Лобные доли — это то самое место, где рождаются идеи, возникают планы, где ш мыслей и ассоциаций складываются новые воспоминания, где окружающий мир усваивается через множество ощущений, передающихся в долговременную память либо исчезающих бесследно.

Именно в этом отделе мозга сосредоточено сознание — mom светлый край, куда продукты конвейеров нашего мозга поступают из его глубин для проверки. Именно здесь возникает самосознание, а эмоции превращаются из физиологических механизмов выживания в субъективные ощущения.

Если бы нам захотелось разместить на нашей карте мозга стрелочку с подписью “Вы находитесь здесь”, она указала бы на лобные доли. В этом наши новые представления о мозге совпадают с представлениями древних мистиков, ибо именно здесь они традиционно помещали “третий глаз” врата, ведущие к вершинам осознания.

Человеческий мозг удивителен, но далеко не все в нем столь уж необычно. Компьютеры могут считать быстрее нас, записывающие устройства могут точнее воспроизводить прошлое, у собак острее нюх, у птиц лучше с пением... Мы по-настоящему замечательны не тем, что мы делаем (в конце концов, полностью парализованный, немой человек остается человеком), а тем, что происходит у нас в головах — богатствами нашего высокоразвитого сознания.

Можно долго путешествовать по мозгу, но так и не встретить сознание. Например, бихевиористам удавалось занимать господствующие позиции в психологии на протяжении большей части XX века, даже не признавая, что сознание вообще существует. Но теперь на место бихевиористской одержимости строгой объективностью пришел бурный интерес к субъективным ощущениям, занимающим немало умов в философии и науке.

По отношению к сознанию (и, по аналогии, к психике в целом) мыслители разделяются на две большие школы. Согласно представлениям одной, сознание есть некое сверхъестественное качество, недоступное нашему пониманию. По сути, это картезианский дуализм — представление о том, что духовный мир есть нечто отдельное от материального мира, в котором существует наш мозг. Согласно представлениям другой школы, сознание есть продукт активности мозга, одно из качеств материального мира, которое можно изучать и, в конечном счете, объяснять, не обращаясь к сверхъестественному.

Те, кто решил пытаться объяснить сознание (а не объявлять его непостижимой тайной), сталкиваются с целым рядом вопросов. Есть ли у сознания особое предназначение — или оно лишь побочный продукт сложной нервной системы? Состоит ли оно из единого непрерывного потока — или наше ощущение непрерывности и единства не более чем иллюзия? Если бы можно было извлечь все информационное содержимое живого мозга и сохранить его где-либо отдельно от тела (например, на флэшке), будет ли эта информация включать сознание? Если да, то какая ее часть? Какие байты данных можно будет отправить в корзину, когда мы будем восстанавливать на основе этой информации своего дедушку, если мы хотим, чтобы он смог наслаждаться виртуальным существованием?

У нас пока нет окончательных ответов на эти вопросы, зато есть некоторые ключи. В частности, удивительные открытия, помогающие во всем этом разобраться, нам приносит поиск нейронных основ сознания — этого философского камня картирования мозга.

В нашем распоряжении масса данных, указывающих на то, что сознание возникает из активности коры больших полушарий и что для той разновидности сознания, в состав которой входит восприятие себя как личности, требуется активация коры лобных долей больших полушарий. Спросите себя: “Где конкретно, по моим ощущениям, сосредоточено мое ‘я’?” Большинство в ответ на этот вопрос укажет на переносицу. Именно там располагается префронтальная кора — область лобных долей, особенно тесно связанная с генерированием сознания. Этот отдел отвечает также за сознательное восприятие эмоций и способность к сосредоточению. Но самое важное — он наделяет смыслом мир и нашу жизнь. Симптомы шизофрении, депрессии, маниакального синдрома и синдрома дефицита внимания вызваны главным образом расстройствами лобных долей. На наш постоянно растущий объем знаний об этом отделе мозга, а также о веществах, за счет которых он работает, мы возлагаем основные надежды на возвращение людей, страдающих этими расстройствами, к нормальной жизни.

Кора лобных долей — это именно та часть мозга, которая росла в ходе превращения древних гоминид в современных людей. У человека она составляет около 28 % коры головного мозга — гораздо больше, чем у какого-либо другого животного. Задняя область лобной доли занята отделами мозга, которые позволяют нам совершать физические действия. В их число входит часть языковой зоны Брока, осуществляющей произнесение слов, и моторная кора, управляющая движениями. Непосредственно перед моторной корой располагается полоска премоторной коры — она же дополнительная моторная область (ДМО). Именно здесь заранее репетируются намеренные действия.

Премоторная кора — важный ориентир на нашей карте. Она отделяет чувствующую и действующую часть коры от области, которая отвечает за самые впечатляющие достижения человека: творческую работу с концепциями, планирование и прогнозирование будущего, отбор мыслей и воспринимаемых предметов, которым следует уделить внимание, и игнорирование всех прочих, построение единой картины окружающего мира и, самое главное, наделение воспринимаемого смыслом.

а) Орбитофронтальная кора подавляет неуместные действия, освобождая нас оттирании своих побуждений и позволяя откладывать немедленное получение удовольствия ради долговременной выгоды.

б) Дорсолатеральная префронтальная кора содержит то, что у нас “на уме”, создавая на основе всего этого различные планы и концепции. Кроме того, по-видимому, именно эта область выбирает, что нам делать.

в) Вентромедиальная ощущает эмоции и придает смысл тому, что мы воспринимаем.

г) Передняя поясная кора помогает концентрировать внимание и “улавливать” свои собственные мысли.

Если двинуться чуть вперед от полоски премоторной коры, мы попадем в префронтальную кору. Это единственная часть коры, свободная от постоянного труда по обработке сенсорной информации. Она не занимается такими приземленными вещами как ходьба, вождение машины, приготовление кофе или сенсорное восприятие ничем не примечательной окружающей среды. Все это прекрасно делается и без участия префронтальной коры. Пока мы пребываем в равнодушном состоянии, премоторная кора работает вхолостую. Но когда происходит что-нибудь не то или когда мы отвлекаемся от грез и начинаем по-настоящему мыслить, префронтальная кора оживает, и мы вылетаем на просторы сознания, как поезд из туннеля.

Кора лобных долей связана многочисленными нейронными путями почти со всеми другими областями коры, а также с лимбической системой. Эти связи двусторонние: они не только передают в лобные доли информацию из глубин мозга, но и посылают обратно сигналы от лобных долей. Для работы лобным долям необходим приток информации, но слишком мощный поток из глубин может подавлять активность на поверхности, и наоборот, мощный поток сигналов с поверхности может подавлять активность в глубине. Если попросить человека сосредоточить все внимание на зрительных ощущениях (например, тщательно их классифицируя), его лобные доли на время отключаются. И наоборот, если человек полностью концентрирует внимание на самом себе, а не на окружающем мире, у него замолкают отделы мозга, ответственные за сенсорные ощущения1. Благодаря этим “качелям” внезапный поток эмоций может остановить ход мыслей, а выполнение трудного когнитивного задания может притупить эмоции. Именно поэтому в минуты ужаса в голове может (хотя бы ненадолго) не остаться никаких мыслей, и именно поэтому сложные расчеты рекомендуют молодым мужчинам в качестве средства продления полового акта.

Осознание, восприятие, самосознание, внимание, размышление — все это отдельные компоненты сознания, и качества нашего опыта меняются в зависимости от того, какие из них присутствуют и в какой степени. Этот процесс немного напоминает метод цветной печати, при котором полное изображение получается за счет наложения друг на друга слоев разного цвета. Вначале возникает одноцветное изображение, затем добавляется второй цвет и увеличивается разрешение, затем добавляется третий цвет, и изображение становится еще отчетливее, и так далее. На определенном этапе пятна краски складываются в картинку, и в конце, даже если цветов всего пять, такая картинка может содержать тысячи оттенков. Для ее получения, разумеется, необходимо множество процессов, предшествующих печати. В частности, полученный каким-либо образом исходный рисунок, текст или фотоснимок должен быть передан на печать посредством цифрового кода (в компьютерной системе) или гравировки на металлических пластинах. В аналогичных процессах у нас в мозге, предшествующих работе сознания, задействовано множество нейронных систем во всех отделах мозга. Однако подобно тому, как окончательное печатное изображсние может быть получено на странице лишь из нескольких цветовых составляющих, то проницательное, многогранное сознание, которым наслаждаются нормальные здоровые люди, по-видимому, может создаваться активностью сравнительно немногих участков мозга.

Верховная роль лобных долей в работе сознания была установлена в ходе исследований повреждений мозга не одно десятилетие назад. Случаи, подобные тому, что произошел с Финеасом Гейджем, заставляли предположить, что разные части лобных долей отвечают за разные качества нашего сознания, такие как самосознание, личная ответственность, целеустремленность. Несмотря на это, пока в распоряжении ученых не оказались методы функциональной нейровизуализации, было трудно представить, что такие расплывчатые понятия удастся привязать ко вполне определенным группам нервных клеток. Тем не менее, по-видимому, это так, и за недолгую историю своего применения данные методы показали собственную исключительную успешность в деле локализации центров нашего мозга, лежащих в основе самых возвышенных психологических состояний.

Хотя сознание порождает именно кора, его функционирование требует притока информации со всего мозга. В частности, для работы сознания необходимы ствол, средний мозг и таламус, входящие в состав системы, которая направляет и контролирует сознательную концентрацию внимания, распределяя нейромедиаторы между разными отделами коры. У пациентов, пребывающих в состоянии глубокой комы, иногда наблюдается активность только в этих областях, и хотя ее недостаточно для работы сознания, она может вызывать жутковатые подобия сознательного поведения. Например, глаза такого пациента могут следить за движущимися объектами, так что кажется, будто он следит за окружающими. Пациент может хвататься за предметы и кривиться в ответ на булавочный укол. Все эти действия чисто рефлекторны, но производят глубоко гнетущее впечатление.

Некоторые специалисты утверждают, что возникновение сознания именно в коре нельзя считать окончательно установленным фактом, и они правы. Все имеющиеся у нас данные просто не опровергают это предположение: несмотря на множество известных случаев, когда люди утверждали, что испытывали какие-либо ощущения в состоянии клинической смерти (например, во время хирургических операций), не известно ни одного случая, когда человек, лишенный функциональной коры, демонстрировал бы какие-либо формы поведения, указывающие на работу сознания. Предположение, что для сознательных ощущений необходима кора больших полушарий, лежит в основе многих этических решений, принимаемых в современной медицине, в том числе касающихся отключения систем жизнеобеспечения людей с поврежденным мозгом и извлечения органов для пересадки из тел, которые еще дышат. Если будет установлено, что это предположение ошибочно, это закроет ряд сложных вопросов из известной своей зыбкостью области морали и выставит в весьма неприглядном свете принципы, принятые сегодня в медицинской практике. К счастью, новейшие исследования не принесли результатов, которые указывали бы на то, что в этой области требуется пересмотр выводов.

Что должно произойти в мозге, чтобы был нанесен первый цветной слой картинки нашего сознания? Ключ к ответу на этот вопрос дает изучение так называемого слепозрения, которое оказалось настоящим подарком исследователям, позволив им изучать происходящее на самой кромке сознания.

