Мозг рассказывает. Что делает нас людьми [заметки]

1

С тех пор я выяснил, что время от времени этот факт всплывал, но по неизвестным причинам так и не был включён в основные исследования по вопросам раковых заболеваний. См., например, Havas (1990), Kolmel et al. (1991) или Tanget al. (1991).

2

С этого основного метода исследования мозга в　XIX　веке началась вся бихевиоральная неврология. Главное различие между тем, что было тогда, и тем, что мы имеем сейчас, заключается в том, что тогда не было сканирования мозга. Врачу приходилось ждать не один десяток лет, пока пациент умрёт, и только тогда можно было вскрыть его мозг.

3

В отличие от хоббитов африканские пигмеи, которые тоже чрезвычайно малы ростом, являются во всех отношениях современными людьми от ДНК и до мозга, который у них такого же размера, как и у всех остальных людей.

4

Строго говоря, тот факт, что и у осьминогов, и у людей сложные глаза, вероятно, не является примером параллельной эволюции (в отличие от крыльев птиц, летучих мышей и птерозавров). И «примитивными», и нашими глазами управляют одни и те же гены. Эволюция иногда находит новое применение генам, которые давно уже не использовались.

5

Изначально Джона изучали Глен Хэмфрис и Джейн Риддок, написавшие о нем прекрасную монографию: То See but Not to See: A Case Study ofVisual Agnosia (Humphreys & Riddoch, 1998). Её содержание это не дословная расшифровка комментариев пациента, однако по большей части они сохранены. Как было указано, Джон страдал от эмболии, вызванной удалением аппендикса, но обстоятельства, которые привели к его удалению, воспроизводят сценарий, который мог бы произойти во время обычной диагностики аппендицита (как упомянуто в предисловии, для сохранения конфиденциальности я часто использую в книге вымышленные имена пациентов и изменяю обстоятельства их попадания в больницу, когда те не имеют прямого отношения к неврологическим симптомам).

6

Вы видите далматина на рис. 2.7?

7

Различия между путями «как» и «что» обозначены в новаторской работе Лесли Ангерлейдер и Мортимера Мишкина из Национальных институтов здравоохранения США. Пути 1 и 2 («как» и «что») можно выделить анатомически. Путь 3 (называемый «и что», или эмоциональный путь) сейчас считается функциональным каналом, как можно заключить из работ по физиологии и анализа повреждений головного мозга (например, из исследования двойной диссоциации между синдромом Капгра и прозопагнозией; см. главу 9).

8

Джо Ле Ду открыл, что у крыс и, вполне возможно, у приматов есть маленький, ультракороткий канал от таламуса (и, возможно, от фузиформы) прямо к мозжечковой миндалине. Но мы здесь этим заниматься не будем. В данных нейроанатомии, к сожалению, намного меньше порядка, чем нам бы хотелось, но это не должно мешать нам продолжать поиски общих моделей функциональных связей.

9

Эту идею о синдроме Капгра предложили независимо от нас Хэйдин Эллис и Эндрю Янг. Однако они предполагают, что сохранён путь «как» (канал 1), а повреждены два компонента пути «что» (путь 2 плюс путь 3), в то время как мы считаем, что местами пострадал только эмоциональный поток (путь 3), а путь 2 остался нетронутым.

10

Несколько экспериментов приводят к тем же заключениям. В самой первой нашей работе по синестезии, изданной в 2001 году (Proceedings of the Royal Society of London), мы с Эдом Хаббардом отметили, что интенсивность цвета, который всплывает в воображении синестетика, зависит не только от номера, но и от места в поле зрения, где он был представлен (Ramachandran & Hubbard, 2001а). Когда субъект смотрел прямо, то номера и буквы, показанные сбоку (но увеличенные, чтобы быть одинаково видимыми), казались ему менее яркими, чем те, что были в поле центрального зрения. Несмотря на это, они легко определялись как отдельные числа, а реальные цвета выглядели одинаково ярко и перед человеком, и сбоку от него. Эти результаты не включают ассоциативную память высокого уровня как источник синестезии. Образы зрительной памяти пространственно инвариантны. Под этим я понимаю то, что, когда вы знакомитесь с чем-то, находящимся в одной области вашего поля зрения например, узнаете определённое лицо, вы сможете узнать это лицо, когда оно находится в совершенно другой области поля зрения. Тот факт, что вызванные цвета являются разными в разных областях, является сильным доводом в пользу того, что это не ассоциативная память. (Надо также добавить, что даже при одинаковой удалённости от центра цвет порой различается в левой и правой половинах поля зрения; возможно, потому, что перекрёстная активация более выражена в одном полушарии, чем в другом.)

