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
Физике становится тепло. Лорд Кельвин. Классическая термодинамика

Под именем лорда Кельвина вошел в историю британский ученый XIX века Уильям Томсон, один из создателей экспериментальной физики. Больше всего он запомнился своими работами по классической термодинамике, особенно касающимися введения в науку абсолютной температурной шкалы. Лорд Кельвин сделал вклад в развитие таких областей, как астрофизика, механика жидкостей и инженерное дело, он участвовал в прокладывании первого подводного телеграфного кабеля, связавшего Европу и Америку, а также в научных и философских дебатах об определении возраста Земли.


Знание-сила, 2008 № 06 (972)

Ежемесячный научно-популярный и научно-художественный журнал.


Алексей Васильевич Шубников (1887—1970)

Книга посвящена жизни и творчеству выдающегося советского кристаллографа, основоположника и руководителя новейших направлений в отечественной науке о кристаллах, основателя и первого директора единственного в мире Института кристаллографии при Академии наук СССР академика Алексея Васильевича Шубникова (1887—1970). Классические труды ученого по симметрии, кристаллофизике, кристаллогенезису приобрели всемирную известность и открыли новые горизонты в науке. А. В. Шубников является основателем технической кристаллографии.


Магнетизм высокого напряжения. Максвелл. Электромагнитный синтез

Джеймс Клерк Максвелл был одним из самых блестящих умов XIX века. Его работы легли в основу двух революционных концепций следующего столетия — теории относительности и квантовой теории. Максвелл объединил электричество и магнетизм в коротком ряду элегантных уравнений, представляющих собой настоящую вершину физики всех времен на уровне достижений Галилея, Ньютона и Эйнштейна. Несмотря на всю революционность его идей, Максвелл, будучи очень религиозным человеком, всегда считал, что научное знание должно иметь некие пределы — пределы, которые, как ни парадоксально, он превзошел как никто другой.


Занимательное дождеведение: дождь в истории, науке и искусстве

«Занимательное дождеведение» – первая книга об истории дождя.Вы узнаете, как большая буря и намерение вступить в брак привели к величайшей охоте на ведьм в мировой истории, в чем тайна рыбных и разноцветных дождей, как люди пытались подчинить себе дождь танцами и перемещением облаков, как дождь вдохновил Вуди Аллена, Рэя Брэдбери и Курта Кобейна, а Даниеля Дефо сделал первым в истории журналистом-синоптиком.Сплетая воедино научные и исторические факты, журналист-эколог Синтия Барнетт раскрывает удивительную связь между дождем, искусством, человеческой историей и нашим будущим.


Охотники за нейтрино. Захватывающая погоня за призрачной элементарной частицей

Эта книга – захватывающий триллер, где действующие лица – охотники-ученые и ускользающие нейтрино. Крошечные частички, которые мы называем нейтрино, дают ответ на глобальные вопросы: почему так сложно обнаружить антиматерию, как взрываются звезды, превращаясь в сверхновые, что происходило во Вселенной в первые секунды ее жизни и даже что происходит в недрах нашей планеты? Книга известного астрофизика Рэя Джаявардхана посвящена не только истории исследований нейтрино. Она увлекательно рассказывает о людях, которые раздвигают горизонты человеческих знаний.


FreshLife28. Как начать новую жизнь в понедельник и не бросить во вторник

От жизни нужно получать удовольствие, иначе зачем нам она? Хватит держаться на силе воли и прилагать невероятные усилия для достижения посредственного результата. Хватит сидеть на вредных полуголодных диетах и истязать себя на тренажерах. Присоединяйтесь к программе известного видеоблогера Антона Aka Bazili0 Петрякова и измените свою внешность и свою жизнь без диет и мучений!


Мозг всемогущий

Что делает нас нами? Где начинается мысль? Разум и память, влюбленность и ненависть, логика и обучаемость, – элементы, из которых состоит наше «я», находятся в самом незаменимом органе нашего тела – мозге. Приготовьтесь отправиться в увлекательнейшее путешествие по мозгу и узнать, где находится личность, почему важно уметь забывать, в каком отделе мозга спрятан компас, откуда берутся ложные воспоминания, где хранятся эмоции и можно ли повлиять на свое настроение, и даже о том, почему мы едим мозгом.


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.


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.