Слепозрение проявляется в неосознанном восприятии зрительных стимулов. В остальном люди, страдающие этим расстройством, обладают вполне нормальным сознанием, что позволяет им рассказывать о том, каково это, когда такая важная функция как зрение осуществляется неосознанно. Это выглядит примерно так, как если бы находящийся в полном сознании мозг читал бы мысли другого, пребывающего не в полном сознании.

Информация от глаз поступает преимущественно в зону V1 — первичную зрительную кору, расположенную в затылочной части мозга и отвечающую за сознательное восприятие видимого мира. Другой нейронный путь, меньшего размера, ведет от глаз напрямую в зону V5 , и именно он, по-видимому, позволяет некоторым слепым людям все-таки воспринимать движения. Эту разновидность слепоты называют слепозрением.

Считается, что слепозрение впервые привлекло к себе внимание на полях сражений Первой мировой войны, где было замечено, как ослепленные солдаты пригибались под пулями, хотя и сами не знали, почему они это делают. С тех пор данное явление было исследовано у целого ряда пациентов. Некоторую степень слепозрения можно вызывать и у людей с нормальным зрением, подавляя активность первичной зрительной коры (зоны V1) посредством транскраниальной магнитной стимуляции. Зрительная информация обычно поступает вначале именно в первичную зрительную кору, где начинается ее обработка, приводящая к осознанному зрительному восприятию. Если временно вывести эту область коры из строя, испытуемый теряет нормальную способность видеть и утверждает, что не видит ничего. Но лабораторные тесты показывают, что испытуемый при этом может, например, хватать рукой движущийся объект, корректируя свои действия по ходу его движения2. Однако чаще всего слепозрение изучают в опытах с людьми действительно полностью или частично слепыми из-за повреждений зоны Vv Ее нейроны организованы так, что каждый отвечает только за свою часть поля зрения. Если в результате повреждения некоторые из нейронов гибнут, занятая ими область поля зрения становится (или начинает казаться) слепым пятном.

Ларри Вайскранц из Оксфордского университета, первым экспериментально исследовавший слепозрение, обнаружил, что пациентам, получившим такие повреждения, нередко удается точно указывать на объект, движущийся в пределах слепой области поля зрения, хотя осознанно они этого объекта не видят. Позже он выяснил, что такие пациенты нередко могут назвать также форму и ориентацию такого объекта в пространстве. Вот какой разговор произошел между исследователем и испытуемым после эксперимента, в ходе которого испытуемый всякий раз успешно определял положение символа, демонстрируемого на слепом участке поля зрения.

Ученый. Вы знали, насколько хорошо справляетесь с заданием?

Пациент. Нет, не знал, потому что я ничего не видел. Ни черта не видел.

Ученый. А вы можете сказать, как вы угадывали? Что позволяло вам определять, горизонтально он расположен или вертикально?

Пациент. Не могу, потому что я ничего не видел. Как угадывал, понятия не имею.

Ученый. Значит, вы действительно не знали, правильно ли вы угадываете?

Пациент. Да 7 .

Слепозрение, наблюдаемое у людей, по-видимому, связано с работой примитивной системы зрительного восприятия, которая когда-то (у наших далеких предков) поставляла зрительную информацию в подкорковые области мозга, ответственные за концентрацию внимания и запуск уместных реакций организма на внешние раздражители. Эта система была полностью поглощена практическими задачами организации поведения этих животных и сама по себе не регистрировала ничего из того, что требовало незамедлительных реакций. Судя по всему, она была похожа на систему, работу которой можно наблюдать, например, у яшериц. Все, что не находится вблизи ящерицы, по-видимому, не воспринимается ее зрительной системой. Ящерица, вероятно, даже не видит мух, летающих где-то в дальнем углу, а видит только мух, до которых можно дотянуться языком. Кроме того, неподвижные объекты воспринимаются ящерицей не так, как подвижные, потому что неподвижный объект обычно не сулит ни еды, ни угрозы. Зрительная система ящериц предназначена исключительно для выживания и не должна помогать им восхищаться творчеством Пикассо. То же самое относилось и к зрительной системе наших древних предков.

Сознательное восприятие

Что должно произойти в мозге, чтобы ощущение стало осознанным? Исследования с помощью функциональной томографии показывают, что когда человек осознает то или иное сенсорное ощущение, у него в мозге наблюдается одна и та же отчетливая конфигурация активности, отличная от той, что сопровождает неосознанную регистрацию таких же сенсорных стимулов 3 .

Судя по всему, до появления осознанных ощущений в мозге уже должен возникнуть некоторый уровень активности, причем большое число нейронов должно возбуждаться синхронно. Эта синхронность “связывает” друг с другом отдельные элементы сенсорного ощущения, обеспечивая его восприятие. Например, чтобы у нас сложилось ощущение, что мы смотрим на закат, у нас в мозге должны синхронно возбуждаться нейроны в областях, отвечающих за восприятие красного цвета и круглой формы, а также за извлечение из памяти воспоминаний о других закатах и самого слова “закат”. По-видимому, минимальная частота возбуждения нейронов, позволяющая работать сознанию, составляет около 40 Гц (то есть 40 раз в секунду) 4 .

Внимание

Судя по всему, главная предпосылка сознательных ощущений — концентрация внимания. Нервная система изначально возникла как сигнализация организма, и настороженность можно рассматривать как особый механизм, обеспечивающий повышенную эффективность работы мозга в минуты опасности.

Если мозг замечает внешний стимул, который может свидетельствовать об угрозе (скажем, шорох в кустах), то ретикулярная активирующая система (скопление нейронов, расположенное в основании мозга) выделяет волну адреналина, проходящую по всему мозгу. Это приводит к подавлению всей необязательной активности, в связи с чем настороженный мозг выглядит очень спокойным. Активность тела также подавляется: сердцебиение замедляется, а дыхание становится неглубоким и негромким.

Пока мозг остается настороже, ожидая событий, на которые потребуется реагировать, в нем поддерживается активность в верхних холмиках четверохолмия, боковой части подушки таламуса и коре теменных долей. Эти области связаны с концентрацией внимания и ориентацией. Как только повод для реакции появляется, в мозге активируется соответствующая область, и уровень ее активности оказывается выше, чем был бы без предварительного состояния настороженности.

Внимание необходимо для мышления, а также для осознания своих ощущений. Наш мозг постоянно сканирует окружающую среду в поисках сенсорных стимулов. Осуществляется это во многом за счет системы автоматических механизмов, работающих в стволе. Даже люди, пребывающие в хроническом вегетативном состоянии, демонстрируют движения глаз, составляющие одно из проявлений работы этой системы.

Повреждения верхних холмиков четверохолмия могут вызывать окуломоторную апраксию — расстройство, при котором человек теряет способность следить глазами за чем-либо и становится функционально слепым. Повреждения коры теменных долей, в свою очередь, могут приводить к нарушению способности отрывать взгляд от какого-либо видимого объекта. Концентрация внимания обеспечивается боковой частью подушки таламуса, работа которой напоминает работу прожектора, луч которого падает на определенный стимул. Сосредоточившись на этом стимуле, боковая часть подушки передает информацию о нем лобным долям, которые обеспечивают концентрацию и поддержание внимания.

Внимание требует сочетания трех элементов: возбуждения, ориентации и концентрации. Возбуждение зависит от особой группы структур среднего мозга (составляющего верхнюю часть ствола) — так называемой ретикулярной активирующей системы. В середине ствола мозга расположены нейроны, обладающие необычайно длинными дендритами, протянутыми как вверх, так и вниз. Некоторые из них даже достигают коры больших полушарий. Одни из этих нейронов отвечают за сознание. Сотрясение мозга часто связано с нарушениями работы данной системы, а серьезные ее повреждения могут приводить к тому, что человек навсегда погружается в кому. Другие управляют циклом сна и бодрствования. Третьи обеспечивают управление уровнем активности мозга. Их стимуляция вызывает выброс нейромедиаторов, запускающих активацию нейронов по всему мозгу. Известно, что два из этих нейромедиаторов, дофамин и норадреналин, оказывают особое возбуждающее действие на префронтальную кору. Стимуляция этой группы нейронов ретикулярной системы вызывает появление на ЭЭГ альфа-ритма — колебаний электрической активности с частотой 20-40 Гц, связанных с состоянием настороженности.

Ориентация осуществляется нейронами верхних холмиков четверохолмия и коры теменных долей. Верхние холмики обращают глаза к новому зрительному стимулу, в то время как теменная кора отменяет концентрацию внимания на предыдущем стимуле.

Воспринимается ли тот или иной стимул сознательно или бессознательно, отчасти зависит от того, подготовлен ли мозг заранее к обращению внимания на данный стимул. Повышенная активность дорсолатеральной префронтальной коры, занимающейся направлением внимания, и внутритеменной коры, занимающейся “связыванием” поступающей информации, по-видимому, приводит мозг в состояние повышенной готовности к сознательному восприятию. Так, испытуемые, у которых наблюдался именно такой характер активности мозга, незамедлительно реагировали на прикосновение к кисти своей руки, в то время как у испытуемых, чей мозг находился в ином состоянии, точно такое же прикосновение оставалось незамеченным 5 .

Дефицит внимания

Синдром дефицита внимания и гиперактивности (СДВГ) представляет собой расстройство, для которого характерны недостаток концентрации, сокращенный объем внимания и повышенная физическая активность. Такой диагноз обычно ставят детям, многие из которых настолько непоседливы, что обычные игры и методы обучения оказываются для них непригодны. Исследования с помощью функциональной томографии наглядно показывают, что дети, страдающие этим расстройством, демонстрируют также неврологические нарушения, с которыми почти наверняка связаны особенности их поведения. Лимбическая система у таких детей работает на полную мощность, но области коры, ответственные за концентрацию внимания, контроль над непроизвольными порывами и восприятие составных стимулов, отличаются сниженной активностью. Хотя СДВГ традиционно считали детской болезнью, в последнее время симптомы этого расстройства, включающие неспособность к планированию, упорядочиванию и сосредоточенности, все чаще наблюдают и у взрослых. Около 70 % людей, демонстрирующих эти симптомы в детстве, продолжают демонстрировать их и во взрослом возрасте, и исследования взрослых, в детстве страдавших СДВГ, показывают, что в исполнительных областях мозга у них содержится меньше соединительной ткани, чем у здоровых людей 6 . Фармакологические методы лечения СДВГ основаны на стимуляции этих недостаточно активных областей, помогающей мозгу концентрировать внимание.

Препараты класса амфетаминов, повышающие уровень возбуждающих нейромедиаторов в коре, позволяют сокращать дефицит внимания. Вызываемая ими нейронная активность подавляет работу лимбической системы, способствуя замещению действий мыслями и обеспечивая более управляемое и целенаправленное поведение.

Рабочая память

Когда-то память считали чем-то вроде простой библиотеки с долговременным хранилищем (где содержатся воспоминания детства и тому подобное) и кратковременным хранилищем (где информация содержится лишь до тех пор, пока потребность в ней не отпадает). Но впоследствии благодаря совершенствованию экспериментальных методов стало ясно, что между воспоминанием и мыслью нет четкой разграничительной линии. Поэтому в оборот постепенно вошел еще один термин, описывающий сознательную переработку ощущений, воспоминаний и представлений: рабочая память.

