Скорость мысли. Грандиозное путешествие сквозь мозг за 2,1 секунды - [31]

Однако технологии развиваются. Например, уменьшая разрешение микроскопов и одновременно регистрируя активность больших областей коры обоих полушарий мыши, мы видим, что активность обычно синхронизируется между одинаковыми областями с двух сторон [108]. И не просто пассивно синхронизируется – они как бы синхронизируют друг друга. В 2016 году ученые из лабораторий Шауля Дракманна и Карела Свободы проводили нейровизуализацию множества нейронов из аналогичных небольших областей по обе стороны коры больших полушарий одновременно [109]. Когда импульсы из области на одной стороне подавлялись, две стороны десинхронизировались, начиная демонстрировать независимую активность; примечательно, что, когда импульсы снова появлялись, заблокированная сторона немедленно подхватывала то, что происходило на стороне коры другого полушария. Таким образом обмен сигналами между полушариями имеет решающее значение для синхронизации аналогичных областей обоих полушарий.

Этот межполушарный обмен импульсами, возможно, важнее для человека, чем для любого другого биологического вида, потому что наш мозг, пожалуй, наиболее латерализованный, несимметричный. При решении многих задач, выполняемых корой нашего головного мозга, одна сторона доминирует, беря на себя бóльшую часть работы. Классический пример – право– и леворукость. Если вы правша, то зоны коры левого полушария вашего мозга, контролирующие движения рук, будут выполнять больше работы, чем правого; и наоборот [110]. Но есть и исключения: для некоторых функций, существующих в одном полушарии, почти невозможно обнаружить зачаточные зоны в другом. Например, речь – как понимание речи, так и управление ею в значительной степени сосредоточены в определенных областях коры левого полушария, симметричных которым нет в правом (почти, но не всегда – выраженные левши, как правило, имеют речевые области в правом полушарии или даже с обеих сторон [111]). Более тонкая латерализация множества функций очевидна при функциональной нейровизуализации человеческого мозга. Во время выполнения различных задач, от вычислений до распознавания лиц, одна часть мозга требует гораздо больше насыщенной кислородом крови, ее нейроны вопят «накормите нас!» громче, и они, по-видимому, производят самые сложные вычисления [112].

Все это означает, что мы с вами (и даже Грэм) вполне можем зависеть от обмена межполушарными импульсами, позволяющими одной стороне коры узнавать результаты вычислений, происходящих на другой. Без них работа мозга может стать немного странной.

Насколько странной, мы знаем из наблюдения за довольно редкими случаями пациентов с расщепленным мозгом. У этих людей была такая тяжелая форма эпилепсии, что им хирургическим путем перерезали мозолистое тело, пучок волокон, соединяющий полушария, чтобы остановить захлестывающие мозг штормовые волны импульсов. Это сработало. Но это означало, что кора каждого из полушарий больше не могла напрямую получать информацию от соседнего.

Работая с этими пациентами с 1970-х годов, Майкл Газзанига, его коллеги и другие исследователи задокументировали, как отсутствие коммуникации позволяет выявить отдельные функции коры левого и правого полушарий [113]. Они показывали объекты левому и правому полушарию по отдельности: картинку для левого помещали в поле зрения правого глаза, а для правого – в поле зрения левого. И по разнице в реакции мы можем сделать вывод, какие межполушарные сигналы должны координироваться.

Особенно разительное отличие заключается в решении проблем. В одном исследовании пациентов с расщепленным мозгом просили предсказать, какая из двух лампочек загорится следующей, нажимая кнопку, соответствующую этой лампочке. При этом одну лампочку зажигали в 80 % случаев, а другую – в 20 %. Обычно люди определяют подобные вероятности, поэтому после достаточно продолжительного наблюдения они будут нажимать одну кнопку чаще, 80 % времени, а другую – 20. Решение этой задачи пациентами с расщепленным мозгом выявило именно эту закономерность, если лампочку показывали правому глазу, т. е. левому полушарию. Но если ее показывали только правому полушарию, это приводило к максимизации вероятности правильного решения: пациент последовательно нажимал кнопку, соответствующую наиболее часто загорающейся лампочке. (Что на самом деле с математической точки зрения оптимально: нажатие кнопки наиболее вероятной лампочки дает вам гарантированную 80 %-ю долю правильных предсказаний, статистически вероятность совпадения при попытках «угадать» почти наверняка будет хуже.) Две половины сделали разные выводы из одной и той же информации. Это означает, что связи между корой левого и правого полушария необходимы, чтобы они могли информировать друг друга о своих решениях – и использовать одно общее.

Как вы могли догадаться из того, что я сказал о крайней латерализации речевой зоны коры головного мозга, пациенты с расщепленным мозгом демонстрируют нам, как межполушарные связи координируют зрение и речь. Покажите пациенту вилку так, чтобы он мог видеть ее только левым глазом (и правым полушарием), и он не сможет ее назвать. Тем не менее если дать ему вилку в левую руку, которой также управляет правое полушарие, он сможет нормально ею пользоваться. Кора правого полушария знает, что это такое, но не может получить доступ к названию, потому что слова доступны только коре левого полушария.