11

Этот основной результат что двойки быстрее отделяются от пятёрок у синестетиков, чем у несинестетиков подтверждают другие учёные, в частности Рэндольф Блэйк и Джейми Уорд. С помощью эксперимента, проведённого в тщательно контролируемых условиях, Уорд и его коллеги установили, что группа синестетиков гораздо лучше, нежели контрольные субъекты, видят спрятанные очертания, образованные из двоек. Что интересно, некоторые из них почувствовали форму раньше, чем какой-либо цвет! Это делает наши предположения о перекрёстно активируемой модели более правдоподобными. Вероятно, во время коротких показов цвета чувствуются достаточно сильно, чтобы отделить их друг от друга, но не настолько сильно, чтобы вызвать сознательно воспринимаемые цвета.

12

У слабых, «прожективных», синестетиков есть несколько пунктов доказательства (вдобавок к сегрегации) в поддержку модели перекрёстной активации низкого уровня, в противоположность идее о том, что синестезия основана исключительно на ассоциативном обучении высокого уровня и на памяти:

13

Хотя синестезия часто захватывает прилегающие участки мозга (например, синестезия графем и цветов в веретенообразной извилине), это вовсе не обязательно происходит только так. Все-таки даже у далеко расположенных друг от друга участков мозга бывают связи, которые могли усилиться (например, путём растормаживания). Тем не менее, по статистике, прилегающие участки мозга имеют тенденцию к «перекрёстным» связям, поэтому синестезия встречается в них чаще.

14

Мы здесь уже ссылались на связь между синестезией и метафорой. Природа этой связи малопонятна, при учёте того, что при синестезии произвольно соединяются две независимые друг от друга вещи (например, цвет и число), в то время как в метафоре присутствует непроизвольная понятийная связь между двумя вещами (например, Джульетта и солнце).

15

Похожие результаты впервые получил Хайнц Вернер, хотя он не рассматривал их в более широком контексте эволюции языка.

16

Самонаблюдения (интроспекция) некоторых сильных синестетиков ошеломляют своей сложностью; это настоящая «разомкнутая цепь». Вот цитата из речи одного из них: «Большинство мужчин это оттенки синего. Женщины более яркие. Потому что и к людям, и к именам есть цветовые ассоциации, и они не обязательно совпадают». Подобные наблюдения показывают, что любая простая френологическая модель синестезии обязательно будет неполной, хотя это, конечно, неплохое начало.

17

Самую последнюю информацию по теме вы найдёте в статье «Синестезия» (авторы Дэвид Бранг и я) на сайте Scholarpedia (www.scholarpedia.org/ article/Synesthesia). Scholarpedia это онлайн-энциклопедия с открытым доступом, которую пишут и редактируют учёные со всего мира.

18

С момента открытия существование зеркальных нейронов не раз было подтверждено экспериментально и имеет огромнейшую эвристическую ценность для понимания того, как согласованы строение и функционирование мозга. Но многие и оспаривали эту теорию. Я приведу здесь эти возражения и отвечу на каждое из них.

19

Идея о совместной эволюции генов и культуры не нова. Но моё утверждение, что критической точкой в возникновении цивилизации стала сложная система зеркальных нейронов, которая подарила человечеству возможность имитировать сложные действия, наверняка сочтут преувеличением. Давайте же посмотрим, как могли бы разворачиваться события.