#img_149.jpg

Профессор Алан Бэддели из Бристольского университета разработал модель рабочей памяти, основанную на трех составляющих:

· Центральный исполнитель — осуществляет координацию информации, поступающей из разных источников, направляет способность концентрировать и переключать внимание, упорядочивает поступающие материалы и извлечение из памяти старых воспоминаний и объединяет информацию, поступающую через одну из двух временных систем хранения;

· Визуально-пространственная матрица — содержит изображения;

· Фонологическая петля — содержит акустическую и лингвистическую информацию.

Исследования, проводившиеся в Отделении когнитивной нейробиологии фонда “Уэллком траст” при Университетском колледже Лондона, показали, что эти три составляющие отчетливо проявляются в активности, наблюдаемой в мозге испытуемых при выполнении когнитивных заданий. Совместная работа этих трех нейронных систем позволяет нам удерживать в сознании важную поступающую информацию, одновременно соединяя ее с имеющимися у нас знаниями, чтобы вырабатывать план действий, уместный в текущей ситуации.

#img_150.jpg

Опыты по изучению слепозрения показали, что пациенты, которым оно свойственно, могут отмечать не только движения не воспринимаемых осознанно объектов. Один из самых “способных” среди таких пациентов умеет улавливать также форму и цвет предметов, даже распознавать выражения “невидимых” лиц8. Причем зрение — не единственное чувство, которое может работать и осознанно, и бессознательно. Вслед за слепозрением были открыты и такие явления как “слепоосязание” и даже “слепообоняние”.

В ходе эксперимента испытуемых просили понюхать содержимое двух флаконов с разными жидкостями, у которых был очень слабый запах, в одном случае приятный (запах амилацетата, напоминающий запах бананов), а в другом — неприятный (запах масляной кислоты, напоминающий запах протухшего сливочного масла). Испытуемые утверждали, что не могут уловить никакого запаха, но когда их просили угадать, в каком флаконе жидкость с приятным запахом, а в каком — с неприятным, у них это получалось вполне успешно9.

Результаты подобных исследований заставляют предположить, что сенсорная информация, не достигающая сознания, может, тем не менее, оказывать влияние на наше поведение. Места, в которых нам не по себе, люди, которые по неизвестной причине кажутся нам привлекательными, — возможно, их действие на нас связано с бессознательной обработкой их отталкивающих или притягательных запахов.

В ходе эволюции коры больших полушарий должен был настать момент, когда стало выгодно передавать информацию и в этот новый отдел мозга, а не только в уже имеющуюся систему отслеживания сенсорных стимулов. Кора, будучи сложнее и гибче, чем расположенные под ней древние отделы мозга, позволила осуществлять более сложные и эффективные реакции на воспринимаемые стимулы. В ходе дальнейшей эволюции коры у нее появлялись новые приемы, и мозг перестраивался, беря их на вооружение. В кору поступало все больше зрительной информации, и это способствовало дальнейшему увеличению объема серого вещества, которое, в свою очередь, позволило вырабатывать более изобретательные реакции, приводившие к дальнейшему увеличению при тока зрительной информации, и так далее. Тем временем старая подкорковая система становилась все менее востребованной. Однако “слепочувства” показывают, что позволяет делать этот древний механизм, когда он не остается в тени сенсорных систем коры. Способность лучших теннисистов и игроков в крикет попадать по стремительно летящему мячу еще до того, как его вообще может заметить кора, также может быть связана со слепозрением.

Рабочая память Алан Бэддели Профессор психологии Бристольский университет

Мой коллега Грэм Хитч и я разработали эту модель, чтобы объяснить результаты эксперимента, в ходе которого мы пытались влиять на работу кратковременной памяти здоровых испытуемых. Мы просили студентов, участвовавших в эксперименте, заучивать списки слов, осмыслять прозаические тексты или проходить тесты на логическое мышление в то время, когда их кратковременная память была занята запоминанием и повторением телефонных номеров. Мы обнаружили, что из-за такого аналога частичной потери кратковременной памяти качество выполнения заданий страдало, но не катастрофически, и предположили, что это связано с тем, что запоминание и повторение номеров приводило к нарушению работы фонологической петли.

Мы полагаем, что фонологическую петлю можно разделить на две составляющих: хранилище памяти, в котором содержится быстро (не более чем за две секунды) угасающий речевой след, и систему повторения, воспроизводящую этот след и сохраняющую его в памяти посредством невокализированной речи. За счет этой системы визуально представленный набор букв можно запомнить, проговорив их про себя. Но, поскольку возникающий при этом след памяти угасает еще во время повторения, обычно мы в состоянии запомнить лишь столько слов, сколько в состоянии проговорить за две секунды.

Взрослые пациенты, страдающие нарушениями, затрагивающими исключительно фонологическую петлю, сталкиваются с непреодолимыми трудностями лишь тогда, когда пытаются заучивать новые слова. Недавние эксперименты, в которых участвовала группа восьмилетних детей с нарушениями языковых функций, показали, что хотя невербальный интеллект этих детей был нормальным для их возраста, их лингвистическое развитие обнаруживало двухлетнюю задержку, а развитие способности повторять незнакомые бессмысленные слова — четырехлетнюю. Поскольку способность повторять бессмысленные слова тесно связана с развитием словарного запаса и позволяет довольно надежно прогнозировать дальнейшее развитие речи и навыков чтения, уместно предположить, что фонологическая петля развилась в ходе эволюции как часть механизма освоения языка.

Более сложно устроенная визуально-пространственная матрица не столь хорошо изучена, хотя функциональная томография позволила выделить в этой системе четыре активных отдела, которые, по-видимому, связаны с вопросами “что” и “где”, контролем исполнения и, возможно, повторением образов.

Рабочая память дает нам возможность гибко пользоваться системами своей памяти. Она позволяет удерживать информацию, повторяя ее про себя, связывать ее со знаниями, полученными ранее, и планировать дальнейшие действия.

Свобода воли и мозг

В 1985 году ныне покойный нейробиолог Бенджамин Либет, работавший тогда в Калифорнийском университете в Сан-Франциско, решил разобраться в хронологии происходящих в мозге процессов, которые приводят к осознанным действиям, совершаемым по собственной воле. В частности, он хотел узнать, как соотносится время принятия сознательного решения со временем работы процессов, обеспечивающих его реализацию. На головах студентов, вызвавшихся участвовать в эксперименте, устанавливали датчики ЭЭГ, позволяющие регистрировать активность, возникающую в коре больших полушарий, а затем просили испытуемых совершать простые движения пальцем. Принципиально здесь было то, что эти движения должны были совершаться по собственной воле, а не в ответ на какой-либо внешний сигнал. Аппарат ЭЭГ был подсоединен к счетчику времени, а момент принятия решения отмечался самим испытуемым, который должен был смотреть на часы и точно отмечать, когда у него возникало сознательное “побуждение” или решение совершить движение. Эксперименты, проведенные ранее 14 , показали, что преднамеренным действиям предшествует характерный всплеск активности в коре больших полушарий — так называемый потенциал готовности (ПГ), наблюдаемый примерно за полсекунды до совершения действия. Рефлекторные действия не сопровождаются ПГ, но всякий раз, когда человек преднамеренно двигает пальцем, примерно за полсекунды до самого действия процессы, происходящие в мозге и обеспечивающие его совершение, проявляются в виде такого всплеска нейронной активности. Казалось бы, можно было ожидать, что в тех случаях, когда решение совершить действие принимается по собственной воле, оно должно приниматься непосредственно до или, возможно, во время активации мозга, вызывающей ПГ. Вместо этого Либет обнаружил, что испытуемые неизменно сообщали о времени принятия решения пошевелить пальцем лишь после начала ПГ. Почти во всех случаях испытуемые говорили, что сознательное побуждение или решение совершить движение возникало через 350-400 миллисекунд после всплесков на энцефалограмме, соответствующих ПГ. Само движение совершалось еще примерно через две десятых секунды 15 .

Важность открытия Либета трудно переоценить. Если сознательное решение совершить движение принимается, когда механизм совершения движения уже запущен (что, по-видимому, и показывают результаты этого эксперимента), значит, на самом деле действие обусловлено не сознательным решением, а процессами, протекающими в мозге неосознанно, и сознание не вызывает действие, а лишь отражает то, что мозг уже делает бессознательно. Если это относится ко всем действиям, то наше поведение есть просто конечный продукт автоматических процессов, протекающих в мозге, и наше представление о свободе воли иллюзорно.

На первый взгляд слепозрение может показаться явлением не более важным для сознания, чем рефлекторные действия, наблюдаемые у людей, пребывающих в вегетативном состоянии. Но имеются данные, указывающие на то, что оно несколько ближе к сознанию, чем эти рефлексы. Некоторые испытуемые, когда их просят описать ощущения, связанные со слепозрением, признаются, что смутно осознавали его работу. Вот что рассказал один из них: “Я как бы чувствую, что там что-то есть... Когда оно движется, возникает такое чувство, будто что-то ко мне приближается, как бильярдный кий, нацеленный на меня”. Кроме того, испытуемые, участвующие в экспериментах, связанных со слепозрением, постепенно начинают показывать все лучшие результаты10. Все это заставляет предположить, что даже если слепозрение само по себе бессознательно, оно может работать в начале пути, ведущего к сознанию.

Разница между слепозрением и машинальными реакциями отражается и в различиях активности мозга. В рефлекторных действиях активность коры не участвует. Например, хватательные движения и реакция на укол булавкой иногда наблюдаются и у младенцев, страдающих анэнцефалией, у которых вообще отсутствует кора больших полушарий11. Судя по результатам, полученным с помощью ФМРТ, в работе слепозрения задействован один из участков зрительной коры — так называемая зона V5, ответственная за отслеживание движений, хотя зона V1 (первичная сенсорная кора, необходимая для нормального зрения) остается неактивной12. Так что, по-видимому, слепозрение все-таки не вполне бессознательно. Оно затрагивает кору больших полушарий, и тихие сигналы о возникающей там активности могут поступать в сознание по какому-то редко используемому проводящему пути, вызывая у нас слабые проблески осознания.

Но все же этим проблескам еще очень далеко до того, что мы называем сознанием. От настоящих осознанных ощущений они отличаются тем, что сенсорный стимул не регистрируется первичной сенсорной корой (в данном случае — зрительной, то есть зоной Vt). Зарегистрировав стимул, эти области коры запускают бессознательный конвейер, сырьем для которого служат сенсорные стимулы, а конечным продуктом — хорошо обработанные мысленные конструкты, поступающие в кору лобных долей. Чтобы ощущение имело не только сенсорное, но и эмоциональное содержание, необходима параллельная производственная линия, ведущая в лобные доли через лимбическую систему (особенно миндалину).

Для создания полноценных сознательных ощущений не достаточно, чтобы воспринимаемые образы просто достигали лобных долей. Активность, характер которой указывает на то, что происходит только это (высокая в задней и боковых частях мозга, но низкая в передней части), наблюдается у людей, когда они по той или иной причине “не в полном сознании”, например, погружены в свои мысли, спят или грезят. Такая же активность может наблюдаться и при синдроме дефицита внимания, а также при шизофрении той разновидности, которая сопровождается замкнутостью и вялостью13. Самые крайние формы пониженной активности лобных долей могут приводить к кататоническому ступору — состоянию, при котором человек совершенно не реагирует ни на что. Одна женщина, несколько месяцев пролежавшая в постели, ничего не говоря и по своей воле не двигаясь, впоследствии описала свои ощущения. Она рассказывала, что осознавала, что происходит вокруг, но все это не вызывало у нее никаких мыслей. “Я ничего не могла сказать, — вспоминала она, — потому что ничего не приходило в голову”.

