Будильник прозвонил в пять. За сезон дождей в Коста-Рике, когда с неба будто опрокидываются огромные бочки воды, мы к нескончаемым ливням уже привыкли. Однако в это утро погода выдалась сухой и безветренной – идеальные условия для наблюдений за птицами.

Рики пришел ровно в назначенное время; несколько минут у него ушли на синюю бандану, аккуратно повязав которую, он стал похож на пирата. Поверх банданы он нахлобучил коричневую кепку козырьком назад. Ее украшали всевозможные веточки, листья, птичьи перья… Из-под кепки выбивались тронутые сединой короткие дреды; обветренное лицо Рики обрамляла всклокоченная седая бородка. Внешность нашего проводника была колоритная: этакий растаман с чертами типичного британского натура листа.

В жилах Рики, как и у многих костариканцев, текла кровь самых разных народов – среди его предков были коренные жители Карибов и африканцы, а также представители народности брибри, одной из исконных в стране. Мальчишкой Рики вместе со своими приятелями ловил птиц в силки и сажал в клетки, но, в отличие от приятелей, никогда не был с ними жесток. Бабка научила его относиться к птицам по-доброму:

полюбовался – отпусти на волю. Рики не мыслит своей жизни без тесного общения с природой, он водит ту ристов со всех уголков мира на коста-риканское побережье Карибов – наблюдать за птицами.

С утра небо затянуло – солнцу никак не удавалось пробиться сквозь пелену туч. В тусклом свете разглядеть птиц было непросто, но их трели разносились по всей долине Самасати. Вскоре мы услышали скрипучие голоса туканов – они пролетали как раз над нами. Птицы уселись поодаль, на верхушке высокого дерева; одного взгляда в бинокль было достаточно, чтобы понять, почему изображение тукана так часто встречается на логотипах туристических компаний. Это оказались радужные туканы с разноцветными – зелеными, красными, желтыми – клювами с лаймовой полоской по верху. На другом дереве мы заметили чернощекого дятла, чьи движения один в один напоминали движения игрушки на пружинке, которая была у меня в младших классах.

Нам повстречались не только птицы. Большой серый комок в развилке высокого, голого дерева оказался самкой двупалого ленивца. Само собой, спящей. Рики рассказал, что ленивцы проводит на дереве не один день и спускается на землю для испражнения раз в неделю. Эти животные довольно чистоплотны – они, как и кошки, зарывают свои фекалии. Однако такое не укоснительное соблюдение гигиены им дорого обходится – на земле ленивцы зачастую становятся добычей собак.

Постепенно в воздухе разливалось тепло, мы ощущали привычную липкую влажность. Мало-помалу одолевала усталость. И тут Рики кое-кого заметил – ту самую птицу, ради которой мы затеяли вылазку. Эта птица, коричнехвостая амазилия из семейства колибри, так мала, что в полете ее легко спутать с насекомым.

Птаха весом с канцелярскую скрепку зависла перед цветком и сунула красный изогнутый клюв внутрь; ее трепещущие крылья при этом рисовали в воздухе восьмерку, однако с частотой слишком высокой, чтобы человеческий глаз это различил. Мы видели только изумрудно-зеленую головку птицы и ее знаменитый коричневый хвост.

Колибри – единственная птица в мире, которая умеет летать вперед спиной. Такие вот они затейницы! Однако эти птички примечательны еще и тем, что могут отслеживать ход времени. Мы, люди, чувствуем, когда прошло двадцать минут. Эти птицы – тоже.

Амазилии зависают перед цветком – из-за огромной скорости взмахов их крылышки видятся размытым пятном, – просовывают тонкий клюв-иглу с длинным язычком в узкую трубку цветка и высасывают нектар. Собрав нектар с одного цветка, колибри перелетают к другому. Свою территорию коричнехвостая амазилия защищает, решительно выпроваживая чужаков. Однако владеет она и особым приемом, благодаря которому всегда оказывается у цветка с нектаром первой. Этот прием этот получил название «система капканов»: амазилия чувствует, когда проходит двадцать минут – а именно столько времени требуется цветку, чтобы вновь наполниться нектаром, – и проверяет цветок, оказываясь первой в очереди за этим живительным сахаристым соком.

Итак, теперь нам известно, что колибри способны определить временной отрезок в двадцать минут. Однако вот в чем вопрос: могут ли они научиться определять более короткие отрезки времени? Чтобы выяснить это, исследователи из Эдинбургского университета сконструировали искусственные цветки, нектар в которых пополнялся не каждые двадцать минут, а каждые десять. Могут ли колибри в лабораторных условиях научиться распознавать, когда пройдет это время? Как выяснилось, могут. Но таким умением обладают не только экзотические птицы. Самого обыкновенного одичавшего голубя можно натаскать, чтобы он определял временны'е отрезки довольно точно.

Как мы уже выяснили в предыдущей главе, люди также обладают этим умением. Мы различаем миллионные доли секунды, что позволяет нам определять источник звука, можем попытаться назвать год каждого события, которое хранится в нашей памяти. В этой главе я познакомлю вас с несколькими теория ми о том, как мозг справляется с самыми разными временными периодами. Такое ощущение, будто в мозгу есть часы, которые отсчитывают миллисекунды, секунды, минуты и так далее, позволяя нам судить о времени. Но до сих пор никто никаких часов не обнаружил: ни при вскрытии, ни в результате сканирования аппаратами, которые год от года совершенствуются. Как теория относительности Эйнштейна гласит, что не существует абсолютного времени, так и в мозгу человека не существует абсолютного механизма для измерения времени.

Хотя своего рода часы у нас все-таки есть, но они отвечают лишь за циркадные ритмы и к восприятию секунд, минут и часов не имеют никакого отношения. Нейробиологи, занимающиеся исследованиями в данной области, бьются над разрешением вопроса: как мозг отмеривает время, если необходимый для этого орган отсутствует.

Поскольку и для Чака Берри во время падения, и для занемогшей миссис Хогланд время растянулось, становится ясно: как бы мозг ни отсчитывал время, его система отличается большой гибкостью. Она принимает во внимание все факторы, которые я упоминала в прошлой главе: эмоции, степень сосредоточенности, ожидания, условия задания, температуру. Имеет значение даже способ восприятия: при слуховом восприятии событие сильнее растягивается во времени, нежели при зрительном. И все же ощущение времени, продуцируемое мозгом, переживается нами как самое настоящее, создается иллюзия, будто мы знаем, чего от него следует ожидать, поэтому мы так удивляемся, когда оно преподносит сюрпризы, изменяя свой ход.

Вы запросто можете проверить собственную способность к определению времени – запустите секундомер на сотовом, отвернитесь и попробуйте определить, не считая про себя, когда пройдет минута. Большинство неплохо справится с этим, но у всех будут разные результаты. Также не стоит забывать и о том, что с возрастом способность точно определять время снижается. Кроме того, мы легко отвлекаемся: человек довольно точно определяет длительность звучания песни, если сосредоточивается только на этом задании, однако если попросить его отслеживать еще и высоту тона, он ошибется в бо'льшую сторону. Неудивительно, что те, кто особенно часто жалуется на скуку, определяют минуту как меньший отрезок времени. Время для них тянется ну очень медленно – им кажется, будто минута закончилась, когда прошло всего 30—40 секунд.

Однако рассуждая об этих явлениях, мы рискуем порядком запутаться, потому что существуют два способа оценить точность измерения времени: проспективный – когда испытуемого просят определить минуту сразу, начиная с данного момента, и ретроспективный – когда испытуемому дают задание, а потом просят сказать, сколько времени прошло. При замедленном течении времени человек в первом случае оценит минуту как меньший временной отрезок, во втором – как больший. Но и в первом, и во втором случае время будет тянуться. Представьте, что вас угораздило попасть на скучнейшую постановку. Вы с нетерпением ждете антракта; если вас попросить сказать, когда пройдет час, для вас он истечет через 40 минут – так неимоверно долго тянется время. Когда же наконец объявят антракт, вы будете утверждать, что первая половина спектакля шла часа два, не меньше. Сравнивая результаты, можно предположить, что в первом случае вы оцениваете длительность часа в меньшую сторону, а во втором – в бол'ьшую. Однако на самом деле в обоих случаях время для вас движется медленно.

Хотя никакого часового механизма в мозгу ученые не обнаружили, они выявили несколько областей, связанных с восприятием времени – каждая из которых может кое-что поведать о нашем ощущении времени. Начнем с мозжечка. Он находится в задней части мозга, ближе к шее; на мозжечок, составляющий 10% от всего объема мозга, приходится половина всех мозговых клеток. Мозжечок, то есть «малый мозг», получая огромное количество информации от других отделов центральной нервной системы, координирует движения, регулирует равновесие и мышечный тонус. Именно благодаря мозжечку утром при пробуждении мы сразу определяем, в какой позе лежим (данное ощущение называется проприоцепцией) – «малый мозг» постоянно отслеживает положение частей тела относительно друг друга. Такая функция может показаться вам несущественной, но, познакомившись с Йэном Уотерманом, вы поймете – она жизненно важна. В девятнадцать лет у Йэна обнаружили редкое неврологическое заболевание, при котором поражаются проводящие пути, посылающие сигнал в мозжечок. Йэн заново научился ходить, он даже водит машину, однако ему приходится постоянно отслеживать каждое движение своих рук и ног. Предположим, он держит в руке яйцо. Стоит ему ослабить внимание, как яйцо либо падает на пол, либо остается у него в руке, но раздавленное. Такие трудности у Йэна появились после того, как он потерял всякую чувствительность тела ниже шеи, то есть, периферический нерв перестал проводить сигналы к мозжечку. Сам мозжечок, благодаря своему расположению за мозгом, редко травмируется, однако если такое все же происходит, нарушается не только четкая координация движений, но и восприятие самых малых отрезков времени.

