Скорость мысли. Грандиозное путешествие сквозь мозг за 2,1 секунды - [36]

Шрифт
Интервал

Неудача: чтобы решать, когда бояться

Всё это – уже не просто досужие упражнения теоретиков. Подобные вычисления, ставшие возможными благодаря синаптическим сбоям, были зафиксированы в реальном мозге, в действии. Поразительная работа лаборатории Тьягу Бранку в Университетском колледже Лондона показала нам, что эволюция задействовала сбои в передаче импульсов для установления порога страха, достаточного для того, чтобы бежать от опасности [134].

Как мы узнаем, когда пора бежать? Вспомните прошлый четверг. Вы слишком долго провозились с отчетом. Сквозь толпу людей, слоняющихся по офису, вы мельком увидели зайчик света от открывшейся стеклянной двери кабинета, затем красное пятно, которое вполне могло быть четверговым галстуком босса, поймали обрывок реплики, в которой вроде бы упоминали имя босса, и отчетливый блеск абсурдно дорогих итальянских кожаных туфель, приближающихся к вашему столу. Пора уходить, сигнал покинуть сцену. Каждая новая деталь, которую вы замечаете, добавляет доказательств надвигающейся угрозы. И когда собрано достаточно доказательств, когда кумулятивное ощущение ужаса становится слишком сильным, ваш мозг решает, что угроза реальна – и побег будет лучшим ответом.

Где-то в вашем мозгу накапливаются доказательства угрозы, а где-то устанавливается порог, превышение которого достаточным количеством доказательств означает сигнал «Беги!». Чтобы выяснить, где именно это происходит, мы, к сожалению, не можем собирать в комнате людей и угрожать им разъяренными боссами, львами или клоунами. И даже если бы пугать людей нам разрешили, мы не имеем права вставить электроды в живой мозг, чтобы записывать нейроны, реагирующие на приближение клоуна. Поэтому Бранку и его команда снова оседлали рабочую лошадку нейробиологии – мышку.

Поместите мышь в ящик, в углу которого есть удобное маленькое темное укрытие, чтобы она могла там чувствовать себя в безопасности. Подождите, пока она покинет укрытие и начнет свободно передвигаться, исследуя, обнюхивая и разведывая свой новый дом. Теперь спроецируйте на него тень, которая быстро увеличивается в размерах. Быстро растущую тень, ужасно похожую на пикирующую птицу. Результат: мышь бросается обратно к убежищу и прячется там в темноте с бешено колотящимся сердцем.

Остроумная уловка состоит в том, что густота тени свидетельствует о степени неминуемой угрозы: чем темнее тень, тем серьезнее воспринимаемая угроза. Если тень очень темная, мышь убегает, как только она начинает увеличиваться. Если тень очень светлая, может потребоваться четыре или пять повторений «нападения», чтобы мышь наконец решила спрятаться в убежище [135].

Теперь, когда мы с помощью этой падающей тени можем контролировать процесс, пора заглянуть в мышиный мозг и ответить на вопросы: что именно суммируется как доказательство опасности падающей тени и что именно дает команду «Ноги в руки!», когда сумма этих доказательств достигает порогового значения? Бранку и его команда уже имели представление, откуда начинать; мы знаем, что все это должно каким-то образом происходить в superior colliculus – верхнем двухолмии.

Верхнее двухолмие расположено на вершине среднего мозга, являющегося продолжением ствола спинного и привилегированным получателем информации непосредственно от сетчатки – он узнаёт, что происходит в мире, задолго до вас. (Прежде чем вы спросите: да, есть еще нижнее двухолмие. И поскольку верхнее связано со зрением, а нижнее – со слухом, можно составить некоторое представление об иерархическом порядке подчинения в нейробиологии.) Исходящие сигналы верхнего двухолмия контролируют движение. Итак, если мы ищем ту часть мозга, которая может быстро накапливать зрительную информацию, а затем давать телу команду бежать, верхнее двухолмие – лучший кандидат.

Бранку с коллегами использовали целый арсенал инструментов современной нейробиологии, чтобы выяснить, есть ли в этом что-то большее, чем просто тычок пальцем в небо.

