Один день из жизни мозга. Нейробиология сознания от рассвета до заката - [31]

Шрифт
Интервал

В одном из экспериментов Либет использовал электрод для стимуляции некоторых участков мозга, что вызывало у пациента ощущение покалывания в различных частях тела. Пациент не сообщал о том, что осознает стимул, в течение поразительно долгого промежутка времени – целых 500 миллисекунд. Эти полсекунды – вечность в масштабах мозговых процессов, учитывая, что потенциал действия составляет всего одну тысячную доли секунды. Кроме того, Либет продемонстрировал, что когда стимуляция применялась к отдаленной части тела, например к ступне, проходил значительный промежуток времени от момента регистрации события в мозге до осознания этого события пациентом. И дело не только в существовании временного окна, гарантирующего своевременную обработку даже самых медленных сигналов: осведомленность сознания, кажется, наступает еще позже. Исследования показывают, что когда испытуемые классифицируют изображения, представленные в произвольном порядке, по категориям (скажем, «животные» и «транспортные средства»), мозг распознает разницу на раннем этапе обработки, в то время как «сознательное» решение возникает гораздо позже (спустя примерно 250 миллисекунд).[163] Эти периоды, очевидно, обеспечивают оптимальный запас времени для формирования и расформирования нейронных ансамблей.

Нейроны в пределах ансамбля не работают как изолированные телефонные кабели, независимо передающие информацию. Вместо этого ансамбль представляет собой самоорганизующуюся, целостную структуру, функционирующую в течение сотен миллисекунд. Область этой самоорганизации медленно распространяется от эпицентра, как рябь, и только когда она достигает значительной площади, можно говорить о моменте сознания. Теперь не кажется удивительным, что этот процесс занимает до половины секунды.[164]

Но проблема пространства все еще не решена. Остается неясным, как расположение соответствующих структур коры соотносится с субъективными различиями слуха и зрения. Возможно, различия в восприятии ощущений разных модальностей каким-то образом связаны с различиями в свойствах нейронных ансамблей зрительной и слуховой коры, которые проявляются только спустя некоторый промежуток времени. Будь это так, мы могли бы выявить феноменологию слуха и зрения, используя некий критерий объективной физиологии. Но как выявить этот критерий?

Пока очень сложно сопоставить феноменологию с тем, что мы объективно наблюдаем в мозге. Тем не менее у меня есть одно предположение. В физиологическом смысле зрение в первую очередь (но не исключительно) фиксирует разницу в пространственном расположении элементов, в то время как слух в первую очередь (но не исключительно) фиксирует временные различия. Тогда пространственные особенности нейронных ансамблей, изменяющиеся в течение определенного временного промежутка, могут помочь нам разработать новое дополнение к инструментарию нейронауки. В идеале мы должны сформировать единый критерий пространства-времени, своего рода феноменологическое математическое уравнение, которое также может быть применено к описанию субъективного сознания.

Мультисенсорное восприятие

Но как устроено сознание на самом деле? Восприятие едино или все пять чувств следует рассматривать по отдельности? Каждый согласился бы, что существует пять различных типов ощущений, поэтому было бы разумно заключить, что сознание тоже дробно и мозг поддерживает пять независимых каналов обработки, четко разграничивая пять отдельных категорий чувств, которые затем вносят свой вклад в формирование сознания. Это рассуждение кажется грубым и прямолинейным, но, как мы знаем, данной точки зрения придерживались покойный Фрэнсис Крик и его коллега Кристоф Кох, стремившиеся выявить нейрональный коррелят сознания отдельно для зрительного восприятия, которое, как предполагалось, может полноценно существовать независимо от других чувств.[165]

Еще в 1978 году был разработан новый подход к обучению на основе этой концепции. Идея заключалась в выделении трех «стилей обучения»: визуального («V»), аудиального (слухового) («А») и кинестетического («К») – «VAK». «VAK» изначально был предложен американскими педагогами Ритой и Кеннетом Данном более тридцати лет назад как способ объяснить индивидуальные различия в способностях к обучению у детей.[166] На базе этой концепции разрабатывались методики для оптимизации учебного процесса. Но теория развилась гораздо дальше, предполагая, что одни люди по своей природе являются преимущественно «визуалами», другие – «аудиалами», а третьи – «кинестетиками».[167]

И все же ни одно независимое исследование не обнаружило подтверждения теории «VAK», и единственным фактором, влияющим на результаты применения соответствующей методики, по-видимому, является энтузиазм учителя. Но почему эта теория долгое время казалась такой привлекательной? Обоснование снова возникает из обманчивого понятия автономных структур мозга, своего рода «модулей», каждый из которых осуществляет свою независимую функцию. На протяжении миллионов лет эволюции в мозге возникали и совершенствовались множество специализированных структур, современные люди приспособили многие из этих структур к выполнению сложнейших когнитивных функций. Однако доказательство несостоятельности теории «VAK» заключается в том, что эти функциональные модули работа ют должным образом, только будучи взаимосвязанными, и не способны функционировать изолированно.


Рекомендуем почитать
Звуки в морских глубинах

Наше поколение стало свидетелем необычайной победы человеческого разума — начала проникновения в космос. Перед молодежью открываются увлекательные, полные заманчивости перспективы межпланетных путешествий и открытий. Но есть еще и на нашей «обжитой» планете Земля много неизученных «белых пятен», среди них почти неизвестный на всю его глубину Мировой океан с его подводными горами и впадинами, со своим растительным и животным миром, со своими физическими законами. В изучении его большую пользу приносит гидроакустика — сравнительно молодая наука, имеющая большое будущее. Эта наука имеет большое прикладное значение.