Если вы слегка дунете в глаз другому человеку, он от неприятного ощущения поморщится и моргнет. Однако если предупредить его заранее особым сигналом, он, как та самая собака Павлова, у которой слюна выделялась по звонку, поморщится и моргнет в тот самый момент, как вы дунете – он будет ожидать этого. В отличие от классического условного рефлекса слюноотделения у собаки Павлова, моргание происходит в результате точного расчета времени, за что и отвечает мозжечок. Человек, у которого мозжечок поврежден, теряет это умение. Данное открытие успешно применяют для прогнозирования того, вернется ли к больному, пребывающему в устойчивом вегетативном состоянии, сознание – к такому выводу пришли в 2009 году исследователи из Кембриджа и Буэнос-Айреса. Однако существует и еще более надежное доказательство связи между мозжечком и восприятием времени, правда, от него бросает в дрожь.

 

Мозг под воздействием электрического тока

Меня провели в кабинет врача, где в кресле посреди комнаты сидела пожилая женщина. Выглядела она встревоженной. Врач подошел к ней с каким-то аппаратом – огромной штуковиной вроде той, с помощью которой дети выдувают мыльные пузыри. Длинный витой провод тянулся от аппарата к столику на колесиках, заставленному электроникой. Врач, очевидно, иностранец, сказал: «Это есть совсем не больно», – но я тут же вообразила, будто нахожусь в фантастическом фильме, где безумный профессор ставит над престарелой пациенткой опыт с электрическим током.

«Вот, посмотреть на меня! – приказал старушке врач, приложив электромагнитную катушку к собственной голове и щелкнув выключателем. Половина верхней губы у него вдруг искривилась. – И теперь посмотреть, – он переместил катушку, снова щелкнул выключателем: его рука неожиданно вскинулась вверх – жест похож на нацистское приветствие, хотя и несколько вялое. – А вы хотеть попробовать?» – врач с большой катушкой подскочил ко мне. Я, по правде говоря, совсем не горела желанием.

Врач демонстрировал оборудование, которое вызывает мышечные сокращения наподобие тех, что бывают во время электросудорожной терапии, только слабые. Для пожилой женщины он установил совсем слабый импульс. Катушка поменьше стимулировала определенную область мозга. Данный метод называется транскраниальной магнитной стимуляцией (сокращенно – ТМС). Пожилая женщина страдала от сильной депрессии, даже думала о самоубийстве.

И ей пришлось согласиться на процедуру – другие методы лечения не помогли.

Врач долгое время обследовал ее голову. И когда наконец удостоверился, что определил область воздействия правильно, взял еще одну катушку, сосчитал от десяти до одного и включил прибор. Старушка едва слышно вскрикнула – скорее от страха, чем от боли. Что поделать – это ее последняя надежда. Данный метод вызывал улучшения у многих больных. Теперь женщине оставалось только ждать, поможет или нет.

Аппарат воздействует на определенные зоны головного мозга – именно в этом его ценность. Однако с его помощью можно не только лечить, но и определять связанные с восприятием времени области мозга, – электрические импульсы способны временно выводить из строя определенную зону головного мозга без серьезных побочных эффектов. На сегодняшний день именно этот метод убедительнее всего доказывает участие мозжечка в восприятии времени. Когда с помощью ТМС функцию мозжечка испытуемого на время подавляли, ему труднее было определять время. То есть, при транскраниальной магнитной стимуляции человек показывал более низкие результаты в экспериментах, где счет шел на миллисекунды, и обычные результаты в экспериментах, где счет шел на секунды. А вот в оценке результатов нам поможет другая зона мозга.

 

Человек, который думал, что рабочий день уже кончился

На окраине Рима находится научно-исследовательский институт «Санта-Лючия». В здание института вошел пациент и, пройдя в кабинет врача Джакомо Коха, сел в ожидании приема. В шестидесятые годы этот институт был госпиталем для ветеранов войны, а теперь в нем лечат больных с неврологическими нарушениями. Пришедший пациент – человек сравнительно молодой, сорока девяти лет, – очень надеялся на помощь специалистов. Ему вдруг стало трудно концентрироваться, в течение нескольких дней он испытывал некоторое недомогание.

Случай оказался не из рядовых. Пациент уверял, что серьезно болен, однако врачи не могли поставить какой-либо диагноз. Они проводили обследование за обследованием, но все было напрасно. Память проверяли с помощью теста на запоминание цифр, теста для измерения объема зрительно-пространственной памяти, теста сложной фигуры Рея-Остеррица (оценивает зрительно-конструктивную способность и зрительную память), теста на заучивание вербальных стимулов, превышающих объем непосредственного запоминания, и теста на воспроизведение последовательности в прямом и обратном порядке. Зрительно-пространственные навыки проверяли с помощью прогрессивных матриц Равена. Для оценки концентрации внимания применялся тест слежения, для языка – тест на беглость речи и тест построения предложений. Умение принимать решения проверяли с помощью конструктивного теста-головоломки «Лондонская башня» и Висконсинского теста сортировки карточек. Затем врачи тщательно изучили результаты – все показатели были в пределах нормы. Пациенту давали задание скопировать рисунки, заучить столбцы слов, окончить известные фразы… По-прежнему никаких нарушений.

Однако у пациента была еще одна жалоба – время его «внутренних часов» сильно отличалось от времени часов внешних. Он приходил в контору, работал, как ему казалось, целый день, а когда собирался домой, вдруг выяснялось, что еще даже обеденный перерыв не начался. Иногда ему казалось, что мероприятие длилось гораздо меньше, чем на самом деле; его минута укладывалась всего в тридцать секунд.

Тогда врачи решили провести ряд тестов, направленных на определение нарушений в оценке времени пациентом. Чтобы выяснить нормальные показатели, они пригласили восьмерых добровольцев, которым также было за сорок и прошедших те же тесты. Каждый испытуемый сидел перед монитором компьютера, на котором появлялись одна за другой случайно генерируемые цифры. Задача испытуемого была проста – называть вслух появляющиеся цифры. Выполняя эту задачу, он не мог одновременно подсчитывать время в уме. По завершении теста испытуемый должен был сказать, как долго тест продолжался. Поскольку однократный эксперимент мог показать случайный результат, для верности его провели двадцать раз, причем цифры не повторялись. У пациента результаты каждый раз оказывались хуже, чем у остальных, – ему никак не удавалось верно оценить течение времени.

В результате сканирования мозга обнаружились нарушения в правой лобной доле. Так мы узнаем о следующей зоне мозга, связанной с восприятием времени, – обычно ее соотносят со способностью держать что-либо в уме, точнее, в рабочей памяти. Благодаря этой способности вы, прочитав рецепт, запоминаете список необходимых ингредиентов и направляетесь за ними к буфету. Расположенная прямо за лбом передняя часть лобной доли, она же префронтальная область коры головного мозга, для нас особенно важна.

Связь этой части мозга с оценкой длительности времени подтвердилась в результате недавно сделанного открытия – дети с синдромом Туретта определяют временны'е отрезки длительностью чуть больше секунды лучше, чем их здоровые сверстники. При подавлении тика у такого ребенка задействуется префронтальная область коры головного мозга; исследователи обнаружили, что те дети с синдромом, у которых тик подавляется особенно успешно, выполняют задания, связанные с оценкой длительности времени, лучше всех. Можно предположить, что необходимость задействовать для подавления тика эту область коры мозга дает дополнительные преимущества в плане восприятия времени.

Итак, мы рассмотрели две зоны мозга, связанные с восприятием времени, – мозжечок в нижней задней части мозга, участвующий в оценке очень коротких, миллисекундных, отрезков времени, и переднюю лобную долю, участвующую в оценке секундных отрезков времени. Что же происходит, когда мы оцениваем более крупные отрезки – часы и даже дни, не имея ни часов, ни каких-либо еще подсказок о времени суток?

 

Самый здоровый сон

Ледник, двигаясь высоко в горах, прокладывает себе путь через горную породу. Интересно, а под землей он действует так же? Таким вопросом задался французский спелеолог Мишель Сифр, задумав в 1962 году экспедицию под землю. Однако в процессе подготовки он заинтересовался другим вопросом, который привел к революционному открытию в совершенно иной области исследований.

Готовясь к экспедиции, спелеолог планировал взять с собой под землю все, что полагается, – палатку, тросы, фонари, запас провизии, – но один предмет решил оставить на поверхности – наручные часы. Вместо того, чтобы делать замеры ледника, он намеревался исследовать свое восприятие проходящего времени. Сифр хотел изучить естественные ритмы человека в отсутствие ориентиров из внешнего мира. До сих пор такие исследования длились всего семь дней: в эпоху холодной войны американские и советские космонавты в условиях изоляции проводили эксперименты, выясняя, смогут ли люди выжить в противорадиационных убежищах после ядерного взрыва. Мишель участвовал в подобном эксперименте – добровольцем он неделю провел на территории авиационной базы в штате Огайо, находясь в тихом темном помещении. Теперь ему хотелось провести испытания гораздо более длительные и в более суровых условиях.