20

Многие исследования подтвердили моё наблюдение (сделанное с Линдси Оберман, Эриком Альтшулером и Хайме Пинеда), что при аутизме система зеркальных нейронов (MNS) дисфункциональна (этот вывод мы сделали, используя подавление коротких волн и магнитно-резонансное сканирование (fMRI). Существует, однако, исследование магнитнорезонансного сканирования, в котором говорится, что на определённом участке мозга (вентральная премоторная область, или поле Брока) у детей-аутистов деятельность зеркальных нейронов не нарушена. Даже если мы поверим этому наблюдению (несмотря на ограничения магнитнорезонансного сканирования), я не отказываюсь от своих теоретических выкладок относительно этой дисфункции. Более того, подобные наблюдения подчёркивают, что MNS состоит из множества подсистем, которые расположены в мозге довольно далеко друг от друга, но объединены общей функцией: действием и наблюдением. (Можно провести аналогию с лимфатической системой: она распределена по всему телу, но функционально это определённо система.) Также возможно, что эта часть MNS в порядке, а вот её проекции или зоны приёма в мозге отклоняются от нормы. В итоге получится та самая дисфункция, существование которой я изначально и предположил. Проведём другую аналогию: диабет по своей сути это нарушение метаболизма углеводов; с этим никто не спорит. Иногда он вызван повреждениями в клетках панкреатического островка это вызывает снижение инсулина и повышение уровня глюкозы в крови; порой причиной его служит уменьшение количества инсулиновых рецепторов на поверхности клеток во всем теле. В последнем случае симптомы будут такими же, как при диабете, но без повреждения клеток островка (попробуйте подставить вместо фразы «клетки панкреатического островка» «зеркальные нейроны в премоторной области мозга, называемой F5»).

21

Способы лечения аутизма, которые я предложил в этой главе, пришли мне в голову отчасти и из-за гипотезы о зеркальных нейронах. Но их возможная действенность от этой гипотезы никак не зависит; их в любом случае было бы интересно попробовать претворить в жизнь.

22

При дальнейшем исследовании гипотезы о зеркальных нейронах в отношении аутизма было бы интересно проследить за активностью челюстно-подъязычной мышцы и голосовых связок, чтобы определить, нет ли у детей-аутистов подсознательной мысленной речи, когда они слушают речь других людей (у нормальных детей она есть). Это могло бы стать средством ранней диагностики аутизма.

23

Заметьте, что максимальное смещение можно использовать и в анимации. Например, можно создать удивительную оптическую иллюзию, установив малюсенькие светодиоды на суставы человека и отправив его ходить по тёмной комнате. Вы будете ожидать увидеть скопление светодиодов, которые беспорядочно движутся по комнате, а вместо этого у вас появится ощущение, что вы видите движущегося человека, несмотря на то что все его черты лицо, кожа, волосы, силуэт и т. д. остаются невидимыми. Если он остановится, вы внезапно перестанете видеть человека. Таким образом, информация о теле этого человека передаётся траекториями движений световых пятен. Как будто области вашего поля зрения чрезвычайно чувствительны к параметрам, которые отличают этот тип биологического движения от хаотичного движения. По манере ходьбы можно даже определить, какого пола этот человек, а особенно забавно смотреть на танцующую пару.

24

И правда, дети могут любить прятаться за собственные ладошки именно по этой причине. На ранней стадии эволюции, когда приматы жили ещё в основном на деревьях, большинство молодых особей часто оказывались полностью спрятанными за листвой. Эволюция сделала эти «игры в ку-ку» зрительным подкреплением для молодняка и матери: они порой мельком видели друг друга, и мать могла убедиться, что ребёнок в безопасности и находится не очень далеко. Кроме того, улыбка и смех родителя и ребёнка успокаивали обоих. Интересно, любят ли обезьяны играть в такие прятки?