Чтобы сделать такой полусонный мозг по-настоящему мыслящим, чувствующим и сознательным, требуется повышение активности лобных долей. Давайте разберемся, где именно она должна возникать, чтобы все составляющие такого состояния оказались в сборе.

 

Наше “я”

В отличие от той женщины, когда она находилась в состоянии кататонического ступора, мы испытываем свои ощущения не бездумно и не оставляем их без комментариев. Мы воспринимаем их через плотную матрицу из концепций, которую мы называем я .

Есть ли у нас свобода воли? Патрик Хаггард Профессор Института когнитивной нейробиологии и отделения психологии Университетского колледжа Лондона

Результаты эксперимента Либета как будто показывают, что причиной наших действий служат бессознательные процессы, происходящие у нас в мозге, и что мы узнаем о том, что именно собираемся делать, лишь непосредственно перед тем, как делаем это. Этот эксперимент вызвал немало критики. Возражения некоторых ученых касаются способа, использованного Либетом для определения времени принятия решения: испытуемых просто просили отмечать это время по часам, но делали из полученных данных выводы о хронологии того, что происходило в их внутреннем потоке сознания. Другие ученые полагают, что настоящим сознательным решением в этом эксперименте было согласие в нем участвовать, а не намерение двигать пальцем. Тем не менее основные результаты этого эксперимента были воспроизведены за последние годы неоднократно. Судя по всему, люди действительно могут отмечать свое намерение совершить действие всего за несколько сотен миллисекунд до его неизбежного совершения.

Полученные Либетом результаты не кажутся такими уж спорными нейробиологам, которые считают сознательный опыт продуктом активности мозга, а не его причиной. Но, как ни печально, наше общество, и в том числе судебная система, исходит из традиционного понимания свободной воли, которое, судя по всему, расходится с данными науки. Вопрос состоит, прежде всего, в том, какие выводы мы должны сделать из результатов эксперимента Либета и что они означают для наших представлений о человеческой природе.

В настоящее время в психологии и нейропсихологии преобладает детерминистская точка зрения, согласно которой наше поведение полностью определяется прошлым опытом и текущим контекстом. Исходя из этой точки зрения, наше представление о том, что мы обладаем свободой воли и сами управляем своим поведением, есть не более чем иллюзия [Wegner, D. М. The Illusion of Conscious Will. Cambridge, MA, MIT Press, 2002]. Эта иллюзия возникает оттого, что мы задним числом причисляем свои действия к следствиям предшествовавших им мыслей. Например, если я думал о том, что в комнате темно, и замечаю, что моя рука тянется к выключателю, я буду считать, что по собственной воле потянулся рукой к выключателю. Если так, то “свободная сознательная воля” представляет собой не реальный опыт, связанный с вызыванием действия, а лишь часть описания, которое мы составляем для самих себя задним числом, чтобы объяснить свои действия самим себе. Многие детерминисты утверждают, что наши действия не только не вызываются нашими волевыми решениями, но и бессознательно определяются событиями, происходящими в окружающем мире. Например, результаты нескольких экспериментов в области социальной психологии показывают, что существенные бессознательные изменения в нашем поведении могут определяться ничтожными, казалось бы, особенностями поведения других людей. И правда, все мы знаем, как небольшое отклонение от общепринятого поведения со стороны другого пассажира может заставить нас перейти в другой вагон поезда. Вместе с тем, установленный факт, что наши “социальные антенны” весьма чувствительны, не так уж много говорит нам о собственных намерениях и их связи с управлением нашими действиями.

Главный вопрос состоит в том, остается ли хоть что-нибудь, что мы можем назвать свободной волей, не считая создаваемых задним числом описаний. Есть ли у нас хоть какие-то ощущения, относящиеся к нашим преднамеренным действиям и испытываемые до их совершения? И если есть, то выполняют ли они какие-либо функции или же представляют собой лишь побочный продукт другого феномена? На мой взгляд, самые впечатляющие данные в этой области были получены в таком исключительном случае, как непосредственная стимуляция человеческого мозга в ходе нейрохирургических операций. Непосредственная электрическая стимуляция некоторых участков коры может вызывать у пациентов “побуждение” совершить движение какой-либо конкретной частью тела. Две главные области, стимуляция которых может вызывать такие побуждения, располагаются в передней части дополнительной моторной области и в теменной доле. Исследования пациентов, получивших локальные повреждения мозга, и здоровых людей, активность мозга которых временно нарушают с помощью транскраниальной магнитной стимуляции, показывают, что это те самые области, которые участвуют в выработке суждения о преднамеренных действиях, задействованного в эксперименте Либета. Что означают эти искусственно вызываемые ощущения? Такие побуждения не могут воображаться задним числом и не могут быть непосредственной причиной движений, потому что наблюдаются без каких-либо движений со стороны пациента. По-видимому, их нельзя считать также артефактом или случайным результатом, потому что стимуляция тех же участков более сильным током нередко вызывает настоящие движения той же самой части тела. Итак, данные нейробиологии говорят нам, что сознательная воля — это не причина наших действий, но также и не описание, которое мы составляем задним числом, чтобы их объяснить. Возможно, это действительно эпифеномен — случайный побочный продукт активности в определенных областях мозга. Другая возможная интерпретация такова: сознательная воля выполняет и какие-то другие функции, помимо вызывания действий, непосредственно следующих за ней.

Мне представляется, что сознательная воля может играть важную роль в запоминании результатов сложных действий. У многих из нас есть отчетливые воспоминания о тех моментах, когда мы совершали что-то особенно важное. Это могут быть действия, о которых мы впоследствии жалели, например, если мы сказали что-то обидное для собеседника или даже преднамеренно ударили его. Наше сознательное намерение сказан, что-то обидное или ударить не заставляет нас сказать именно это или нанести именно такой удар. Но оно может дать нам яркое ощущение, которое впоследствии будет напоминать нам о том, что мы чувствовали, когда собирались допустить данную ошибку. Это яркое ощущение будет ассоциироваться с воспоминаниями о последствиях нашего действия. Судя по всему, моторные области мозга, управляющие нашими действиями, получают в момент действия “укол” дофамина, который, возможно, связан именно с этой функцией. Сильное сознательное ощущение собственного волевого решения может иметь отношение не столько к действию, которое мы совершаем в данный момент, сколько к следующему случаю, когда мы окажемся в аналогичной ситуации. Сознательная воля, проявленная в одном случае, может стать надежным руководством к действию или бездействию в другом подобном случае. Поэтому я думаю, что Либет был прав, предполагая существование тесной связи между сознательной волей и преднамеренным подавлением собственных побуждений, хотя его идея, что сознание может накладывать вето на бессознательные решения мозга, и представляется мне неубедительной попыткой возрождения дуализма.

#img_151.jpg

Медленный сон. Во время медленной фазы сна активность всего мозга колеблется в медленном ритме, совсем не похожем на неровные колебания, обычно наблюдаемые во время бодрствования. Нейровизуализация позволяет наблюдать пониженную активность лимбической системы.

Гипноз. Нейровизуализация показывает, что во время гипноза повышаются некоторые формы активности мозга, особенно в моторных и сенсорных отделах, что говорит о повышенной интенсивности мысленных образов. Усиленный приток крови в переднюю поясную кору правого полушария указывает на то, что внимание сосредоточено на внутренних процессах. Активность мозга, наблюдаемая при гипнозе, существенно отличается от наблюдаемой во время нормального сна или бодрствования.

Шизофрения. Для психических расстройств, связанных с нарушениями или ослаблением работы сознания, характерна пониженная активность лобных долей. При хронической шизофрении наблюдается особенно низкая активность дорсолатеральной префронтальной коры. Возможно, именно с этим связано типичное для данного расстройства сокращение планируемого или спонтанного поведения и социальная самоизоляция. Активность передней поясной коры (которая, по-видимому, отличает внутренние стимулы от внешних) также оказывается пониженной. Возможно, в этом состоит одна из причин того, что шизофреники могут путать собственные мысли с чужими голосами.

Сновидения. Яркие сновидения связаны с активностью зрительной коры. Во время кошмаров активируется миндалина. Кроме того, во время сновидений наблюдается периодическая активация гиппокампа, сопровождающая воспроизведение сравнительно недавних событий, но особенно активно работают пути, передающие от ствола и слуховой коры сигналы, вызывающие настороженность, дополнительная моторная область и зрительные ассоциативные зоны. Все вместе они создают испытываемое во сне ощущение “виртуальной реальности”. В дорсолатеральной префронтальной коре, ответственной за сознательное мышление и проверку представлений на соответствие действительности, активность, напротив, понижена.

Медитация. Нейровизуализация мозга людей, самостоятельно погрузившихся в состояние “пассивного внимания”, показывает “выключение” отделов мозга, обычно связанных с поиском стимулов, в том числе в коре теменных долей, передней поясной коре и премоторной коре.

Наше “я” не только постоянно оценивает чувства, эмоции и сенсорные ощущения, но и “владеет” ими, а также принимает на себя ответственность за наши действия. Оно создает у нас чувство отделенности размышляющей части наших когнитивных способностей от остального нашего опыта и тем самым позволяет нам обдумывать свои ощущения и делать что-то с ними и в связи с ними. Кроме того, оно позволяет нам видеть разницу между нашими мечтами и воспоминаниями (внутренним опытом) и внешними событиями. Кроме того (это, вероятно, особенно важно для такого социального вида, как наш), “я” позволяет воспринимать себя как объект, существующий в окружающем мире и обладающий собственным, неповторимым взглядом на вещи. Это, в свою очередь, помогает нам понимать, что и у других подобных “объектов” есть внутренний мир и своя точка зрения, отличная от нашей.

Люди не рождаются со встроенным чувством собственного “я”: оно развивается, шаг за шагом, в ходе нашего взросления.

Как мы уже знаем, воспоминания и плоды воображения порождаются одной и той же нейронной активностью, возникающей, когда что-то на самом деле происходит. Так что если мы просто вспоминали бы или воображали те или иные события, мы не могли бы сказать, происходят они на самом деле или только у нас в голове. Без ощущения “я” мы не смогли бы сделать ничего осмысленного с тем, что приходит в голову. Мы бы просто ощущали все это, как в состоянии транса.

Развитие нашего “я” начинается, как и можно было ожидать, с построения внутренних карт, каждая из которых представляет собой идею, закодированную в конфигурациях возбуждения нейронов. Базовые карты — это те, которые говорят нам, где заканчивается наше тело и начинается остальной мир. Затем к нашему атласу собственного тела добавляются карты, которые позволяют нам определить свое место в мире (в буквальном смысле -— то есть свое положение в пространстве). Затем мы вырабатываем более абстрактные карты “я”, на которых обозначаются границы сознательной сущности каждого из нас. Карты этих трех типов представлены в разных отделах мозга: те, что определяют нашу физическую сущность, располагаются в основном в задней части мозга, а те, что относятся к нашей абстрактной сущности, — в основном в передней его части.