Принимая во внимание юный возраст Мишеля – всего двадцать три года, – власти не хотели давать согласия на столь рискованную экспедицию. Однако молодой спелеолог не сдавался, к тому же, он явно умел убеждать – в пятнадцать лет добился от профессора Французской академии наук разрешения ходить к нему на лекции по геологии. Однако на этот раз Мишель подвергал риску свою жизнь.

Местом своего эксперимента Мишель определил пещеру в пропасти Скарассон. Выбранный им грот находился на большой глубине и не имел прямого выхода на поверхность. Мишелю предстояло спуститься по сорокаметровому S-образному тоннелю – если бы исследователь вдруг пострадал, то эвакуация была бы практически невозможна. Даже самый легкий перелом мог стать для него смертельным. Исследователь намеревался провести в гроте целых два месяца в полнейшем одиночестве. Чтобы освободить чиновников от юридической ответственности за свою жизнь, он был готов подписать любые документы, однако те возразили: моральная ответственность все равно остается на них. Сказали, что он слишком молод, неопытен и к тому же чересчур самонадеян. Несмотря на всю важность экспедиции и тщательные и длительные приготовления Мишеля к ней, некоторые по-прежнему полагали ее не более чем пустой забавой. Мнение о затее Сифра переменилось, когда в клубе «Мартель» он выступил перед группой спелеологов с докладом по своим предыдущим экспедициям. Коллеги убедились в серьезности его намерений и обещали поддержать начинание Мишеля. Однако исследователь также нуждался в финансовой помощи и письменном разрешении. Мишель продолжал обивать пороги высокопоставленных лиц, часами сидел в приемных, и все только для того, чтобы в конце концов услышать, что нужный ему чиновник слишком занят и не может его принять. Казалось, что бюрократические мытарства – куда большее испытание, чем сама экспедиция.

Преодолевая бюрократические препоны, Мишель продолжал обдумывать эксперимент, который собирался поставить на самом себе. По его представлениям, время существует на трех уровнях: биологическом, где время длится в течение многих лет; субъективном, где время порождается мозгом и обусловлено светом и темнотой; объективном, где время определяется формально, при помощи часового механизма. Мишеля интересовали последние два уровня. В условиях довольно жесткого эксперимента на самом себе он собирался проверить, есть ли у человека «внутренние часы», которые, даже при отсутствии подсказок извне, каким-то образом синхронизируются с «внешними». Кроме того, ему хотелось узнать, каким оно будет, это ощущение времени. В свои предыдущие спус ки под землю молодой ученый обнаружил, что время искривляется. Подземный мир был настолько увлекательным, что, поднявшись на поверхность, Мишель всегда удивлялся тому, как много времени прошло.

В конце концов спелеологу удалось собрать нужную сумму и добиться разрешения на спуск. И хотя предполагалось, что в самой пещере Мишель будет совершенно один, в подготовке к экспедиции ему помогала целая команда. За несколько недель до спуска друзья Мишеля из клуба спелеологов поселились вместе с ним в доме его родителей: днем они собирали оборудование и припасы, ночью спали в коридоре. Мишелю тем временем велели отдыхать, набираться сил. Команда погрузила вещи и перевезла их как можно ближе ко входу в пещеру. Когда дорогу занесло снегом, и грузовики уже не могли пройти, друзья соорудили простейший подъемник с тормозной системой – перевозить самый тяжелый груз. Они часами брели по снегу, перетаскивая все необходимое. Сами преодолели непростой спуск и позаботились о том, чтобы у Мишеля, когда он станет спускаться, было все необходимое. Как только подземный лагерь был обустроен, два спелеолога попробовали провести в палатке несколько суток.

Мишель попрощался с матерью. Она в который раз сказала ему, что очень за него переживает. Он в который раз сказал, что ничего плохого не случится. Ночь перед спуском Мишель провел в лагере у пещеры, думая отдохнуть напоследок. Но из-за волнения не сомкнул глаз, задремал лишь под утро и проснулся разбитым. Когда Мишель уже начал подъем ко входу в пещеру, его вдруг скрутил приступ амебной дизентерии. Ничего хорошего такое начало не сулило. И все-таки Мишель настоял на том, чтобы группа все два месяца эксперимента оставалась снаружи. Перед самым спуском он даже взял с них расписку, что в течение первого месяца никто и ни при каких обстоятельствах не попытается к нему спуститься. Наконец Мишель передал друзьям свои наручные часы и вместе с командой начал спуск. Помощники проверили, все ли в порядке с палаткой, кроватью, показали, как менять аккумуляторы, от которых работали лампочка и телефон, взяли пробы льда с ледника и поднялись на поверхность. В пещере эхом отозвалось их прощальное «Au revoir». Мишель слышал, как они втянули за собой лестницу. Два месяца он провел в совершенном одиночестве. Подтвердилась ли его гипотеза о том, что у человека в мозгу или где-то еще отсчитывают время его «внутренние часы»? Удалось ли ему и под землей определять длительность минуты так же точно, как и на поверхности?

Прежде, чем мы вернемся к Мишелю уже в конце его двухмесячного одиночного заточения, хочу рассказать вам о том, как мы определяем длительность небольших отрезков времени, от нескольких секунд и больше, – временны'х промежутков, которые для Мишеля окажутся такими незначительными, а в исследованиях восприятия времени играют на удивление большую роль. Уоррен Мек, нейробиолог из Дюкского университета в США, изучает поведение людей с искаженным восприятием времени. Изучая когнитивные процессы, сопровождающие восприятие временны'х отрезков – от нескольких секунд до часов, – он обнаружил: в восприятии отрезков длительностью более двух-трех секунд участвуют базальные ганглии в центральной части мозга. До 2001 года никто и не представлял, что этот комплекс подкорковых нейронных узлов отвечает за восприятие времени. Базальные ганглии, расположенные на границе между лобными долями, находятся прямо в середине головного мозга; своей несколько изогнутой формой они напоминают первые слуховые аппараты. Базальные ганглии регулируют двигательную функцию, используя дофамин, передающий нервный импульс в синапсах, они «тормозят» мышцы. Если вы хотите сесть, нужно прекратить всякую мышечную деятельность кроме той, которая позволит вам сесть. Если вы хотите встать, базальные ганглии «отпускают тормоз», и вы плавно, без рывков поднимаетесь. Одновременно «тормозятся» те мышцы, которые удерживали вас в сидячем положении. При нехватке дофамина возникает тремор и резкость, «рваность» движений – как при болезни Паркинсона. Трудно начать двигаться – вы как будто пытаетесь ехать, нажимая одновременно на ручной тормоз. Однако базальные ганглии связаны также и с восприятием временны'х отрезков дольше двух секунд. При болезни Паркинсона клетки, производящие дофамин, разрушаются; чем поражение сильнее, тем больному сложнее оценивать время.

Важную роль в восприятии времени играет вся дофаминергическая система. Если давать человеку галоперидол, часто прописываемый при шизофрении, дофаминовые рецепторы блокируются – человек оценивает проходящее время как меньшее. Если давать стимулирующий метамфетамин, происходит обратное – уровень дофамина в мозгу повышается, и «внутренние часы» начинают спешить – человек определяет отрезки времени как большие. Как бы удивительно это ни звучало, но данный процесс очень похож на тот, что предположительно протекает в моменты, когда человек испытывает страх за свою жизнь.

 

Эмоциональные моменты

Пока что мы рассмотрели три зоны головного мозга: базальные ганглии, мозжечок и переднюю часть лобной доли. Судя по некоторым их функциям, ясно, что эти три зоны имеют отношение к восприятию времени. Однако существует еще одна зона головного мозга, чью связь со временем иначе как таинственной не назовешь. Психолог Бад Крейг заметил: когда во время сканирования мозга испытуемые выполняют задачи, связанные с подсчетом времени, активизируется еще одна зона, до сих пор остававшаяся без внимания. Она отвечает за ощущения во всем теле. Крейг предположил, что в процессе восприятия времени может участвовать не только мозг, но и другие части тела.

Вот вы лежите ночью в кровати. В комнате так тихо, что вы слышите удары собственного сердца, не прикладывая руку к груди. Десять процентов людей чувствуют биение собственного сердца всегда и при любых условиях, особенно худощавые юноши и стройные девушки – чем человек дороднее, тем сигнал слабее. Способность ощущать физиологические процессы, происходящие в нашем теле, называется осознанием интероцептивных ощущений. Когда я готовила передачу на эту тему, то опросила множество людей, но никто из них такой способностью не обладал. И вот поднимаюсь я как-то по лестнице к себе и прохожу мимо двери соседа снизу – субтильного молодого человека по имени Хэдли. Он уже привык к тому, что когда я готовлю очередную передачу, задаю странные вопросы. Поэтому когда я постучалась к нему и спросила, чувствует ли он биение собственного сердца, Хэдли тут же выдал ритм, пробарабанив его по крышке стола. Сейчас от теории о том, будто мы осознаем течение времени, подсчитывая его по биению собственного сердца, уже отказались, заинтересовавшись в этой связи осознанием интероцептивных ощущений.

Зона мозга, привлекшая внимание Крейга – передняя часть островковой доли. Она дает представление о том, как наше тело себя чувствует, отвечает за наши бессознательные психические реакции, например, отвращение или вызванное влюбленностью волнение, – то есть состояния человека, которые хоть и являются порождениями психики, тесно связаны с физиологией. Все это находит подтверждение в исследованиях осознанной включенности: во время осознанной медитации активизируется зона островковой доли. Мы знаем, что для людей, лишенных способности воспринимать информацию посредством органов чувств, время течет медленно. Может ли интенсивность сигналов, поступающих от разных органов чувств, в том числе осознание интероцептивных ощущений, влиять на возникновение ощущения времени?

