интегрированную картину с одной конечной целью: обогатить наши представления о мире, существующем вне нашего черепа

Процессы, которые позволяют мозгу конструировать эти фундаментальные категории Я и не-Я, пока во многом остаются загадкой, хотя исследователи, возможно, находят оригинальные подходы к их пониманию. Например, нам известно, что одни нейроны левой зоны ориентации реагируют только на объекты, которые расположены на расстоянии вытянутой руки, а другие – только на те, что находятся вне такой зоны. Это потрясающее открытие позволило некоторым ученым сделать вывод, что мозг отличает Я от всего остального благодаря способности левой зоны ориентации разграничивать эти две простые категории реальности: отличать то, что можно схватить, от того, что схватить нельзя.

Каким бы ни был источник реакции ориентации и каким бы образом мозг ее ни поддерживал, важно, что левая и правая ориентационно-ассоциативные зоны, работая согласованно, могут создавать из сырой сенсорной информации живую сложную картину Я и мира, в котором это Я способно двигаться. Тот факт, что такое Я есть ментальная репрезентация и что оно строится из фрагментов сырых сенсорных данных, разумеется, не означает, что физическое тело и окружающий его мир не существуют. Но важно понять, что наш ум может знать Я и отличать его от всего остального в мире только благодаря сложной и непрестанной работе головного мозга.

Мы считаем, что ориентационно-ассоциативная зона выполняет наиважнейшую роль в возникновении мистических и религиозных переживаний, которые нередко включают в себя изменение восприятия пространства и времени, Я и Эго.

 

Локализация воли: ассоциативная зона внимания

Ассоциативная зона внимания, которую также называют префронтальной корой головного мозга, активно участвует в управлении сложными скоординированными движениями тела и поведением, направленным на достижение целей. Скажем, эта зона помогает телу совершить все необходимое для того, чтобы достать желаемый предмет или двигаться к нужному пункту. На еще более сложном уровне зона внимания, вероятно, необходима в организации всех типов целенаправленного поведения и целенаправленных действий, включая усилия мышления, которые позволяют уму сфокусироваться на одном предмете или одной идее.

Фактически эта часть мозга так активно регулирует целенаправленные действия, что ряд исследователей называет ассоциативную зону внимания нейробиологической структурой воли человека. Некоторые исследования позволяют предположить, что ассоциативная зона внимания помогает мозгу сосредоточиться на решении определенной задачи с помощью процесса, который нейробиологи называют «отказом от лишнего». Этот процесс позволяет мозгу игнорировать лишнюю сенсорную информацию и сосредоточиться на одной цели. Именно отказ от лишнего позволяет вам читать книгу в шумном ресторане или мечтать во время прогулки по многолюдной улице.

О способности ассоциативной зоны внимания формировать намерения и добиваться их осуществления говорят и исследования случаев ее повреждения. Если эта зона выходит из строя, пациент теряет способность концентрировать внимание, планировать будущее поведение и исполнять сложные перцепционные задачи, для которых необходимо сфокусироваться или устойчиво поддерживать внимание. Жертва такого повреждения, например, часто неспособна закончить длинное предложение или спланировать свои действия на целый день. Нередко это также приводит к уплощению чувств, утрате воли и глубокому безразличию по отношению к событиям окружающего мира. Эти факты, как и исследование мозга методами визуализации, указывают на то, что лобные доли участвуют в обработке эмоций и контроле над ними, взаимодействуя с лимбической системой, с которой у них многочисленные взаимосвязи.

Работу ассоциативной зоны внимания хорошо иллюстрирует следующий эксперимент. Когда испытуемым предлагали считать вслух, это увеличивало мозговую активность в первую очередь в моторной зоне, управляющей движениями языка, губ и рта. Но если испытуемые считали про себя, это приводило к повышению активности ассоциативной зоны внимания: вероятно, эта зона помогает мозгу сосредоточиться на задаче, особенно при отсутствии двигательной активности.

Ассоциативная зона внимания, как уже было показано, играет важную роль в формировании различных религиозных и духовных переживаний. Некоторые исследования мозга методами визуализации, включая наше, показали, что во время некоторых видов медитации активность ассоциативной зоны внимания повышается. Ряд других исследований с применением электроэнцефалографии (ЭЭГ) показал, что при состояниях с устойчивой концентрацией внимания меняется электрическая активность лобной доли мозга и что эти изменения особенно резко выражены при медитации у людей, практикующих дзен.

Хотя есть множество данных об изменении ЭЭГ при интенсивной концентрации внимания, к сожалению, есть только одно исследование ЭЭГ в момент возникновения у испытуемого чего-то близкого к пиковому переживанию. Поскольку пиковые переживания встречаются сравнительно редко, довольно трудно зафиксировать момент такого переживания на ЭЭГ. У данного испытуемого во время медитации значимые изменения ЭЭГ происходили, в частности, в ассоциативной зоне внимания и в ориентационно-ассоциативной зоне.

Как мы полагаем, ассоциативная зона внимания активизируется во время занятия духовными практиками, такими как медитация, по той причине, что она участвует в формировании эмоциональных реакций, – а религиозные переживания обычно сопровождаются сильными эмоциями. Поэтому мы вправе предположить, что ассоциативная зона внимания активно взаимодействует с другими структурами мозга, отвечающими за эмоции, во время медитативных и религиозных состояний.

 

Создание каталога мира: вербально-концептуальная ассоциативная зона

Вербально-концептуальная ассоциативная зона, расположенная в месте пересечения височной, теменной и затылочной долей, в первую очередь отвечает за формирование абстрактных концепций и за их вербальное выражение. Большинство когнитивных операций с использованием речи и ее пониманием – сравнение концепций, исследование противоположностей, наименование объектов и их категорий, а также грамматическая и логическая функции высшего порядка – выполняет именно вербально-концептуальная ассоциативная зона. Эти операции крайне необходимы для развития сознания и выражения содержимого сознания с помощью слов.