Один и тот же стимул вызывает у нас в мозгу активацию разных областей, в зависимости оттого, концентрируем ли мы внимание на этом стимуле. Слева: томограмма мозга испытуемого, слышащего речь другого человека, но концентрирующегося на собственном дыхании. Слуховая кора реагирует на звуки речи, но мало в каких других областях мозга наблюдается активность. Справа: испытуемый внимательно слушает слова, которые слышит. Это вызывает активацию целого ряда других областей мозга.

Новорожденные, судя по всему, еще не видят разницу между собственным телом и другими объектами. Младенец начинает ощущать эту разницу только после того, как карты тела у него в мозге начинают наполняться информацией о мире. Поначалу эти карты неподробны. Например, карта “‘я’ и не ‘я’” не обязательно точно отражает настоящую форму тела младенца. Можно сказать, что тело, представленное в ней, вылеплено лишь приблизительно. Представления о форме собственного тела начинают строго соответствовать действительности только после того, как младенец неоднократно сталкивается (в прямом смысле) с различными объектами и путем проб и ошибок, иногда болезненных, открывает для себя границы своего организма. С каждым столкновением ребенок узнает немного больше о форме своего тела, и внутренняя карта у него в мозге уточняется.

В норме внутренняя карта тела и само тело приходят в полное соответствие друг с другом. Но так бывает отнюдь не всегда. Например, если ребенок в детстве теряет какую-либо конечность, на карте его тела это изменение может не отразиться. В таких случаях возникает явление фантомной конечности — субъективное ощущение, что утраченная конечность по-прежнему на месте. Фантомные конечности могут постепенно исчезать за счет переработки карты тела в соответствии с опытом, но иногда подобные ощущения сохраняются на всю жизнь. И наоборот, во внутренней карте тела может “потеряться” конечность (иногда даже не одна), и тогда, согласно ощущениям человека, его собственная часть тела перестает ему принадлежать. По-видимому, с этим нарушением могут быть связаны те странные случаи, когда люди просили ампутировать совершенно здоровую конечность.

За созданием представления о собственном теле вскоре следует развитие представления о самом себе как сознательном существе. Одним из первых проявлений формирования этого представления оказывается развитие собственной точки зрения.

Чтобы иметь свой взгляд на вещи, для начала нужно понять, что наша точка зрения — одна из многих, а не единственно возможная, а для этого требуется осознать, что другие люди (как бы это ни было неприятно) имеют свои взгляды, отличные от нашего.

Когда у нас вырабатывается чувство “я”, наши осознанные ощущения воспринимаются уже через призму этого чувства. По большей части мы этого не сознаем, и чувство “я” становится частью нашего сознательного опыта лишь тогда, когда мы преднамеренно задумываемся о самих себе.

Нейроны фон Экономо — длинные веретенообразные клетки, обнаруженные только в головном мозге человека и некоторых других приматов и, по-видимому, играющие ключевую роль в социальных способностях. Они имеются в передней поясной коре (ППК), а также (у людей) в островке. Активность ППК наблюдается, когда люди оценивают свои собственные действия, особенно в социальном контексте, а также когда испытывают чувства сопереживания, доверия, вины и обмана. Судя по всему, ППК определяет достоинства того, что человек делает, а также результаты его действий, сравнивая их с преследуемыми целями, и обеспечивает механизм обратной связи, быстро предупреждающий человека об ошибках и помогающий менять свой образ действий. Нейроны фон Экономо соединяют некоторые части лимбической системы, расположенные у основания ППК, с корой и, по-видимому, обеспечивают передачу в кору информации о физиологических реакциях на происходящее, что позволяет сознанию принимать их во внимание, решая, что делать. Работа нейронов фон Экономо, судя по всему, составляет один из механизмов, обеспечивающих возникновение чувства собственного “я”. В островке, который отвечает за телесное “я” (отслеживает границы тела и получает информацию о внутренних органах), нейроны фон Экономо могут выполнять похожую “соединительную” функцию.

Отдел мозга, специализирующийся на отслеживании состояний организма, располагается внутри переднего края продольной борозды — глубокой щели, проходящей по центру мозга от переднего до заднего края. Этот отдел, передняя поясная кора, чувствителен к информации, поступающей в мозг от тела, и, по-видимому, участвует в обозначении стимулов как внутренних или внешних. Передняя поясная кора бурно возбуждается, когда человек чувствует боль, а также активируется при осознании эмоций16. Более того, картина мозговой активности, наблюдаемая при физической боли, во многом сходна с картиной, наблюдаемой при эмоциональных страданиях. Возможно, в том числе и поэтому мы так часто используем одни и те же слова, описывая физические и эмоциональные страдания.

Новые действия, для которых требуется делать выбор, требуют большей мозговой активности, чем привычные действия. Здесь показан головной мозг человека, подбирающего слова, которые он собирается сказать. Активирующиеся при этом области мозга связаны с принятием решений и концентрацией внимания. На средних двух изображениях показан мозг после того, как человек практиковался до тех пор, пока произнесение подобранных слов не стало для него привычным, и соответствующие области мозга не перестали возбуждаться. Справа человек вновь подбирает новые слова, и данные области вновь активируются.

Одностороннее ПРОСТРАНСТВЕННОЕ ИГНОРИРОВАНИЕ

Половина тела пациента оказалась парализована в результате инсульта, но пациент, судя по всему, не сознает этого. Вот какой диалог происходит между ним и его лечащим врачом (приводится в сокращении):

Врач. Не могли бы вы похлопать в ладоши?

( Пациент поднимает правую руку и двигает ей, будто хлопает, а затем кладет обратно на койку. Улыбается, выглядит удовлетворенным. )

Врач. Это была только правая рука. Не могли бы вы поднять также левую руку и сделать то же самое обеими руками?

Пациент. Левую руку? А... Она немного онемела сегодня. Это все мой артрит.

Врач. Но не могли бы вы все-таки попытаться поднять ее?

(Пауза. Пациент не двигается.)

Врач. Не могли бы вы попытаться поднять левую руку?

Пациент. Так ведь я уже сделал это. Разве вы не видели?

Врач. Нет, не видел. Вы правда двигали рукой? Пациент. Ну конечно двигал. Вы, наверное, не смотрели.

Врач. А можно попросить вас еще раз поднять ее?

(Пациент не двигается.)

Врач. Вы ею сейчас двигаете?

Пациент. Разумеется, двигаю.

Врач ( показывает на кисть левой руки, лежащую на койке ). Ну а это что такое?

Пациент (смотрит). А, это. Это не моя рука. Должно быть, это рука кого-то другого.

Это странное нежелание признавать очевидное связано с хорошо известным расстройством — так называемой анозогнозией, “непризнанием болезни”. Анозогнозия развивается в результате повреждений области мозга, связанной с вниманием к собственному телу. Этот синдром довольно часто встречается у пациентов, которые перенесли инсульт, вызвавший паралич левой стороны тела. Дело в том, что область, повреждения которой приводят к анозогнозии, располагается очень близко к моторной коре правого полушария, и инсульт (или какое-либо другое повреждение), поражающий моторную кору этого полушария (а значит, левую половину тела), нередко захватывает и область, связанную с анозогнозией. Иногда это странное игнорирование половины тела может и не сопровождаться параличом. В таких случаях пациенты просто ведут себя так, будто все, что находится слева от вертикальной оси тела, перестало существовать. Они забывают двигать левыми конечностями. При ходьбе у них волочится левая нога. Они причесывают волосы только на одной стороне головы. Иногда (в той мере, в какой это возможно) они даже забывают одевать половину своего тела. Это расстройство представляет собой одну из форм так называемого одностороннего пространственного игнорирования. Одностороннее пространственное игнорирование может касаться только левой половины тела, но может и распространяться на все, что расположено в одной половине поля зрения, обычно также левой. Пациенты, страдающие этой формой игнорирования, судя по всему, не видят или не осознают ничего, что находится по левую сторону от них. Они оставляют еду нетронутой на левой половине тарелки, не замечают людей, которые подходят к ним слева, поворачиваются только направо. Если их просят нарисовать часы, они обычно изображают искаженный циферблат, в котором цифры располагаются только справа, а левая половина не прорисована.

#img_155.jpg

В результате некоторых повреждений мозга люди перестают замечать половину окружающего мира и игнорируют все, что находится с одной стороны (обычно слева) от центральной линии поля зрения. Справа показаны результаты попыток пациента, страдающего этим расстройством, воспроизвести рисунки, показанные слева.

Эта “однобокость” обычно распространяется даже на воображение. Если попросить пациента закрыть глаза и представить себе путь по знакомой улице, он сможет по памяти описать здания, стоящие справа, но даже не упомянет те, что стоят на левой стороне. Единственный способ добиться от такого пациента, чтобы он описал другую сторону улицы, состоит в том, чтобы попросить его мысленно развернуться и пойти в обратную сторону 18 . Люди, страдающие этим расстройством, как будто ничего не видят слева от себя, но это нечто иное, чем обычная слепота. Та часть их мозга, которая отвечает исключительно за поступающую от глаз зрительную информацию (первичная зрительная кора), остается у них неповрежденной, и сканирование мозга показывает, что она обрабатывает зрительную информацию совершенно нормально. Слепота возникает на более высоком уровне обработки информации, на котором она превращается из простых сигналов в мысленные представления.

Люди, страдающие этим расстройством, не думают: “Я не вижу ничего, что находится слева”. Все, что находится слева, для них просто не существует, и думать об этом они не могут. Человек с “нормальной” левосторонней слепотой может компенсировать слепоту половины поля зрения, поворачивая голову и тело так, чтобы видеть находившиеся по левую руку предметы, но при одностороннем пространственном игнорировании человек никогда не чувствует потребности так делать. Такие люди обычно начинают читать каждую строчку с середины страницы, и продолжают это делать, даже если становится ясно, что текст, читаемый таким способом, превращается в бессмыслицу. Им просто не приходит в голову, что слева вообще есть на что смотреть.

#img_156.jpg

Когда испытуемый обращает внимание на другую половину поля зрения, мозговая активность перемещается из одного полушария в другое. Слева показан мозг человека, смотрящего на объект слева от себя (активируется правое полушарие), справа — мозг человека, смотрящего на объект справа от себя (активируется левое полушарие).

Одностороннее пространственное игнорирование легче понять, если рассматривать его как нарушение внимания — неспособность мозга сознательно воспринимать часть окружающего мира. Нас не может огорчать нехватка того, чего мы не осознаем. Видимо, именно поэтому пациенты так легкомысленно пренебрегают своим расстройством. В очень невысокой степени пространственное игнорирование свойственно всем. В поле зрения любого здорового человека есть слепое пятно, соответствующее участку сетчатки, где из глаза выходит зрительный нерв. В этом месте нет светочувствительных нейронов, поэтому попадающий туда свет в принципе не может регистрироваться мозгом. В итоге на нашем поле зрения имеется довольно большое слепое пятно, угловой диаметр которого составляет 5-6°. Когда мы смотрим на что-либо двумя глазами, слепое пятно одного из них перекрываются с областью, видимой для другого. Но если закрыть один глаз, то недалеко от середины поля зрения возникает участок, в пределах которого мы ничего не видим.