Предложенная Крейгом модель интероцептивных ощущений объясняет эксперимент Хогланда с его больной женой, у которой при повышении температуры менялось восприятие времени. Такие ощущения как тепло, зуд, боль, жажда, голод осознаются при участии островковой доли. Крейг предположил, что эта зона головного мозга время от времени сообщает нам об эмоциональном состоянии в определенный момент – представьте себе гирлянду вырезанных из бумаги фигурок, каждая из которых представляет собой то, что Крейг называет эмоциональным моментом. Эта «гирлянда» состоит из множества ваших «я», которые из прошлого двигаются в настоящее и дальше – в будущее. Систему, обозначающую последовательность эмоциональных моментов, можно использовать при подсчете времени. Она же объясняет сильное эмоциональное воздействие на человека музыки. А еще эта система вполне могла бы отсчитывать ритм. Крейг подал блестящую идею: она объясняет также и то, почему для человека, испытывающего страх, время замедляется. Чтобы поспеть за накалом страстей в моменты испуга, последовательность эмоциональных моментов тоже должна ускориться. Соответственно, «внутренние часы» тикают быстрее, тем самым замедляя время.

Становится ясно, что эти зоны головного мозга связаны между собой гораздо теснее, чем казалось раньше. В процессе восприятия времени участвуют целых четыре зоны – вот почему при черепно-мозговой травме нарушения в восприятии времени редко бывают серьезными. Травма одной, даже самой небольшой зоны мозга может целиком изменить человека, расстроить его память, лишить способности говорить, а то и понимать чужую речь, в то время как нарушения восприятия времени, как правило, бывают незначительными и затрагивают восприятие всего лишь одного из временны'х отрезков. А все потому, что единых «внутренних часов» не существует.

Итак, теперь нейробиологи знают, какие именно отделы головного мозга отвечают за наши отношения со временем. Однако загадкой остается то, каким образом это происходит. Может, информация поступает из базальных ганглиев и мозжечка, а потом уже обрабатывается в передней части лобной доли, давая ощущение длительности времени? Или мы ведем счет эмоциональным моментам? Обе версии выглядят правдоподобно. Но вот в чем загвоздка – несмотря на огромный прогресс в нейробиологии, ученым пока не удалось обнаружить «тиканье» этих неуловимых «часов». Существуют самые разные теории о том, как мозг отсчитывает время; расскажу вам о наиболее популярных.

Наиболее спорным моментом во всех теориях является следующий: измеряем ли мы время с помощью памяти, внимания, одних-единственных «часов», целого их набора или ориентируемся на ежедневную активность самого мозга? Каждая теория должна давать убедительный ответ на вопрос: почему наше чувство времени так просто обвести вокруг пальца с помощью нехитрого трюка, речь о котором пойдет дальше.

 

Одд-болл-эффект

Представьте, что я беру одну за другой семь нот. Все – одинаковые, за исключением той, что посередине: три «до», затем «соль», после – снова три «до». И хотя все ноты одной длительности, вы скажете, что «соль» звучала дольше. То же – со слайдами на экране. Если я покажу вам одну за другой картинки: жираф, жираф, жираф, манго, жираф, жираф, жираф – вы будете настаивать на том, что картинка с манго задержалась на экране дольше. Как будто в тот момент, когда вы на нее смотрели, время чуть-чуть замедлилось. Этот эффект называется одд-болл-эффектом. Типичная ошибка в восприятии времени; мы совершаем ее снова и снова. Ничего такого в этой ошибке, как, впрочем, и в самом тесте, нет, однако она позволяет предположить, как именно работают «часы» в нашей голове.

Одно из таких предположений – существование крошечного часового механизма. Идея заключается в том, что где-то в глубине головного мозга находится водитель ритма, который тикает наподобие метронома, непрерывно отсчитывая время. Он соединен со счетчиком; счетчик запускается в начале определенного временного отрезка и выключается в его конце, сосчитав количество ударов. Существует множество теорий об этом точном механизме. Самая популярная на сегодняшний день – теория скалярного ожидания. Элемент ожидания заключается в следующем: если вам проигрывают две ноты и просят определить, которая из них звучала дольше, ваши «внутренние часы» подсчитывают миллисекунды звучания первой ноты и суммируют их. Затем вы слышите вторую ноту. Если у нее та же длительность, что и у первой, то у вас есть представление о том, как долго она будет длиться. Сравнивая действительную длительность и ожидаемую, вы оцениваете эту вторую ноту – длиннее она или короче. Данная теория объясняет одд-болл-эффект. При виде манго вместо очередного жирафа вы испытываете удивление, а в результате такого эмоционального всплеска ваши «внутренние часы» на некоторое время ускоряются – счетчик отсчитывает больше ударов, создавая впечатление, что картинка с манго задержалась на экране дольше картинок с жирафом. То же самое происходит и с первым предметом из целой серии таких же предметов – его новизна повышает наш эмоциональный фон, пусть и совсем незначительно, а в итоге счетчик «тикает» быстрее, отсчитывая больше ударов. И нам кажется, что первый предмет стоял у нас перед глазами дольше последующих.

Слабые места этой теории выявились в ходе экспериментов, в которых принимали участие люди, обученные различать временны'е интервалы. Когда речь заходит об оценке временно'го отрезка, музыканты оказываются на голову выше всех остальных. Работающий в Стамбуле турецкий психолог Эмре Севинч провел любопытное исследование – он измерял точность восприятия времени у музыкантов с помощью нотных пар. Испытуемых просили прослушать пары нот и сказать, в каких из них промежуток между нотами был самым коротким. На наш взгляд, задание для профессионального музыканта легкое. Так оно и есть, однако Севинч хотел понять, распространяются ли подобные навыки и на другие каналы восприятия. Поэтому во второй части эксперимента по руке музыканта дважды постукивали. Задача испытуемого оставалась все той же: определить, в какой из пар постукиваний промежуток был самым коротким. Ученый пришел к выводу, что навыки в определении времени распространяются и на другие каналы восприятия. Но вот что интересно: если интервал был совсем небольшим, не более 100 миллисекунд, испытуемые без музыкального образования демонстрировали те же способности (вернее, их отсутствие – различить такой интервал непросто), что и испытуемые из числа музыкантов. Можно предположить, что для оценки разных временны'х интервалов мы пользуемся разными «часами». В ходе такого же эксперимента с людьми без музыкального образования было обнаружено следующее: если таких людей тренировать, результаты быстро улучшаются, а новоприобретенные навыки в оценке времени распространяются и на другие органы чувств. Однако справедливо это лишь для определенных временны'х интервалов. Даже если испытуемому после соответствующей тренировки проигрывать ноты с более длительным интервалом между ними, результаты будут мало чем отличаться от тех, кто не прошел специальной подготовки.

Итак, если одни «часы» не в состоянии отвечать за все, значит ли это, что мы обладаем несколькими «часовыми механизмами», каждый из которых настроен на свой временной отрезок? И наш мозг каким-то образом умудряется соединить разрозненные процессы, порождая в нас ощущение времени как неразрывного потока? Нечто аналогичное происходит со зрением: картинка, воспринимаемая обоими глазами по отдельности, преобразуется таким образом, что мы видим ее как одну, а не две, накладывающиеся друг на друга. Такой же процесс происходит, когда мозг разбирается с различными ориентирами времени, образующимися в результате множественных процессов. Некоторые ученые предполагают, что в мозгу существует некое «хранилище песочных часов» – каждые часы отслеживают определенный временной промежуток. Но вернемся к нашему эксперименту. Когда вы слышите начальный тон, в мозгу запускаются определенные процессы: представьте, будто в нескольких перевернутых песочных часах начинает сыпаться песок. При следующем сигнале песок перестает сыпаться. В зависимости от того, в каких часах он пересыпался полностью, определяется длительность временного отрезка. Что же тогда получается: каждый интервал времени требует своих «песочных часов»? И хотя нет никаких предположений о том, где именно это воображаемое «хранилище песочных часов» находится – да и существует ли оно вообще, – нет, мы и без секундомера определяем время довольно точно, а если потренироваться, сможем делать это еще точнее. Обучаясь вождению, мы привыкаем к определенному временному интервалу между сигналами светофора. И приезжая в другую страну неожиданно сталкиваемся с другими временными интервалами. Я хорошо представляю себе, что такое сорок секунд, так как участвую в составлении радиопрограмм, в которых клипы длятся по сорок секунд; врачи-терапевты говорят, что лучше всего определяют временной промежуток в пятьдесят минут – стандартное время, отведенное на одну консультацию. И хотя на некоторых пациентов времени уходит больше, врач привычно чувствует, когда отведенное для приема время подходит к концу.

Возможно, у мозга нет никаких «специализированных часов», он лишь обладает способностью измерять длительность времени, количество звуков, расстояние, площадь или даже объем. Мы на удивление точно судим о тех или иных параметрах, не имея под рукой линейки или, скажем, мерного стакана. Если человек получает травму головы в верхней задней части, там, где линия черепа плавно уходит вниз, ему становится трудно судить не только о расстоянии, но и о положении в пространстве, а также о скорости объектов. В этой зоне, теменной коре, берут начало процессы, результатом которых становится совершаемое движение. Когда младенцы пробуют дотянуться, толкнуть, поднять, сунуть в рот, перелезть, у них развивается именно теменная кора.