Знание-сила, 2000 № 05-06 (875,876)

Ежемесячный научно-популярный и научно-художественный журнал.


Дьявольский ген

Оказалось, достаточно всего одного поколения медиков, чтобы полностью изменить взгляд на генетические заболевания. Когда-то они воспринимались как удар судьбы, а сейчас во многих случаях с ними можно справиться. Некоторые из них почти исчезли, как, например, талассемия, отступившая на Кипре благодаря определенным политическим мерам, или болезнь Тея–Сакса, все менее распространенная у евреев-ашкеназов. Случаи заболевания муковисцидозом также сократились. Генетические заболевания похожи на родовое проклятие, то появляющееся, то исчезающее от поколения к поколению.


Стареть, не старея. О жизненной активности и старении

Книга Рюди Вестендорпа, профессора геронтологии Лейденского университета и директора Лейденской академии жизненной активности и старения, анализирует процесс старения и его причины в широком аспекте современных научных знаний. Чему мы можем научиться от людей, которые оставались здоровыми всю свою исключительно долгую жизнь? Помогут ли нам ограничения в пище или гормоны, витамины и минеральные вещества? Как сохранить свои жизненные силы, несмотря на лишения и болезни? Автор систематизирует факторы, влияющие на постоянно растущую продолжительность жизни людей нашего времени. В книге подробно обсуждаются социальные и политические последствия этого жизненного взрыва.


Динозавры. 150 000 000 лет господства на Земле

Если вы читали о динозаврах в детстве, смотрели «Мир юрского периода» и теперь думаете, что все о них знаете, – в этой книге вас ждет много сюрпризов. Начиная c описания мегалозавра в XIX в. и заканчивая открытиями 2017 г., ученые Даррен Нэйш и Пол Барретт рассказывают о том, что сегодня известно палеонтологам об этих животных, и о том, как компьютерное моделирование, томографы и другие новые технологии помогают ученым узнать еще больше. Перед вами развернется история длиной в 150 миллионов лет – от первых существ размером с кошку до тираннозавра и дальше к современным ястребам и колибри.


Тайны, догадки, прозрения

В книге рассказывается, как родилась и развивалась физиология высшей нервной деятельности, какие непостижимые прежде тайны были раскрыты познанием за сто с лишним лет существования этой науки. И о том, как в результате проникновения физиологии в духовную, психическую деятельность человека, на стыке физиологии и математики родилась новая наука — кибернетика.


Крах гигиены. Как война с микробами уничтожает наш иммунитет

Организм человека – это огромный зоопарк, и по разнообразию биологических видов он не уступит лесам Амазонки. Вообразите только: на каждую человеческую клетку нашего тела приходится десять клеток-«сожителей», то есть микроорганизмов. И все они играют свою партию в концерте нашего здоровья. Никто не спорит, что соблюдение принципов гигиены – одно из важнейших достижений цивилизации. Но, похоже, война с микробами стала самоцелью медицины, и ситуация уже вышла из-под контроля. Мы поверили в дезинфекцию, вооружились антибиотиками и вакцинами и уничтожаем вирусы и бактерии, не замечая, что тем самым наносим непоправимый ущерб самим себе.


Разъяренный повар. Как псевдонаука не дает нам нормально поесть

Сегодня в нашем распоряжении слишком много информации о питании и здоровье. Мы получаем ее из СМИ, от не имеющих никакого отношения к медицине знаменитостей и блогеров, из раскрученных модных книг. Но на поверку почти все эти данные оказываются противоречивыми, бесполезными, а иногда даже потенциально опасными. Британскому шеф-повару Энтони Уорнеру надоело терпеть всю эту ложь, махинации и откровенную глупость в мире еды. В своем блоге angry-chef.com и на страницах журнала New Scientist он страстно разоблачает современных шарлатанов, выдумывающих псевдонаучные ограничительные диеты с единственной целью – заработать на адептах «правильного» питания. Энтони Уорнер знает, о чем говорит.


Доктор, я умираю?! Стоит ли паниковать, или Что практикующий врач знает о ваших симптомах

В боку кольнуло – и ты моментально превращаешься в ипохондрика, который срочно лезет в интернет, чтобы найти у себя все признаки смертельной болезни. Как понять, когда действительно нужно бежать к врачу, а когда можно расслабиться? Большинство симптомов на самом деле оказываются несущественными. Заложенный нос вряд ли будет признаком рака. Но головная боль может оказаться не временной «неприятностью», а признаком серьезных проблем. Никто из нас не хочет игнорировать сигналы организма, но как понять, о чем они говорят? Интернет предлагает нам огромное количество информации, но он же становится источником вредных и опасных сведений.


Эгоистичная митохондрия. Как сохранить здоровье и отодвинуть старость

Мечта любого человека — оставаться молодым как можно дольше. Мы не хотим стареть и болеть, боимся всего — рака, болезни Альцгеймера, инфаркта, инсульта… Пора разобраться, откуда берется рак, есть ли связь между сердечной недостаточностью и болезнью Альцгеймера, бесплодием и потерей слуха. Почему антиоксидантные добавки иногда приносят больше вреда, чем пользы? И главное: можем ли мы жить долго и без болезней, и если да, то как? В нашем организме работают крошечные «энергетические станции» — митохондрии.