В этом можно убедиться, посмотрев одним глазом на один из плюсов, напечатанных под этим абзацем. Если, глядя правым глазом на левый плюс, расположить книгу на расстоянии вытянутой руки, а затем постепенно приближать ее к себе, настанет момент, когда правый плюс исчезнет. Однако это не создает у нас сознательного ощущения частичной слепоты. Наше поле зрения кажется нам сплошным, включающим всю страницу, просто второго плюса на ней как будто нет.

#img_157.jpg

Фокусники иногда используют знания о слепом пятне, чтобы обманывать с его помощью зрителей. На самом деле такие трюки работают только прямо перед носом, потому что на большем расстоянии слепое пятно слишком легко компенсируется за счет другого глаза, чтобы на его месте можно было что-то спрятать. Кроме того, фокусники мастерски умеют отвлекать внимание зрителей от того, что нужно скрыть, вызывая у них своего рода временное пространственное игнорирование.

Некоторые формы пространственного игнорирования возникают из-за повреждений теменной доли, где располагаются наши внутренние карты собственного тела и окружающего мира. Результатом таких повреждений могут быть своего рода концептуальные ампутации. Другие формы этого недуга связаны с нарушениями концентрации внимания и вызываются повреждениями лобных долей, поясной коры (расположенной внутри глубокой щели, разделяющей полушария) и отвечающих за управление движениями участков базальных ганглиев. Пространственное игнорирование может быть связано с так называемым ориентированием — аспектом концентрации внимания, выражающимся в том, что мы машинально поворачиваемся в направлении привлекающего наше внимание стимула. Как и многие другие бессознательные процессы, ориентирование контролируется преимущественно правым полушарием. Специализация правого полушария на ориентировании определяется, в частности, его способностью обращать внимание на правую или на левую часть поля зрения. В связи с этим повреждения левого полушария обычно не вызывают одностороннего игнорирования, связанного с ориентированием. Левое же полушарие, по-видимому, обращает внимание исключительно на правую часть поля зрения, поэтому повреждения правого полушария могут приводить к тому, что человек начинает игнорировать все, что происходит по левую сторону. В этом, по-видимому, состоит одна из причин того, что люди с правополушарными травмами гораздо чаще страдают односторонним пространственным игнорированием, чем люди с левополушарными травмами.

Крайняя форма анозогнозии проявляется в непризнании собственной полной слепоты. Это расстройство называют синдромом Антона — Бабинского. Пациенты, страдающие им, ничего не видят, но, судя по всему, живут в полностью воображаемом визуальном пространстве.

На другом конце спектра подобных расстройств располагаются легкие формы игнорирования, в той или иной степени свойственные многим из нас. Рассеянный профессор, не замечающий, что на нем носки разного цвета, муж-трудоголик, однажды обнаруживающий, вернувшись домой, что жена от него ушла, безответственный должник, как будто не замечающий растущую гору счетов: все это примеры сенсорного игнорирования, возможно, имеющего неврологическую основу.

Точно так же, как склонность воспринимать скорее формы, чем цвета, может быть связана с избытком нейронов, чувствительных к формам, и недостатком чувствительных к цветам, рассеянность профессора может быть связана с недостатком нейронов в области мозга, связанной с заботой о своем теле, и избытком в области, связанной с решением абстрактных задач. У трудоголика также может быть недостаток каких-то нейронов или нейромедиатора (возможно, окситоцина), обеспечивающего стимуляцию области мозга, ответственной за привязанность к дому и семье. У человека, погрязшего в долгах, может быть понижена активность лобных долей, где, возможно, также не хватает нейронов. Особенности поведения этих людей напрямую связаны с особенностями их восприятия.

Если неоднократно напоминать им, такие люди обычно начинают обращать внимание на то, чем обычно пренебрегают, точно так же как людей, страдающих слабыми формами левополушарного игнорирования, можно приучить обращать внимание на “пустую” сторону поля зрения, неоднократно давая им задания из серии “похлопайте в ладоши”. Выражение “войдите в мое положение” есть нечто большее, чем фигура речи. Но без неоднократных напоминаний профессор едва ли начнет обращать больше внимания на свои носки, чем требуется, чтобы их снимать и надевать, и трудоголик едва ли станет уделять жене больше внимания, чем потребуется, чтобы уговорить ее вернуться. Большинству из нас не свойственно прилагать ощутимые усилия к изменению своего взгляда на мир, и с течением времени свойственное нам игнорирование нередко лишь закрепляется. Наши представления о воспринимаемом мире могут быть гораздо более адекватными, чем у людей, страдающих синдромом Антона — Бабинского. Но в чем-то все мы похожи на них.

 

Мышление

Механизмы, лежащие в основе мышления (суть которого в том, чтобы держать в уме идеи и производить с ними манипуляции), работают в так называемой дорсолатеральной (то есть верхне-боковой) префронтальной коре. Там же работают механизмы, лежащие в основе тесно связанной с мышлением функции — рабочей памяти. Планирование также осуществляется именно в этой области коры, и именно здесь совершается выбор между разными возможными действиями. Судя по некоторым данным, у информации каждого типа имеется своя особая ниша для временного хранения. Например, установлено, что одна из областей, расположенных в верхней части префронтальной коры правого полушария, возбуждается, когда человек держит в голове информацию об объектах, в настоящее время ему не видимых. Другой участок, расположенный неподалеку, судя по всему, хранит сведения о том, сколько раз мы уже выполняли то или иное действие. Возможно, эта функция входит в состав своего рода метапамяти — способностей “знать, что ты знаешь” и понимать, когда мы “перебарщиваем” с повторением каких-либо действий. Обе эти способности нередко не наблюдаются у людей, получивших повреждения лобных долей17.

Повреждения данной части префронтальной коры приводят к нарушениям способности следить за своими успехами и учиться на собственных ошибках. Они также могут вызывать нарушения рабочей памяти, делая человека рассеянным и неспособным выполнять такие задания, как сложение чисел или последовательное совершение двух или трех разных действий. Однако долговременная память может при этом не нарушаться: у таких людей обычно возникают проблемы прежде всего в области манипуляций с воспоминаниями, а не извлечения сведений из памяти.

Одним из возможных проявлений таких повреждений оказывается своего рода мыслительный застой. У людей, демонстрирующих это нарушение, мышление замедлено и притуплено. Они кажутся завязшими в одних и тех же мыслях, неспособными двигаться в новом направлении, даже когда старое не приводит к успеху.

Данное расстройство наглядно проявляется в результатах прохождения так называемого висконсинского теста сортировки карточек. Проходя этот тест, человек должен разделить на категории по-разному помеченные и раскрашенные карточки. Вначале испытуемого просто просят начать сортировать карточки, но не говорят, как: по цвету, по форме или просто распределяя их по стопкам. Когда испытуемый начинает раскладывать карточки по стопкам, исследователь вначале выражает ему свое одобрение. Но через некоторое время исследователь начинает говорить, что испытуемый выполняет задание неправильно, хотя тот сортирует карточки по прежнему принципу. Здоровые люди вскоре отказываются от старого метода сортировки и пробуют другой, по поводу которого исследователь также некоторое время выражает одобрение, а затем начинает говорить, что испытуемый выполняет задание неправильно. После этого здоровый человек снова переключается на другой метод, демонстрируя стратегию, нацеленную на получение максимального суммарного одобрения. Людям с повреждениями лобных долей это часто не удается. Однажды получив одобрение за выбранный ими способ сортировки, они продолжают сортировать этим способом, даже когда им говорят, что этот способ больше не считается правильным. Нетрудно представить себе, какие сложности может создавать в повседневной жизни образ мыслей, который заставляет их так поступать.

Способность составлять планы действий бесполезна без способности реализовывать такие планы. Одна из причин упадка, в который пришла жизнь Финеаса Гейджа после полученной травмы, была в том, что он каждый день строил десятки планов, но был не способен довести до завершения ни один из них. Главное требование, которое должно выполняться для реализации плана, состоит в том, чтобы ради достижения конечных целей не отвлекаться на вещи, которые кажутся привлекательными в данный момент.

По-видимому, эта способность обеспечивается орбитофронтальной корой — участком коры лобных долей, расположенным непосредственно под переносицей и продолжающимся вглубь мозга вдоль загибающегося внутрь переднего края.

Как мы уже знаем, базовые влечения, побуждения и желания, которыми мотивируется наше поведение, возникают в бессознательной части мозга и в сущности рефлекторны, то есть представляют собой автоматические реакции на внешние стимулы. Например, если мы видим пищу и гипоталамус регистрирует чувство голода, бессознательная часть нашего мозга побуждает нас эту пищу съесть.

На практике мы подавляем большинство таких побуждений, чтобы вести себя более сложным и, в конечном счете, более выгодным для нас образом. Мы не начинаем поглощать пищу, как только увидим ее, а ждем, пока мы ее купим или пока ее подадут нам. Если мы пытаемся сбросить вес, мы можем даже противостоять искушению есть то, что хочется. Это позволяет нам достигать долгосрочных целей: не попадать за решетку, поддерживать в себе навыки культурного поведения или влезать в прошлогодние джинсы.

Детям бывает труднее противостоять таким импульсам, отчасти потому, что им еще предстоит усвоить, что стратегии, предполагающие самоконтроль, обычно оказываются полезными, а также потому, что префронтальная кора созревает очень медленно. Пока префронтальная кора еще не работает в полной мере (а этот этап может наступать лишь на третьем десятке лет жизни), лимбическая система нередко оказывается сильнее. Поэтому будет вполне корректно утверждать, что у детей меньше свободы воли, чем у взрослых.

Орбитофронтальная кора обладает множеством нейронных связей с бессознательными структурами мозга, где вырабатываются влечения и эмоции. Сигналы, поступающие в эти структуры из коры, подавляют рефлекторное хватание, и если их контроль исчезает (что иногда происходит при повреждениях лобных долей), бессознательное возвращает себе власть над телом. Именно так проявляется странный синдром, который называют утилизационным поведением. Пациенты, страдающие этим расстройством, машинально высматривают, нет ли вокруг чего-нибудь, что могло бы привлечь их внимание. И если что-то подобное обнаруживается, они непроизвольно протягивают руку и хватают это. Иногда они даже не могут заставить себя отпустить схваченный предмет.

Итак, судя по всему, именно орбитофронтальная кора наделяет наш мозг качеством, которое можно называть свободой воли. Но даже этого удивительного дара еще не достаточно для полноты сознания. Важнейший компонент сознания — это не способность планировать, или выбирать, или следовать определенной стратегии, несмотря на настойчивые призывы бессознательной части мозга, побуждающие нас гоняться за любой промелькнувшей тенью. Самое важное — это, по-видимому, интуитивное чувство осмысленности, которое связывает все наши ощущения в единое восприятие и позволяет нам осмыслять свое существование.

Можно ли локализовать и это чувство? Как ни поразительно, по-видимому, можно. Чувство осмысленности неразрывно связано с эмоциями. Депрессия характеризуется множеством симптомов, но ее главная черта состоит в том, что она лишает жизнь смысла. Люди, страдающие тяжелыми формами депрессии, не могут воспринимать жизнь как нечто единое и осмысленное и воспринимают ее как отрывочную, непонятную череду бессмысленных событий. В результате социальные связи рвутся, нормальная деятельность кажется бесцельной, все как будто распадается на части. Маниакальный синдром, напротив, проявляется в том, что люди воспринимают жизнь как изумительно упорядоченное целое. Все кажется им связанным со всем, и самые ничтожные события наполняются глубоким смыслом. В этом состоянии человек испытывает эйфорию, он полон энергии и переполнен любовью. Для маниакального синдрома также характерна бурная творческая деятельность: связи, которые видит человек в таком состоянии, невидимые для других или не замечаемые ими, могут использоваться для порождения оригинальных идей.