Закон Вебера гласит: ошибки в суждении возрастают пропорционально величине оцениваемого свойства. Если, оценивая расстояние в несколько метров, вы ошибаетесь, ошибка всегда будет меньше ошибки при оценивании расстояния в несколько километров. Датский психолог Стин Ларсен предположил, что если то же самое происходит и при оценке времени, когда мы держим в уме определенный временной отрезок, значит, у нас есть понятие о расстоянии, выраженном во времени. Как и в случае с географическими расстояниями, небольшая разница заметна тем менее, чем длительнее временны'е отрезки, которые мы рассматриваем. Закон Вебера применим не только к людям. Он действует при оценке любого свойства: проверяем ли мы способность к сравнению площадей двух цветных картонок у младенца или способность ударять клювом в определенное время, чтобы получить зерно, у голубя. И в том, и в другом случае механизм одинаков. Выходит, ключ к разгадке восприятия времени лежит в способности оценивать различные величины.

Итак, я рассказала вам о некоторых актуальных на сегодняшний день теориях подсчета времени: это теория о «часах» или целом наборе «часов», теория, в основе которой лежат эмоциональные моменты, и довольно простая теория об оценивании величин. А разобраться в том, какая из них правдоподобнее, нам поможет число три.

 

Магия числа «три»

Вообще число «три» часто всплывает при исследованиях проблем восприятия времени. В устной речи используется трехсекундная ритмическая структура, поэты часто пишут стихотворения с трехсекундной длительностью строк. Временной интервал в три секунды кажется нам наиболее привлекательным. Он встречается повсюду: в качестве короткой музыкальной заставки между радиопередачами, в качестве раздражающих звуков запуска программы в компьютере. Этнолог Маргрет Шлейдт проводила исследования в четырех различных группах: европейцы, бушмены, тробрианцы (папуасы) и индейцы яномами. Она снимала их повседневную жизнь на видеокамеру и затем делала хронометраж, отмечая, сколько времени человек тратит на самые разные движения – начиная с головы и кончая ногами. Оказалось, во всех четырех культурах рукопожатие длилось… – наверняка вы уже догадались – …три секунды. Как будто существует негласное правило о том, как долго следует пожимать руку. Если рукопожатие длится меньше или больше, вы слегка настораживаетесь.

Число «три» часто фигурирует и в экспериментах на длительность «мгновения». В одиннадцатой книге своей «Исповеди» Аврелий Августин сказал, что прошлое и будущее – умозрительные конструкции, которые мы можем видеть лишь через «окно настоящего». На протяжении столетий исследователи пытались определить длительность «мгновения». В 1864 году русский биолог Карл Бэр предположил, что у разных животных своя длительность «мгновения». «Мгновение» он определил как наибольшую длительность, которая все еще воспринимается как единичный момент времени. Час – величина слишком большая, как, впрочем, и минута. Многие исследователи сочли, что «момент» – это временной отрезок, который ощущается как отрезок чуть больше секунды, и только физик Эрнст Мах в 1865 году определил максимум момента – 40 миллисекунд.

Результаты недавних исследований позволяют предположить, что длительность мгновения лежит в промежутке между двумя и тремя секундами – это соответствует положению вещей не только в поэзии, но и в музыке, речи, движениях. Мы делим нашу деятельность на отрезки в две-три секунды. У детей с синдромом аутизма иногда возникают трудности с восприятием времени; если пропеть таким детям музыкальную ноту и попросить их повторить ее с такой же длительностью, они практически всегда укладываются в три секунды, несмотря на то, что нота могла звучать и одну секунду, и пять.

Из многочисленных классических трудов по рабочей памяти известно, что три секунды – как раз тот самый временной отрезок, в течение которого мы удерживаем информацию в памяти, не записывая ее и не запоминая намеренно. Если вам называют номер телефона, вы способны тут же его набрать – будто считываете из собственной памяти. Но стоит вам отвлечься или задержаться более чем на три секунды (достаточно, например, нажать кнопку сброса на телефоне), вспомнить номер будет гораздо труднее. Как будто каждые три секунды мозг интересуется: «Ну, что у нас новенького?»

Когда речь заходит о том, как мозг отмеривает время, нас особенно интересует один вопрос: как «часы» или набор «часов» у нас в голове справляются с разными временны'ми интервалами? Может ли один и тот же «механизм» в мозгу отсчитать пять минут и сто миллисекунд, или же потребуются два совершенно разных «механизма»? Если для разных временны'х отрезков существуют разные «часы», каковы границы этих отрезков? Как раз тут наши три секунды и появляются. Экспериментальным путем ученые доказали, что наиболее четко воспринимаются временны'е отрезки между 3,2 и 4,6 секундами.

В начале этой главы мы говорили о том, что в восприятии времени задействовано на удивление много зон головного мозга. Возможно, это объясняется тем, что мы сталкиваемся с огромным количеством временных отрезков. Не стоит думать, будто ощущения от двух щелчков зубчатого колеса Савара будут измерены нами точно так же, как ощущения от двух щелчков зубов Мишеля, замерзающего по ночам в кромешной тьме ледяной пещеры. Немецкий психолог Эрнст Пёппель предположил существование двух разных механизмов: один отслеживает короткие временны'е отрезки, другой – длинные. Другие ученые допускают существование целого ряда механизмов, настроенных на восприятие разных временны'х отрезков, причем иногда они могут частично перекрывать друг друга. В моем воображении тут же возникает отдел в новостном издании, где на стене висят в ряд часы, настроенные на разные часовые пояса. Но если так оно и есть, почему один и тот же временной отрезок кажется нам длиннее, если задействован наш слух, и короче – если задействовано наше зрение? Неужели на каждый способ восприятия приходится свой набор «часов»?

Возможно, разные зоны мозга измеряют временные' интервалы с помощью определенных инструментов.

Благодаря исследованиям эмоций мы знаем, что настоящий мозг устроен не как аккуратный френологический муляж, расчерченный на сектора, отведенные разным эмоциям. В переживании каждой эмоции задействуется несколько различных мозговых систем. Может, это верно и в случае с оцениванием длительности времени? Может, мозг, определяя продолжительность разных временны'х отрезков, использует различные сочетания зон?

Вероятно, сама идея «часов» или нескольких «часовых механизмов» слишком сложна. Существует другая теория, в основе которой лежит сосредоточение. Когда вы увлечены, например, чтением, время пролетает незаметно. Чем труднее порученное вам задание, тем короче вам кажется временной промежуток, отведенный на его выполнение. Если вам дать список слов и попросить выбрать те, которые начинаются с буквы «е», а также те, что обозначают животных, для выполнения обоих заданий потребуются два разных навыка и гораздо бо'льшая степень концентрации, чем для выполнения каждого из них по отдельности. Выходит, чем больше заданий, тем быстрее проходит время. Теория «ворот внимания» – пример как раз такого рода идеи. Суть ее в том, что в мозгу находится водитель ритма, который выдает бесконечную серию ритмов, и «ворота», с помощью которых мозг подсчитывает каждый проходящий через них же сигнал, словно пастух, считающий овец на входе в загон. Если вы испытываете беспокойство, ритм учащается – через «ворота» проходит большее количество сигналов за определенный промежуток времени, вызывая ощущение, будто времени прошло больше, нежели на самом деле. Иными словами, время как будто замедляется. Если вы особенно внимательно следите за временем – например, стоите в очереди или принимаете участие в эксперименте, перед которым вас попросили определить временной отрезок, – через «ворота» в вашем мозгу также проходит больше сигналов, и вам кажется, что время течет медленнее. Данная теория объясняет, почему во время приступов депрессии время для больного замедляется. Когда человек уходит в себя (или медитирует), его внимание направлено внутрь – отмечается каждый сигнал, и кажется, что время замедляется.

Объяснение вполне логичное. Но почему время ускоряет бег, когда вы чем-то заняты? Можно предположить, что мозг распределяет свои ресурсы между концентрацией на текущем событии и восприятием того временного отрезка, в течение которого оно длится. Поэтому когда ваше внимание чем-то поглощено, время остается, что называется, без внимания. Данная идея лежит в основе гипотезы о разделении времени или распределении ресурса внимания. И неважно, в каком виде «часы» существуют – это может быть ритмоводитель, набор «песочных часов», измеритель частоты нервных импульсов в мозгу… Важно лишь то, что если ваше внимание переключается, работа измеряющего механизма прерывается. Как только вы даете человеку еще одно задание, ход минут ускоряется – если за кастрюлей на огне наблюдать, вода в ней никак не закипает, но стоит отойти, чтобы проверить электронную почту, как вода уже бурлит, переливаясь через край. Согласно теории «ворот внимания», чем более вы погружены в задачу тем менее обращаете внимание на время – сигналы замедляются, проходя через «ворота» в меньшем количестве, и вам кажется, что времени проходит меньше, чем на самом деле. Эта модель хороша еще и своей гибкостью: она учитывает также и влияние эмоций, а мы уже выяснили, что восприятие времени тесно связано с эмоциями.