В формировании религиозных переживаний важнейшую роль выполняет височная доля

Вербально-концептуальная ассоциативная зона крайне важна для работы нашей психики, и потому не следует удивляться тому, что она выполняет важнейшую роль в формировании религиозных переживаний, поскольку почти у всех религиозных переживаний есть когнитивный, или концептуальный, компонент – то есть та их часть, о которую мы можем осознавать. Исследование, проведенное В.С.Рамачандраном в Калифорнийском университете в Лос-Анджелесе, показали, что пациенты с височной эпилепсией сильнее реагируют на религиозный язык, особенно на религиозные термины и образы. На основании этих данных можно предположить, что височная доля играет важную роль в формировании религиозных переживаний. Кроме того, здесь находятся центры других важных функций мозга, например таких, как причинно-следственное мышление, которые связаны с нашей способностью создавать мифы и с тем, как мифы выражаются через ритуалы.

* * *

Четыре описанные нами ассоциативные зоны представляют собой наиболее сложные неврологические структуры мозга. Благодаря совершенной обработке или поступающей по разным каналам информации мы можем создавать живую целостную картину реальности, которая плавно и понятным образом меняется каждую секунду. Чем полнее такое восприятие, тем выше наши шансы на выживание, а в итоге вся нейробиологическая деятельность мозга подчинена именно задаче выживания.

 

Как мозг создает свой ум

В процессе эволюции человеческого мозга произошло нечто удивительное: мозг с его великим умением воспринимать реальность начал ощущать и свое собственное существование, так что человек обрел возможность размышлять, как бы рассматривая происходящее со стороны, о той картине реальности, которую создает его собственный мозг. Так в голове человека появилось нечто вроде внутреннего личного самосознания – независимое Я, занимающееся наблюдением.

Я со всеми его эмоциями, ощущениями и мыслями мы обычно называем умом.

Неврология не в силах убедительно объяснить, как это происходит – каким образом биологические функции порождают нематериальный ум; как аппарат мозга, его «плоть и кровь», могут внезапно превратиться в самосознание. На самом деле наука и философия бьются над этим вопросом уже не одно столетие, но пока не нашли на него четкого ответа или даже намека на его обретение в ближайшем будущем.

Мозг создает ум. Наука способна показать, что ум не существует без неврологической деятельности головного мозга

До настоящего момента мы использовали термины «мозг» и «ум» достаточно свободно. Сейчас нам поможет пара простых и однозначных определений, основанных на все более глубоком понимании важных психических процессов. Эти определения, в частности, указывают на гармоничное сотрудничество структур мозга, направленное на превращение сырых сенсорных данных в целостную картину мира, находящегося вне пределов черепа. Итак, мозг есть набор материальных структур, которые собирают и обрабатывают сенсорную, когнитивную и эмоциональную информацию; ум – это феномены мышления, памяти и эмоций, порожденные перцепционными процессами в мозге.

Проще говоря, мозг создает ум. Наука способна показать, что ум не существует без неврологической деятельности головного мозга. Если бы мозг не был бы способен в совершенстве обрабатывать различные типы поступающих к нему данных, мыслей и чувств, из которых складывается ум, ума просто бы не было. Вместе с тем непрестанное стремление мозга строить как можно более живую и сложную перцептивную картину неизбежно порождает мысли и эмоции, из которых формируется ум.

Итак, с точки зрения нейробиологии ум не может существовать без мозга, а мозг не может остановить в себе стремление создавать ум. Между умом и мозгом существует настолько тесная связь, что разумнее было бы рассматривать эти два понятия как два разных аспекта одной и той же реальности.

Стоит вспомнить, например, о том, что для появления одной мысли у человека требуется сложнейшая совместная работа сотен тысяч нейронов. Если бы мы захотели отделить ум от мозга, нам пришлось бы мысленно отделить каждый нейрон от его функции – это было бы равноценно попытке отделить соленую воду океана от той энергии, которая заставляет двигаться волны и придает им особую форму. Для существования волны нужны оба элемента: без энергии поверхность воды оставалась бы ровной, без воды эта энергия не нашла бы себе выражения. Подобным образом невозможно отделить нейроны от их функций. Если бы мы могли это сделать, мысль освободилась бы от своей нейробиологической основы и мы могли бы рассматривать ум как нечто отдельное от мозга, как парящее в воздухе сознание, которое можно назвать «душой».

Но отделить одно от другого, даже в случае одной-единственной мысли, совершенно невозможно. Когда вы думаете о многомерной и целостной нейробиологической активности мозга, вы не можете отделить нейроны от их функций. Разум снова и снова говорит нам, что уму нужен мозг, что мозг создает ум и что эти два образования по сути одно, но мы пользуемся двумя терминами лишь потому, что смотрим на это единое целое с двух точек зрения.

Для появления одной мысли у человека требуется сложнейшая совместная работа сотен тысяч нейронов

Непостижимое единство биологического мозга и бесплотного ума – это первый аспект того, что мы называем мистическим потенциалом ума. Второй аспект, на который косвенно указывают наши исследования методом ОФЭКТ, заключается в том, что ум воспринимает духовные переживания как нечто реальное. Это свойство, связанное со способностью ума входить в измененные состояния сознания и соответственным образом на неврологическом уровне модифицировать свою оценку реальности, определяет тесную связь между биологией и религией. Но прежде чем мы начнем рассматривать природу этой связи, поговорим об эмоциональных и нейробиологических компонентах, которые делают мозг основой мистического ума.