Как при депрессии, так и при маниакальном синдроме наиболее заметные нарушения наблюдаются в одной и той же области, расположенной в нижней части внутренней поверхности префронтальной коры. Эту область называют вентромедиальной или субгенуальной корой19. Именно здесь, как мы уже знаем, располагается центр управления эмоциями. Вентромедиальная кора исключительно активна в маниакальном состоянии и неактивна (наряду с другими областями префронтальной коры) в состоянии депрессии. Нейронные пути, соединяющие этот отдел с расположенной под ним лимбической системой, весьма многочисленны и обеспечивают тесную связь сознания с бессознательным. По-видимому, именно эта связь дает вентромедиальной коре ее особый статус — статус части мозга, которая, можно сказать, лучше всего объединяет существо каждого из нас, осмысляя наши ощущения и создавая на их основе единое осознанное восприятие действительности.

Возможен ли компьютер, способный понимать? Роджер Пенроуз Профессор математики Оксфордский университет

Мало кто станет утверждать, что машины, которыми мы пользуемся сегодня, многое (или хоть что-нибудь) понимают, но многие исследователи доказывают, что пройдет какое-то время, и обязательно появятся компьютеры или управляемые компьютерами роботы, которые будут обладать настоящим интеллектом, а значит, будут ведать, что творят. Более того, сторонники так называемой теории сильного искусственного интеллекта полагают, что рано или поздно появятся машины, обладающие всеми атрибутами, которые мы сейчас считаем чисто человеческими: сознанием, самосознанием, способностью к рефлексии и другими. Если они окажутся правы, это будет означать, что понимание, как и все вышеперечисленные человеческие качества, может достигаться путем изучения, а не порождаться каким-либо иным процессом или явлением. Мне представляется очевидным, что понимание требует осознания: полностью осознать ситуацию значит сделать первый шаг к ее пониманию. Всесторонний обсчет данных может породить иллюзию понимания, и наоборот, настоящее понимание иногда позволяет обойтись без массы вычислений, но вычисления и понимание не заменяют, а скорее дополняют друг друга.

Не думаю, что небиологические машины смогут когда-либо преодолеть пропасть, разделяющую вычисления и понимание. Я полагаю, что для объяснения понимания нам нужно выйти за рамки общепринятых сегодня представлений о материальном мире и обратиться к новым физическим концепциям, включающим в себя и квантовый мир, математическая структура которого во многом неизвестна. Это не означает, что понимание никак не связано с мозгом. Более того, я полагаю, что его порождает особый компонент тканей мозга.

В человеческом теле содержатся так называемые микротрубочки — крошечные структуры, особенно многочисленные в нервных клетках. Я предлагаю исследовать возможность, что микротрубочки клеток мозга могут создавать стабильное квантовое состояние, связывающее активность клеток, возбуждающихся по всему головному мозгу, и тем самым порождающее сознание. Такое состояние нельзя воспроизвести в компьютере.

Аргументы, положенные в основу моей концепции, сложны, и я готов признать, что некоторые из них умозрительны. Но, помимо формальных соображений, у меня есть сильное чувство, что сознательный разум явно не может работать как компьютер. Это чувство, которое легче дается детям, чем взрослым, уж точно совершенно недоступно компьютерам.

Сознание — не нечто ставшее, а некий процесс Фрэнсис Крик Институт биологических исследований им. Солка (Сан-Диего)

Фрэнсис Крик получил в 1962 году Нобелевскую премию за открытие молекулярной структуры ДНК, которое он совершил вместе с Джеймсом Уотсоном. Впоследствии он обратился к другой обширной проблеме.

Объяснение сознания — одна из главных нерешенных проблем современной науки. Для нейробиологии сегодня нет более важного вопроса, чем вопрос о связи психики с мозгом. В прошлом психику (или душу) считали чем-то отдельным от мозга, однако каким-то образом взаимодействующим с ним. Но теперь большинство нейробиологов считает, что все аспекты психики, в том числе самое загадочное ее свойство — сознание (или способность к осознанию), — можно, судя по всему, объяснить в материалистическом ключе как поведение обширных комплексов взаимодействующих нейронов. Уильям Джемс, отец американской психологии, сказал около столетия назад: сознание есть не нечто, а некий процесс.

Однако до недавнего времени большинство специалистов по когнитивной психологии и нейробиологии склонялось к тому, что сознание — или слишком философское, или слишком неуловимое явление, чтобы исследовать его экспериментально. Но, на мой взгляд, такая робость нелепа. Полагаю, что единственный разумный подход состоит в том, чтобы усиливать экспериментальный натиск до тех пор, пока мы не столкнемся с дилеммами, требующими новых способов осмысления.

Главный вопрос, на который должна ответить нейробилогия, состоит в следующем. Чем отличаются протекающие у нас в голове активные процессы нервной системы, которые связаны с сознанием, от тех, которые не связаны? Задействованы ли в работе сознания нейроны какого-то особого типа? Чем необычны их контакты с другими нейронами и характер возбуждения (если они чем-то необычны)?

Хотя рано или поздно нам потребуется теория, охватывающая все, включая эмоции, воображение, сновидения, мистический опыт и так далее, в своих исследованиях я исхожу из того, что во всех аспектах сознания должен быть задействован некий общий фундаментальный механизм (или, возможно, несколько таких механизмов). Я надеюсь, что установления механизма, лежащего в основе одного аспекта сознания, достаточно, чтобы вплотную приблизиться к пониманию всех таких аспектов. Поэтому мы с Кристофом Кохом выбрали аспект сознания, который представляется нам наиболее доступным для понимания: зрительную систему млекопитающих. Наш выбор был связан, во-первых, с большим значением зрения для жизни людей, а во-вторых, с тем, что в этом направлении проделано уже немало работы.

Я полагаю, что биологическая выгода от нашего зрительного сознания состоит в том, чтобы постоянно выдавать наилучшие на данный момент интерпретации видимой картины мира в свете накопленного опыта (нашего собственного или наших предков, записанного в генах) и достаточно долго сохранять прямой доступ к ним структур мозга, обдумывающих и планирующих преднамеренную моторную активность, такую как движения или речь.

Но здесь, по-видимому, работают сразу две системы: быстродействующая “онлайновая”, или бессознательная, и более медленная сознательная “видящая система”. Чтобы осознать наличие в поле зрения видимого объекта или даже события, мозг должен построить подробную многоуровневую (например, включающую линии, глаза, лица) символическую интерпретацию определенной части видимой картины. Представление сознания об объекте или событии обычно состоит из представлений о его потенциально важных аспектах, а такие представления чаще всего распределены по разным отделам зрительной системы. Для создания представлений от мозга требуется масса нейронной активности, по большей части, по-видимому, бессознательной.

Понятие “зрительное сознание” почти наверняка включает в себя целый ряд процессов. Когда мы смотрим на что-то, наши ощущения весьма отчетливы, но когда мы пытаемся вспомнить ту же сцену, они уже гораздо менее отчетливы и подробны. Меня интересуют прежде всего нормальные, отчетливые ощущения. По-видимому, та или иная форма кратковременной памяти едва ли не необходима для сознания, но эта память может быть мимолетной, сохраняющейся всего доли секунды. Данные психологии о кратковременной памяти свидетельствуют о том, что если мы не уделяем внимания какому-либо аспекту видимой картины, наши воспоминания о нем оказываются очень непродолжительными и поверх них может легко записаться информация о каком-либо последующем зрительном стимуле.

Хотя рабочая память и расширяет временные рамки сознания, ее необходимость для работы сознания не очевидна. Она представляется скорее механизмом, позволяющим перевести некую единицу восприятия (или их небольшую последовательность) в отчетливый осознанный образ посредством устной речи или проговаривания про себя. Хотя эпизодическая память, обеспечиваемая системой гиппокампа, как и рабочая память, для сознания не является необходимой, ее утрата представляет тяжелый умственный недостаток.

Итак, зрительное внимание обогащает сознание, хотя внимание и не необходимо для существования сознания. Внимание обеспечивается поступающей сенсорной информацией или планирующими частями мозга. Зрительное внимание может направляться либо на определенный участок поля зрения, либо на движущийся объект или несколько таких объектов. Точные нейронные механизмы, обеспечивающие этот процесс, пока по-прежнему обсуждаются. Но для интерпретации поступающей зрительной информации мозг должен задействовать некое объединение нейронов, возбуждение которых служит представлением о наилучшей интерпретации видимой картины, часто соревнующимся с другими возможными, но менее вероятными ее интерпретациями.

 

Проблемы с головой

Отделы префронтальной коры лобных долей вместе создают те качества, которые мы считаем ключевыми свойствами человеческой природы: способность планировать, испытывать эмоции, контролировать свои побуждения, выбирать и наделять мир смыслом. Что же происходит с людьми, чьи лобные доли функционируют неправильно?

История Финеаса Гейджа получила такую широкую известность потому, что это был первый достоверно описанный случай, указывающий на ту неудобную истину, что нравственность, свободная воля и ответственность за свои действия в буквальном смысле содержатся во плоти и могут быть удалены вместе с соответствующими структурами без удаления всей личности. С тех пор науке стало известно о многих других финеасах гейджах. Большинство из них получили травмы во вполне обычных ситуациях, часто по причине инсульта. Известно также немало случаев, когда в связи с нарушениями развития мозга у людей вообще не вырабатывались “высшие” психические функции.

Классический пример — пациент J.P. В детстве у него был нормальный коэффициент интеллекта и он вполне мог, если хотел, делать большинство дел (в том числе домашнее задание), как и любой обычный мальчик его лет. Однако его поведение в обществе было чудовищным. Он лгал, жульничал и воровал. Однажды он позаимствовал чужую перчатку, испражнился в нее и вернул владельцу. Когда он вырос, подобное поведение, как и можно было ожидать, неоднократно приводило его в тюрьму и психиатрическую лечебницу и получало обычные ярлыки: шизофрения, маниакальный синдром, психопатия.

Когда ему было около двадцати лет, он привлек к себе внимание неврологов Спаффорда Эккерли и Артура Бентона. Они отметили, что пациент был совершенно лишен чувства тревоги, способности осознавать собственное психическое нездоровье и способности извлекать уроки из наказаний. Они описали его состояние как “отсутствие осознания своего жизненного положения в целом, в том числе своих нынешних и будущих дней”.

Методы нейровизуализации (в том числе более не используемая процедура, в ходе которой делались инъекции воздуха в головной мозг, чтобы выявить наличие полостей) и диагностическая операция показали, что мозг пациента был отнюдь не в порядке. Лобная доля его левого полушария была сильно уменьшена в размерах — а лобная доля правого вообще отсутствовала. Эккерли и Бентон следили за J. Р много лет. В их окончательном отчете об исследованиях, подготовленном, когда пациенту было уже пятьдесят лет, он был описан как “все тот же простоватый, прямолинейный и страшно хвастливый мальчишка, каким он был в 10-летнем возрасте”. Их вердикт был следующим: “Пациент J. Р, сам того не ведая, был чужим в этом мире”20.