 

На пути к обрыву с завязанными глазами

Джонас Лангер, психолог из Университета Кларка, штат Иллинойс, придумал следующее: он соорудил платформу на колесах, на которую вставал человек с завязанными глазами. Испытуемый медленно ехал на ней к краю ничем не огражденного лестничного пролета, находившегося на высоте нескольких этажей. Лангер хотел выяснить, в каком случае время для испытуемого ускорится: когда тот поедет на платформе к обрыву или от него? Эксперимент проводился в 1960-е годы, когда планка этических норм в экспериментальной науке была снижена – никто и не подумал Лангера остановить. Посмотрите на иллюстрацию – у платформы есть поручни по бокам, но спереди она ничем не огорожена. Испытуемый приводил в движение и останавливал платформу нажатием кнопки, а Лангер с коллегами, находясь позади, направляли ее. Испытуемые с завязанными глазами выдвигались к обрыву с двух стартовых позиций: «менее опасная» – в 6 м от обрыва – и «очень опасная» – в 4,5 м от обрыва. Они должны были жать на кнопку в течение пяти секунд, не считая про себя. Учитывая скорость движения платформы, 5 км/ч, и расстояние от отправной точки в 4,5 м, за пять секунд она оказывалась менее чем в 20 см от обрыва. Примечательно, что в эксперименте согласились участвовать восемь мужчин и восемь женщин. И это даже после того, как они увидели край лестничного пролета и узнали, что глаза у них будут завязаны. На платформе испытуемый должен был стоять определенным образом – у самого ее края, отодвигаться не разрешалось.

Рис. 1. Схематическое изображение платформы.

Полученные Лангером результаты оказались вполне предсказуемыми: перед лицом опасности испытуемые жали на кнопку, удерживая ее меньше оговоренного времени. Лангер объяснил это тем, что для испытывающего страх человека время замедлялось – 5 секунд для него пролетали за 3,6 секунд. Из предыдущей главы, а также из личного опыта мы знаем: страх действительно вызывает замедленное течение времени. Однако этот эксперимент – совсем другое дело. Если у вас закрыты глаза, но вы знаете, что двигаетесь к обрыву, разумнее всего будет действовать с наименьшим риском, остановив платформу чуть раньше. Если бы испытуемые двигались шесть секунд вместо пяти, а экспериментатор не успел бы нажать на кнопку «стоп», они доехали бы до края лестничного пролета и свалились.

С другой стороны, с тех пор было проведено немало лабораторных исследований, и мы знаем: испытываемые эмоции действительно меняют восприятие времени. Но время замедляет не только страх – достаточно посмотреть на снимки искалеченных тел или прослушать запись с женскими рыданиями. Сталкиваясь с чем-то тревожным, тело и ум готовятся к борьбе или бегству – «часы» ускоряются, больше сигналов накапливается: получается, что время будто бы замедляет свой ход.

Как мы уже убедились, течение времени оценивается двояко: проспективно и ретроспективно. Когда вы оцениваете время проспективно, легко заметить, что на оценку влияют и внимание, и эмоции. В момент ретроспективной оценки вы пытаетесь угадать, как долго событие длилось, при этом на ваше решение влияет третий фактор – память. Эта разница между проспективным и ретроспективным подсчетом времени имеет большое значение – благодаря ей раскрываются многие загадки времени. Она порождает феномен, который я назвала «парадокс отпуска». Он заключается в том, что во время отпуска нам кажется, будто время летит очень быстро, однако потом, оглядываясь назад, мы чувствуем, будто находились в отъезде целую вечность. Мы еще поговорим об этом парадоксе подробнее – в главе четвертой.

Совершенно очевидно, что память тесно связана с восприятием времени, однако до сих пор не утихают споры о том, существует ли отдельная рабочая память, которая занимается исключительно временем. Есть ли специальный буфер рабочей памяти, благодаря которому информация на короткое время задерживается в нашем уме – точно так же, как номер телефона остается у нас в памяти ровно столько, сколько необходимо для его набора? Возможно ли, что в то время как ритмоводитель считает миллисекунды, более длительные временны'е интервалы подконтрольны сложным процессам памяти? В результате экспериментов с участием больных амнезией родилось предположение, что при восприятии времени задействуются также и некоторые проводящие пути нервной системы, имеющие отношение к созданию или воспроизведению определенных типов памяти. В пользу предположения о связи между памятью и восприятием времени говорит еще и тот факт, что транквилизатор валиум ухудшает и работу памяти, и способность оценивать время.

Подводя итог, можно сказать, что в мозгу у нас существуют в том или ином виде «часы», которые отсчитывают время и на ход которых влияют три основных фактора: внимание, эмоции, память. Возможно, это одни-единственные «часы», а может, и целый набор «часовых механизмов». Проблема лишь в том, что до сих пор никто эти «часы» так и не обнаружил.

 

Мозг в измерениях времени опирается на самого себя?

Но может, никаких «часов», никаких особых сигналов для измерения времени нет? Что, если мозг опирается на свою же активность, снимая показания времени с нейронных сетей, которые постоянно осуществляют подсчеты всего и вся: от цвета до звука. Согласно этой теории, нет такой зоны мозга, которая целенаправленно отслеживала бы время, нет специального механизма для подсчета времени. Заключения о времени выводятся на основании деятельности нейронных цепей, выполняющих совсем другие задачи, например, они участвуют в обработке пространственной информации или распознавании лица человека. Некоторые нейробиологи склонны размышлять в этом направлении, пытаясь представить, каким образом происходят подобные процессы. Нейроны постоянно порождают сигналы, которые вполне могут быть использованы для оценивания времени, но не похоже, чтобы у мозга был механизм для их подсчета.

Существует и альтернативная теория, согласно которой небольшие интервалы времени мы измеряем с помощью колебаний в мозгу. Эти колебания – альфа-ритмы, которые можно увидеть на ЭЭГ – отличаются малой длиной и вполне могли бы выполнять роль «часового механизма». Теория подкрепляется любопытными ощущениями пациентов, которых оперировали под общим наркозом. Известно, что под действием наркоза нейроны «замолкают»; любой, кто перенес операцию, расскажет вам, что в момент пробуждения после анестезии ему казалось, будто время в течение операции словно стояло на месте. Сон под наркозом сильно отличается от обычного сна. И если предположить, что мозг отслеживает течение времени через частоту нервных импульсов, становится ясно, в чем различие. Однако у этой теории имеется и слабое место. Колебания длятся 30 миллисекунд, а значит, мозг отсчитывает время интервалами в те же 30 миллисекунд. И, тем не менее, мы способны вычислить продолжительность временно'го отрезка, который вовсе не кратен 30 миллисекундам.

Французский нейробиолог Виржини ван Вассенхов полагает, что в отсчитывании времени способна участвовать любая группа нейронов. Их активность никогда не прерывается, однако мы должны обратиться к мозгу с запросом (например, сравнить длительность звучания двух музыкальных нот) – только в этом случае мы получим необходимые сведения. Немного похоже на подсчет количества людей в комнате – обычно мы не придаем этой входящей в наш мозг информации значения, однако если нас спросят, ответим. Итак, время в прямом смысле, хотя и не всегда точно, «прозрачно для сознания».

В своей лос-анджелесской лаборатории нейробиолог Дин Буономано, опираясь на электрофизиологические, вычислительные и психофизические методы, пытается выяснить, как мозг определяет ход времени. Зайдя на его сайт, вы можете проверить собственные способности к восприятию мельчайших временных промежутков. На сайте проигрываются две пары звуков, промежуток между которыми составляет всего несколько миллисекунд; вы должны определить, в какой паре промежуток короче – собственно, задание мало чем отличается от того, которое давал музыкантам стамбульский ученый. Буономано нашел объяснение феномену, о котором я говорила: люди могут улучшить свои способности путем тренировки, однако когда они переходят к другому временно'му отрезку, их отбрасывает на прежние позиции. Приобретенные навыки могут распространяться на другие способы восприятия, но не на другие временны'е интервалы. Буономано считает, что мозг воспринимает звуки как своего рода рябь на поверхности воды от брошенного в пруд камешка. После того, как камешек утонул, рябь еще какое-то время сохраняется, становясь своеобразной «памятью» недавнего события. Когда в воду падает другой камешек, рябь от него испытывает воздействие ряби от первого камешка – на воде на мгновение остается «запись» обоих событий. То же самое происходит и в мозгу. Первый музыкальный тон активизирует определенные нейроны. Тут же следует второй тон, и, поскольку нейроны уже пребывают в возбужденном состоянии, их отклик получается несколько иным. Как будто «рябь» от первого тона образует новый контекст для последующего. В задании на прослушивание звуков мозг сравнивает модели активности, вызванные первой парой звуков, с моделями активности, вызванными второй, и на основе разницы между этими моделями оценивает, в какой паре промежуток между звуками короче. Так что никакого специального «часового механизма» нам не надо, поскольку ход времени определяется благодаря моделям активности самого мозга. Буономано назвал это сетью, зависящей от состояния. Тест на его сайте выглядит простым, но с первой попытки я набрала лишь 23 очка из 30 – результат не слишком-то выдающийся, если учесть, что 15 очков можно набрать, просто-напросто гадая вслепую. К счастью, в жизни нам не приходится выполнять подобные задания, хотя распознавание интервалов в несколько миллисекунд крайне важно для воспроизведения и понимания речи, и навыки определения таких временны'х отрезков могут здорово улучшить лингвистические способности. Сейчас ученые пытаются выяснить, приводят ли сбои в механизме ощущения времени к таким нарушениям, как дислексия. Это может объяснить и на первый взгляд странное восприятие времени у людей вроде Элинор, которая везде и всюду опаздывает, потому что не может точно определить, сколько времени прошло. Что, если умение хорошо писать и читать обусловлено точно рассчитанными по времени движениями ручкой по бумаге или чтением слогов?