25

Мы можем добавить к этим девяти законам эстетики десятый, который перекрывает все остальные. Давайте назовём его «резонанс», потому что он предусматривает использование нескольких законов, усиливающих друг друга, в одном образе. Например, многие индийские скульптуры изображают сексуальную нимфу, расслабленно стоящую под изогнутой веткой дерева, с которой свисают спелые плоды. В позе и фигуре есть максимальные смещения (например, большая грудь), которые делают её крайне женственной и чувственной. Кроме того, фрукты являются зрительным эхом её груди, а ещё они, как и грудь нимфы, концептуально символизируют плодородие природы; так что перцептивный и концептуальный элементы резонируют друг с другом. Скульпторы также часто украшали её в остальном голое туловище барочными декоративными ювелирными изделиями, чтобы подчеркнуть, по контрасту, гладкость и податливость её молодой, заряженной эстрогеном кожи. (Здесь я имею в виду контраст текстуры, а не яркости.) Более знакомым нам примером может послужить картина Моне, в которой объединены «пикабу», максимальное смещение и изоляция.

26

Представление о врождённых генетических «строительных лесах» было продемонстрировано мне очень ярко и наглядно, когда мы с Полем Мак-Джошем увидели пятидесятипятилетнюю женщину с фантомной рукой. Она родилась с дефектом под названием фокомелия; большая часть её правой руки с самого рождения отсутствовала была только кисть, свисающая с плеча, с двумя пальцами и миниатюрным большим пальцем. В возрасте двадцати одного года она попала в автокатастрофу, и рука была ампутирована, и, к её собственному удивлению, она ощутила фантомную руку с четырьмя пальцами вместо двух! Как будто её целая рука была запрограммирована сознанием и спала в мозге, пока аномальная проприоцепция (ощущение суставов и мышц) и зрительный образ подавляли её и придавали ей другую форму. И продолжалось это до двадцати одного года, пока ампутация деформированной руки не позволила её скрытой запрограммированной руке появиться в сознании в виде фантома. Сначала большого пальца не было, но, когда она в возрасте пятидесяти пяти лет стала посещать зеркальную терапию, воскрес и он.

27

Мы не знаем, откуда берётся разногласие между S2 и SPL, но моя интуиция подсказывает, что тут задействована правая центральная доля (островок), так как увеличивается КГР (центральная доля задействована в порождении сигнала КГР). Островок, соответственно, отвечает и за тошноту, и за рвоту, происходящие вследствие разногласий между вестибулярными и зрительными ощущениями (как, например, при морской болезни).

28

Возможно, что для нашего чувства согласованности и целостности требуется единственный участок мозга, а возможно, что это не так; если же это действительно так, то кандидатами на этот участок являются островок и нижняя теменная долька в каждом из этих участков происходит синтез множества сенсорных чувствительных сигналов. Я высказал это предположение моему коллеге Фрэнсису Крику незадолго до его смерти.

29

Здесь и в других местах, хотя я ссылаюсь на систему зеркальных нейронов как на гипотетическую нервную систему, логика спора не зависит критически от этой системы. Основной вопрос в этом споре это существование в мозге специальной нейронной цепи для рекурсивного представления о себе и для фиксации отличий от других и взаимодействия между «я» и «другой» в мозге. Дисфункция этой системы влечёт за собой многие странные на вид синдромы, которые мы описываем в этой главе.

30

Когда я делаю подобные замечания о природе Бога (или использую слово «иллюзия»), я не подразумеваю, что Бога не существует; тот факт, что у некоторых пациентов появляется подобная иллюзия, не опровергает существования Бога уж точно не абстрактного бога Спинозы или Шанкара. По этим вопросам науке приходится молчать. Я мог бы утверждать, как Эрвин Шрёдингер и Стивен Джей Г улд, что наука и религия (в недоктринном, философском смысле) принадлежат к разным сферам дискурса и одно не может отрицать другое. Мою собственную точку зрения лучше всего иллюстрирует поэтика бронзового Натараджи (Танцующего Шивы), которую я описал в главе 8.

31

В биологии давно уже существует напряжение между теми, кто отстаивает чисто функциональный подход (подход чёрного ящика), и теми, кто защищает редукционизм, или понимание того, как составные части взаимодействуют друг с другом, образуя комплексные функции. Эти две группы часто презирают друг друга.