Катастрофические повреждения мозга вроде того, что было у J. P., встречаются редко, но различные нарушения работы префронтальной коры наблюдаются при многих расстройствах. С изменениями активности в этой области, как мы уже знаем, сопряжены депрессивные и маниакальные состояния, а также шизофрения. Более того, результаты сканирования мозга людей, страдающих депрессией, и шизофреников, склонных к самоизоляции, демонстрируют немало общих черт, как и результаты сканирования мозга шизофреников и людей, страдающих острым маниакальным синдромом21. Мания (маниакальное поведение) составляет “светлую сторону” паранойи — состояния, при котором все в мире кажется связанным в грандиозную единую систему. Навязчивые параноидальные идеи шизофреников также вращаются вокруг тайных связей, но единство таких связей обычно не сулит ничего хорошего. Судя по имеющимся данным, аутизм также сопровождается аномалиями в работе префронтальной коры. Другие, не столь бесспорные данные, указывают на то, что агрессивное поведение и склонность к насилию также могут быть связаны с функциональными аномалиями лобных долей. Томографические исследования заключенных показали, что у многих из них имеются аномалии лобных долей, и психиатр Ицхак Фрид с медицинского факультета Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе предположил, что поведение людей, превращающихся в настоящих монстров, может объясняться функциональными нарушениями префронтальной коры. Вот что он писал в журнале “Ланцет”: “История знает массу случаев, когда группы людей, обычно молодых мужчин, нападали на других членов общества и жестоко истребляли их, часто при одобрении и поощрении со стороны властей. Жертвы таких нападений обычно беззащитны и не представляют непосредственной угрозы для нападающих. Самые яркие проявления этого феномена в XX веке включают истребление армян в Турции в 1915-1916 гг., евреев в Европе во время Второй мировой войны, камбоджийцев в период режима Пол Пота и жителей Руанды в ходе геноцида 90-х годов. В таких событиях часто играют определенную роль гражданские междоусобицы, тяжелые условия жизни и этнические конфликты, точно так же, как бедность и низкий уровень гигиены играют определенную роль в эпидемиях инфекционных заболеваний. Но всех этих событий не было бы без отчетливой трансформации индивидуального поведения”22.

Фрид предположил, что эта трансформация, которую он назвал синдромом £, вызывается всплесками гиперактивности в орбитофронтальной и медиальной префронтальной коре. Эта гиперактивность создает мощный поток сигналов, поступающих из коры вглубь мозга, подавляя активность миндалины и не давая эмоциям достигать сознания. В этом состоянии люди, демонстрирующие проявления синдрома Е (обычно молодые мужчины, согласно Фриду), могут совершать чудовищные акты насилия, не испытывая при этом страха и отвращения — эмоций, которые в норме предотвратили бы подобные действия. После всплеска повышенной активности истощенная префронтальная кора переходит в состояние пониженной активности, препятствующее нормальной рефлексии и мешающее этим людям признавать чудовищность того, что они совершили.

Участие функциональных нарушений префронтальной коры в подобном аномальном поведении пока остается недоказанным. Однако известно, что подобные нарушения в состоянии вызывать одну из разновидностей компульсивных расстройств, которые могут приводить к антисоциальным действиям. Французский невролог Франсуа Лермитт исследовал ряд пациентов, у которых были повреждены или частично отсутствовали лобные доли, и обнаружил у них всех одну общую черту: столкнувшись с каким-либо намеком на то, что им стоит поступить определенным образом, они оказываются не в состоянии преодолеть побуждение так и поступить. У многих из них это проявляется в виде клептомании: если они видят кошелек, оставленный без присмотра, или открытую машину с ключами в зажигании, они чувствуют, что кошелек просто необходимо присвоить, а машину — угнать.

Лермитт окрестил это расстройство “синдромом зависимости от среды”. Проведя серию изобретательных экспериментов, в которых участвовали пациент и пациентка, перенесшие фронтальную лоботомию, Лермитт продемонстрировал, до каких крайностей может доходить это машинальное подчинение внешним стимулам. В ходе одного из этих экспериментов Лермитт пригласил обоих своих пациентов к себе домой и без каких-либо объяснений провел первого (мужчину) в спальню. Постель была аккуратно расправлена, а верхняя простыня отогнута, как делают в гостиницах. Когда пациент это увидел, он немедленно разделся (и снял небольшой парик, который он носил), забрался в постель и приготовился отойти ко сну, хотя дело было днем.

Когда пациента вежливо уговорили встать и одеться, Лермитт провел в ту же спальню пациентку. Увидев постель (теперь смятую), она также сразу же направилась к ней. Но она не стала в нее ложиться, а вместо этого начала ее заправлять. В обоих случаях исследователь не говорил ничего, что могло бы быть воспринято как предложение или указание поступить именно так. Действия пациентов были как будто запрограммированы. Тот факт, что пациент лег в постель, а пациентка ее заправила, предположительно отразил лишь особенности стереотипных мужских и женских ролей, а не какие-то фундаментальные различия в обработке информации.

В ходе другого эксперимента Лермитт провел пациента в комнату и, прежде чем открыть дверь, произнес лишь одно слово: “музей”. Войдя, пациент сразу стал осматривать картины на стене, будто действительно находился в музее. В середине стены было пустое место, где могла бы висеть, но не висела картина. Рядом лежали молоток и гвозди, а у стены стояла картина. Пациент, вновь без каких-либо объяснений или указаний со стороны экспериментатора, взял молоток, забил в стену гвоздь и повесил картину23.

Люди, получившие повреждения лобных долей, могут реагировать на внешние стимулы своеобразно, хотя и предсказуемо, но некоторые реакции распространены среди них очень широко. Мужчины с такими повреждениями (особенно затрагивающими часть мозга, расположенную непосредственно над глазами) нередко демонстрируют сексуальную несдержанность или агрессию в ответ на стимулы, которые воспринимаются ими как сексуальные. В одном недавно описанном случае, довольно печальном, фигурировал мужчина, получивший черепно-мозговую травму в дорожно-транспортном происшествии. После этого он стал постоянно делать женщинам предложения. Одной женщине он предложил выйти за него замуж через три дня после знакомства, другой — в ходе первого же разговора с ней по телефону. Судья, впоследствии рассматривавший иск за ущерб, поданный этим мужчиной, утверждал, что тот превратился из приятного доброжелательного человека в “сексуально озабоченного преследователя, не признающего отказов”. Судья также отмечал, что этот мужчина стал совершенно безответственно распоряжаться деньгами, выбирая покупки, как ребенок, а затем забывая о них. Выплаченная ему компенсация в два миллиона фунтов поступила в распоряжение назначенного государством опекуна24.

Ясно, что финеасы гейджи наших дней не выбирают свою судьбу. О них нельзя сказать, что они обладают свободой воли. Так могут ли они (или должны ли) считаться ответственными за свои поступки? Спор о том, считать подобных людей сумасшедшими или просто плохими, стар как мир, и аргументы обеих сторон звучали неоднократно. Могут ли данные новой науки о работе мозга что-нибудь к ним добавить? Да, несомненно.

В настоящее время наши юридические и моральные нормы исходят из представления о том, что у каждого из нас есть независимое “я”, “дух в машине”, управляющий нашими действиями. По сути, это та же концепция, что дуализм, положения которого были сформулированы Декартом. Он по-прежнему держит свои позиции потому, что люди просто чувствуют, будто это так. Нам сложно себе представить, как лишь из плоти и крови могут возникать ощущения любви, смысла, восторга или уважения.

Пока казалось, что чувства и мысли возникают как по волшебству из “черного ящика” нашего мозга, это интуитивное объяснение человеческой психики не могло не торжествовать и в качестве рабочей гипотезы верно служило нам не одно столетие. Но теперь, когда “ящик” удалось открыть, дуализм стремительно теряет свою убедительность. Как показывают исследования, обсуждаемые в этой книге, мы, заглянув в мозг, видим, что наши действия вытекают из ощущений, а наши ощущения создаются активностью мозга. Эта активность, в свою очередь, определяется нейронной структурой, заданной взаимодействием наших генов и окружающей среды. Ничто не указывает на наличие у нас каких-то Декартовых антенн, настроенных на прием сигналов из иного мира.

Многие ни в какую не хотят принимать представление о полной механистичности наших действий, а некоторые даже полагают, что если это представление получит широкое распространение, человечество ждет катастрофа. Они утверждают, что если мы перестанем считать, что человек сам отвечает и своп поступки, то станем совершенно безответственными и впадем в пассивный фатализм, а наши действия будут подчиняться любым желаниям, и ничто не будет их сдерживать.

Так ли это? Один из возможных ответов состоит в том, что это было бы так, если бы только мы были на это способны. Но эта машина так не работает. Как мы могли убедиться, мозг так надежно запрограммирован на некоторые иллюзии, что понимания их иллюзорности оказывается отнюдь не достаточно, чтобы мы перестали их видеть. Свобода воли — одна из таких иллюзий. Мы можем на рациональном уровне признавать себя машинами, но мы по-прежнему будем чувствовать и действовать так, будто основа нашей личности свободна от механистических императивов.

Иллюзия свободы воли могла возникнуть в ходе эволюции потому, что она играет роль внутренней полиции. Создавая у нас ощущение собственного самоопределения, она побуждает нас наказывать тех, кто нас обижает, а кроме того, воспринимать функциональные аномалии мозга как слабости какого-то нематериального “я”, а не как болезни тела. Когда-то эти искаженные представления были, вероятно, полезны нашим предкам, помогая им изгонять из племени больных или ведущих себя асоциально. Теперь они лишь приносят людям страдания.

Мне представляется маловероятным, что мы продолжим наказывать людей за плохое поведение, когда вызывающие его замыкания в мозге станут для нас так же очевидны, как переломы костей. Я надеюсь (и ожидаю), что мы станем использовать наши знания о мозге, чтобы разработать способы лечения больного мозга, которые будут бесконечно эффективнее, чем применяемые сейчас многословные сеансы психотерапии, действующие методом проб и ошибок. Тогда лишение свободы можно будет использовать лишь в тех случаях, когда лечение не помогает, или для тех людей, кто скорее согласится отказаться от свободы, чем от старых привычек.

Кроме того, я надеюсь, что наша способность корректировать работу мозга будет шире применяться для развития тех свойств нашей психики, которые делают жизнь прекрасной и осмысленной, и искоренения ее деструктивных свойств. Эта мысль может показаться самонадеянной, но я думаю, что грядущие поколения будет меньше пугать перспектива взять в свои руки управление своей психикой, как мы сейчас пытаемся взять в руки управление своим телом. Я полагаю, что это не только не умалит человеческое достоинство, но может сделать нашу жизнь неизмеримо лучше.

Открытия, о которых рассказано в этой книге, дают нам лишь самое приблизительное представление о ландшафтах человеческого мозга. Задачу создания подробной карты этих ландшафтов предстоит решать еще долго. Но одно, по-моему, ясно уже сейчас: у нас в мозге нет духов, в его глубинах не живут чудовища, на его просторах нет стран, где правят драконы. Сегодняшним пилигримам открывается не это, а биологическая система потрясающей сложности. Не стоит удовлетворять свою тягу к удивительному, вызывая фантомы. Мир, существующий у каждого из нас в голове, гораздо удивительнее всего, что мы можем придумать.