Эксперимент с тремя звуками подтверждает идею о том, что нам не нужен специальный централизованный механизм для измерения времени – мы отмериваем время, исходя из активности нейронов, которые в это время заняты совсем другими делами. Добровольцам проигрывали три звука, предлагая оценить временной интервал между вторым и третьим, игнорируя первый. Если мозг обладает собственным «секундомером», такое задание не составит для него труда – после первого звука нужно всего-навсего обнулить показания перед оценкой длительности интервала между вторым и третьим звуками. Но события развиваются иначе. Первый тон сбивает испытуемых с толку, не позволяя адекватно воспринять второй и третий. Это позволяет сделать следующий вывод: время оценивается посредством нейронной активности, вовсе не предназначенной исключительно для такой цели. Именно поэтому введение в эксперимент дополнительных звуков приводит к сбою системы. Выходит, система эта далека от совершенства. Но ее плюс в том, что она отличается гибкостью. Теоретически система способна отмеривать время любого события, независимо от того, какими органами оно воспринимается. И вот что важно: первый звук не отвлекает, если по высоте отличается от последующих двух. Это наводит на мысль: что, если при оценивании времени звучания разных нот используются разные группы нейронов?

У все того же Дэвида Иглмена, который сбрасывал испытуемых с высотных зданий, возникла другая идея. Она, как и теория Буономано, опирается на предположение, что наши мозговые клетки обладают врожденной способностью воспринимать время. Когда вы смотрите на картинку, нейроны в вашем головном мозге затрачивают определенное количество энергии, чтобы распознать ее. Вспомните о задании с жирафами и манго: испытуемым показывали серию одинаковых картинок с жирафами, а в середине неожиданно появлялось изображение манго. Испытуемые утверждали, что манго им показывали дольше, чем любого жирафа. Когда испытуемый видел картинку с жирафом впервые, его нейроны затрачивали на обработку изображения определенное количество энергии. Но при повторном появлении жирафа нейронам уже не требовалось расходовать на обработку столько же энергии. Идея Иглмена заключалась в следующем: наше ощущение длительности времени основывается на количестве затраченной нейронами энергии. Испытуемому казалось, что первую картинку с жирафом ему показывали дольше – на ее восприятие ушло больше энергии, чем на последующие, ведь мозг затрачивал на них меньше энергии. И вдруг у него перед глазами возникала картинка с манго. Благодаря своей новизне она требовала большего количества энергии на обработку, поэтому испытуемому казалось, что он видит ее дольше. Итак, идея Иглмена подтвердилась опытным путем: частота нервных импульсов повышается при показе испытуемому новой картинки и понижается при повторном показе одного и того же изображения. Так ли происходит оценка длительности времени – еще неизвестно, однако идея вполне правдоподобная. Мы уже знаем, что в восприятии времени фактор новизны играет свою роль, причем это касается и длительных периодов времени. Вы приезжаете в город, где никогда не были, и идете от гостиницы до ресторана пешком. На обработку всех новых образов и звуков, которые встречаются вам по пути, у нейронов уходит значительное количество энергии – у вас возникает ощущение, что прогулка заняла приличное время. Однако та же прогулка в обратном направлении, когда маршрут вам уже известен, покажется короче.

Предположение, что сама нейронная активность служит измерителем времени, может объяснить проблемы восприятия времени, которые возникают у больных шизофренией. В отличие от слуховых галлюцинаций и бреда, эти симптомы менее известны, однако некоторые больные шизофренией жалуются на то, что больше не в состоянии воспринимать настоящее и в то же время вспоминать прошлое, размышлять о будущем. Философ Эдмунд Гуссерль считал, что способность держать в уме все три временны'е категории крайне важна для сознания, она утверждает нас в реальности бытия. При шизофрении данная способность может быть нарушена – больным время кажется нереальным. Им трудно исключить неоднородный предмет из ряда однородных, сложно заметить мигающую лампочку. Реакция их нейронов такова, что все для них внове, они все видят впервые. У обычного человека, которому показывают одного жирафа за другим, нейронная активность понижается, но у больных шизофрений ничего подобного не происходит.

Мы можем определить временны'е рамки любого движения: от колебания маятника в часах до захлопывания дверцы машины, чтобы та не прищемила нам пальцы. Мы даем сотни таких оценок на дню, сами того не замечая. Однако только представьте, насколько усложнится наша жизнь, если оценивающий механизм даст сбой. Прибавьте к этому еще и тревожные мысли. Вообразите, что вы потеряли всякую связь с временно'й реальностью и не в состоянии выстроить мысли в хронологической последовательности, путая воспоминания о прошлом, мечты о будущем и реальность, которая «здесь и сейчас». Неудивительно, что психотический эпизод страшно сбивает с толку. Философ и нейробиолог Дэн Ллойд высказывает довольно смелое предположение: нарушения в восприятии времени могут служить причиной проявления целого ряда симптомов, характерных для шизофрении. И предположение это не безосновательно. Я уже упоминала о влиянии на восприятие времени дофамина, а также о дофаминовой гипотезе, согласно которой в возникновении шизофрении участвует этот нейротрансмиттер. Возможно, дофамин действительно запускает «часы» в мозгу, устанавливая ритм сигналов, и некоторые симптомы при шизофрении могут быть проявлением сбоя этих «часов».

Теория Иглмена также объясняет иллюзию с часами, которые якобы останавливаются. Первый интервал движения секундной стрелки кажется более длительным, потому что мозг обрабатывает информацию о движении впервые. Зато потом частота нервных импульсов и объем затрачиваемой при этом энергии понижается – изменяется и восприятие времени, за которое секундная стрелка проходит одно деление. То же – с ярким светом, который на мгновение включают: кажется, что яркая лампочка горит дольше, чем лампочка тусклая. Временной интервал, заполненный сложным музыкальным произведением, кажется длиннее, чем точно такой же интервал с музыкой попроще. Может, это происходит потому, что мы оцениваем длительность временны'х отрезков по количеству затраченной в момент восприятия событий энергии?

Итак, вы познакомились с самыми разными теориями. Лично я, исходя из полученных современной наукой данных, считаю: сигналы в нашем мозгу, помимо выполнения своих основных функций, еще и отмеривают время. Неважно, в какой форме эти сигналы существуют – в виде «ряби» или «порций» энергии, – важно, что они ускоряются. И это ускорение – мы говорили о нем, приводя в пример устремляющихся в ворота загона овец, – создает впечатление растягивающегося времени. Так же, как и крайняя степень тревоги – пока Чак Берри отчаянно борется за свою жизнь, сигналы ускоряются, а время замедляется. В оценке длительности времени участвует дофамин, а также четыре зоны мозга – мозжечок, базальные ганглии, передняя часть лобной доли и передняя часть островковой доли, – которые задействуются в зависимости от длительности оцениваемого временно'го интервала.

Возвращаясь к основной теме книги, подведем итог: у каждого из нас свое восприятие времени, основанное на нейронной активности головного мозга и физиологических реакциях тела. Такая трактовка времени – как результата химических реакций, возникающего благодаря нейронной активности с участием дофамина, – может показаться слишком упрощенной. Но не стоит сбрасывать со счетов наше субъективное ощущение времени. Для Чака Берри, Алана Джонстона или даже мерзнущего в ледяной пещере Мишеля Сифра сигналы нейронов не имели никакого значения – значение имело их собственное восприятие времени. И как раз эта сфера нам подвластна. Оказывается, в области восприятия времени мы весьма одарены. Мы можем мысленно перенестись вперед или назад во времени. Можем представить себе в будущем события, свидетелями которых никогда не были, можем выстроить события в хронологической последовательности, распознать в музыке ритм, говорить, поймать мяч, догнать уходящий поезд, перейти дорогу. И все это – без осознанного контроля за теми процессами, которые протекают в головном мозге.

И все же реальность, которую мы творим – вещь довольно хрупкая. Той же Элинор непросто отслеживать время без часов. Но насколько ее жизнь усложнится, если она очутится в помещении, куда дневной свет не проникает, если ей не у кого будет спросить, который час?

 

Операция «Время»

Два месяца, или 1500 часов, длилось одиночество Мишеля Сифра в подземной ледяной пещере Французских Альп; в течение всего этого времени он понятия не имел, день наверху или ночь. Мишель позволил своему организму самому решать, когда отдыхать, и ложился спать при первых признаках усталости; потом он рассказывал, что это был самый здоровый в его жизни сон. За еду он принимался, когда испытывал чувство голода. Правда, вскоре аппетит пропал. Благодаря низкой температуре продукты в пещере сохраняли свежесть дольше, чем на поверхности, однако повар из Мишеля был никудышный – его попытки приготовить рисовый пудинг окончились полным провалом. Чтобы избавиться от неприятного привкуса во рту, ему пришлось открыть банку консервированных ананасов. В конце концов самыми приемлемыми продуктами оказались сыр и хлеб. Мишель каждый день читал, вел дневниковые записи, снимал показания электродов, прикрепленных к голове и груди. И хотя эксперимент, о котором Мишель так долго мечтал, протекал без сучка без задоринки, день ото дня Сифр все более падал духом. В пещере было сыро и промозгло. Матрас, на котором Мишель спал, был сделан из толстой губки, но лежал на ледяном полу, и при температуре ниже точки замерзания постоянно оставался влажным. Мишель вечно ходил с мокрыми ногами. Одежда не успевала высохнуть за ночь – приходилось натягивать ее сырой, дрожа от холода. Мишель много часов кряду проводил в сидячем положении, и в конце концов у него начала болеть спина. Однако болеутоляющее он решил не принимать, чтобы лекарство не повлияло на ежедневно снимаемые показания.

Мишель поймал себя на том, что часами его ум занят совсем другой категорией времени – будущим. Он пытался придумать себе развлечение – вместо метания колец в цель бросал кубики сахара в сковороду с кипящей водой. Он взял с собой проигрыватель, чтобы скрасить одиночество, но ни Бетховену, ни Марио Ланца не удалось развеселить Мишеля. «Симфонии, когда-то меня очаровывавшие, теперь слышались сплошной какофонией. А популярные песни известных шансонье нагоняли еще бо'льшую тоску». Мишелю было до того одиноко, что единственные дневниковые записи, где присутствуют положительные эмоции, касаются паука – Мишель поймал его и держал в коробке' в качестве домашнего питомца. Он писал о том, что часто с ним разговаривает, кормит и поит.

Однако несмотря на промозглость и надоевший до чертиков желтый цвет тента, Мишель до того привык к своему временному жилищу, что начал проводить в кровати все больше и больше времени, выбираясь из палатки только в случае крайней необходимости. Когда же он должен был выйти, чтобы записать показания измерений, его согревала мысль о том, что в отдалении светлым пятном посреди стылой темноты маячит его уютная палатка. Вскоре Мишель перестал поддерживать в пещере чистоту и порядок – мусор скапливался прямо у входа в палатку. Благодаря холоду остатки пищи долго не разлагались, однако Мишель заметил на яблочном огрызке плесень. Обрадовавшись возможности поставить эксперимент, Мишель оставил в углу пещеры несколько огрызков, чтобы участники экспедиции, намеченной на будущий год, проверили, насколько быстро плесень вырастет.

В условиях отсутствия дневного света Мишель невольно начал щуриться, становилось все сложнее отличать зеленый от синего. Клаустрофобией он не страдал, но к концу пребывания под землей у него все чаще возникали приступы головокружения; потом уже врачи подтвердили: организм вступил в начальную фазу так называемой «спячки», когда физиологические процессы замедляются.

В течение всего эксперимента двое членов группы круглые сутки – и в полуденный зной, и в полуночный холод – дежурили у входа в пещеру. Им запрещалось связываться с Мишелем, чтобы тот не догадался о текущем времени суток. Из пещеры на поверхность был протянут телефонный провод – Мишель звонил дежурным всякий раз, как просыпался, принимал пищу или укладывался спать. Те записывали точное время звонка, однако Мишелю его не сообщали. Уже на второе утро эксперимента Мишель запоздал на два часа. За неделю разрыв между его временем и реальным составил два дня. Через десять дней Мишель днем спал, а ночью бодрствовал; он даже записал в своем дневнике, что у откликнувшихся наверху голос был необычайно бодрым – можно подумать, на поверхности самый разгар дня. Хотя на деле он разбудил дежурных своим звонком посреди ночи.

Во время каждого звонка Мишель измерял свой пульс, а также считал от 1 до 120 со скоростью одной цифры в секунду. И вот тут произошло удивительное. Мишелю казалось, что он считал в течение двух минут, как и следовало, однако его коллеги с секундомером отметили, что счет продолжался пять минут. Жизнь без четких ориентиров в виде смены дня и ночи сбила его «внутренние часы». Мишель потерял способность точно чувствовать ход часов и минут, он не мог даже определить, как долго говорил по телефону. Поначалу для отмеривания коротких промежутков времени Мишель проигрывал своего любимого Марио Ланца, но вскоре «начало и конец пластинки перепутались, слились в один поток… Время для меня уже ничего не значило. Я отстранился от него, начал жить вне времени» Время стало для Мишеля тем, что он больше не мог оценивать, что казалось ему странным. Он, вне всяких сомнений, тяготился скукой, страдал от одиночества, но хотя дни казались бесконечно долгими, оглядываясь назад, Мишель готов был поклясться, что день длился гораздо меньше, чем на самом деле. Это – известный парадокс времени. И все-таки время летело гораздо быстрее, чем Мишель себе представлял. Он растягивал запасы сыра, чтобы хватило на два месяца, но ощущение времени его здорово подвело – нужды так себя ограничивать совершенно не было.

В определенный момент у Мишеля возникли подозрения, что он неправильно определяет дни, что он на несколько дней забежал вперед, в то время как на деле он, наоборот, запаздывал. И весть о том, что наступило 14 сентября, и эксперимент закончился, грянула как гром среди ясного неба. Ведь по его подсчетам оставалось еще двадцать пять дней. Любопытно, что известие о скором выходе на поверхность ничуть его не обрадовало. Он пребывал в замешательстве: оказывается, он потерял связь с реальностью, потерял целых двадцать пять дней. Куда же они подевались? Мишель чувствовал, будто его обокрали, лишив памяти.

Затем время исказилось снова: хотя по подсчетам Мишеля ему оставалось провести в пещере еще около месяца, он, едва узнав о том, что группа уже спускается, начал томиться от невыносимо долго тянувшихся часов ожидания. До появления группы оставались считанные минуты, но Мишель не понимал, почему они так медлят. Еще до начала эксперимента они договорились, что после прибытия группы Мишель проведет в пещере еще сутки – приготовит все к подъему. Однако теперь он испытывал страшное нетерпение. А еще – страх. Мишель боялся, что проведя под землей так долго и выжив, в последнюю минуту вдруг умрет. Малейший звук – удар сорвавшегося камешка или легкий треск ледяной массы – отзывался дрожью во всем теле. С прибытием группы он немного успокоился. Членов команды неприятно поразила яма, уровень мусора в которой доходил до пояса, но они рады были тому, что с Мишелем все в порядке. Подъем на поверхность Мишель оттягивал до последнего момента. Он знал, что там, наверху, собралась толпа репортеров, ждущих его триумфального появления, однако продолжал собирать образцы пород, пока коллеги не заявили ему со всей решительностью, что пора подниматься.

Подъем оказался непростым. Мишель слишком ослаб – пришлось закрепить на нем подвесную систему от парашюта и тащить вверх с помощью лебедки. Когда Мишель сам выбирался через лаз у поверхности, он потерял сознание. Глаза Мишеля успели отвыкнуть от дневного света – пришлось их прикрыть. Мишель снова потерял сознание, и его быстро понесли к вертолету. Однако подруга Мишеля, Анна-Мари, успела поднести к его носу букетик фиалок. Их аромат глубоко врезался в память Мишеля – это был первый приятный запах после двух месяцев подземного заточения.

Конечно, появлялись заявления, что эксперимент был не более чем саморекламой, что сам факт телефонной связи перечеркивает идею изолированности. Однако большинство сошлись на том, что двадцатитрехлетний Мишель положил начало хронобиологии – науке, изучающей периодические процессы, протекающие в живых организмах. Его эксперименты впервые выявили существование «внутренних часов», которые способны действовать независимо от света и темноты. До экспериментов Мишеля Сифра никто не знал, как протекают физиологические ритмы; благодаря анализу его циклов сна и бодрствования стало ясно, что, независимо от времени суток, периоды сна и активности в сумме всегда дают 24 часа 31 минуту. Расположение этих «часов» удалось определить точно – это гипоталамус, а точнее, его часть – супрахиазматическое ядро. В ядре функционируют внутренние водители ритма, которые при воздействии дневного света синхронизируются с 24-часовым циклом «день-ночь». Поскольку в пещере дневного света не было, организм Мишеля начал работать, что называется, в автономном режиме, каждый день рассинхронизируясь на 31 минуту. В конце концов временной разрыв настолько увеличился, что Мишель спал не ночью, а днем, хотя во всем остальном организм придерживался регулярности.

Совсем другое дело – мозг Мишеля. Восприятие времени в период его пребывания в пещере до того исказилось, что каждый час казался Мишелю в три раза короче обычного. И это несмотря на испытываемые им скуку и одиночество. Он мог бодрствовать весь день и вечер, а ему казалось, будто прошло всего несколько часов. Тот разрыв между временем объективным и субъективным, который наблюдался у больной жены Хогланда, у Мишеля Сифра принял куда больший размах. С одной стороны, течение времени ускорилось – эксперимент закончился гораздо раньше, чем Мишель предполагал. С другой стороны, ход «внутренних часов» Мишеля замедлился – время для него тянулось бесконечно долго.

После описанной выше экспедиции, состоявшейся в 1962 году, Мишель в течение сорока лет изучал проблемы восприятия времени. В своих экспериментах он охотнее использовал пещеры, нежели лабораторные звуконепроницаемые камеры – некоторых пещеры настолько влекут исследователей, что они готовы проводить в них месяцы, в то время как лабораторные камеры никого не вдохновляют. Поначалу исследования Мишеля финансировало Министерство обороны, ожидая, что благодаря полученным результатам удастся научить подводников спать раз в двое суток. Но по окончании холодной войны финансирование значительно сократилось; сейчас Мишель надеется, что данная область исследований заинтересует математиков и физиологов. Самому Мишелю перевалило за семьдесят, но пещеры его по-прежнему занимают. Наступление третьего тысячелетия он, само собой, встретил под землей, захватив с собой, как истинный француз, шампанское и фуа-гра. Он спустился за несколько дней до знаменательного события, и потому чувство времени его подвело – наступление XXI века он отметил тремя с половиной днями позже.