Они регистрировали активность выходных нейронов superior colliculus. Нейроны резко увеличивали свою активность с момента появления падающей тени в поле зрения. Когда мышь пряталась, активность возрастала до гораздо бóльших значений, чем когда она не реагировала на угрозу. И чем быстрее увеличивалась активность, тем скорее мышь бежала прятаться. Как будто активность верхнего двухолмия накапливала свидетельства угрозы.

Они отключили эти выходные нейроны. Теперь мышь не реагировала на падающую тень, а продолжала исследовать ящик. Как будто кто-то выключил ее детектор угроз.

Они искусственно стимулировали эти выходные нейроны верхнего двухолмия, так что они были активны, когда мышь не видела никакой падающей тени. Это решающее испытание позволило узнать, можно ли обмануть мозг, заставив его думать, что существует неминуемая угроза. Можно: стимуляция этих нейронов заставляла мышь бежать в укрытие. Более того, чем сильнее активировались нейроны, тем больше становилась вероятность того, что мышь бросится прятаться, точно так же, как если бы нейроны сигнализировали о неизбежной опасности.

В общем, было чертовски убедительно доказано, что


Рекомендуем почитать
Просто геном

Стоит ли нам манипулировать геномом нерожденных и менять генофонд homo sapiens, который нельзя будет перезапустить так, чтобы он развивался в обратную сторону? Готовы ли мы, как вид, взять на себя ответственность за собственную эволюцию и целенаправленно редактировать наши геномы? Как только мы полностью поймем генетические факторы, которые определяют здоровье и работоспособность человека, мы сможем выбрать или, возможно, даже спроектировать эмбрионов с генетическим составом, отличным от такового у их родителей.


Архитекторы интеллекта. Вся правда об искусственном интеллекте от его создателей

Искусственный интеллект (ИИ) быстро переходит из области научной фантастики в повседневную жизнь. Современные устройства распознают человеческую речь, способны отвечать на вопросы и выполнять машинный перевод. В самых разных областях, от управления беспилотным автомобилем до диагностирования рака, применяются алгоритмы распознавания объектов на базе ИИ, возможности которых превосходят человеческие. Крупные медиакомпании используют роботизированную журналистику, создающую из собранных данных статьи, подобные авторским.


Сказки

Настоящий сборник является первым научным изданием сказок Перро на русском языке, предназначенным для взрослых читателей: до сих пор эти сказки издавались только в качестве детских книжек. В сборник включены не только все сказки Перро, прозаические и стихотворные, но также и некоторые наиболее известные сказки его продолжателей и последователей (д’Онуа, Леритье-де-Впллодон, Лепренс де-Бомон) как образцы французской сказочной литературы XVII–XVIII веков; во французских изданиях эти сказки нередко объединяются со сказками самого Перро. Перевод под редакцией М. Петровского. Вступительная статья и комментарии Н. П. Андреева. Иллюстрации Александра Дмитриевича Силина..


Заболевания желудка. Современный взгляд на лечение и профилактику

«Все сознают, что нормальная и полезная еда есть еда с аппетитом, всякая другая еда, еда по приказу, по расчету признается уже в большей или меньшей степени злом», — писал академик И. П. Павлов. Перед вами необычная книга. Главная ее особенность состоит в том, что желудок, его заболевания, а также их профилактика и лечение рассматриваются в «контексте» всего организма, в тесной связи с образом жизни и мыслями человека. Автор обращает внимание читателей на множество «мелочей», которым мы обычно не придаем никакого значения, не замечаем их влияния на состояние желудочно-кишечного тракта и здоровье в целом. Книга — не сухое повествование о болезнях, а увлекательное путешествие в мир под названием «человеческий организм». Для широкого круга читателей.


Антикитерский механизм: Самое загадочное изобретение Античности

Это уникальное устройство перевернуло наши представления об античном мире. Однако история Антикитерского механизма, названного так в честь греческого острова Антикитера, у берегов которого со дна моря были подняты его обломки, полна темных пятен. Многие десятилетия он хранился в Национальном археологическом музее Греции, не привлекая к себе особого внимания.В научном мире о его существовании знали, но даже ученые не могли поверить, что это не мистификация, и поразительный механизм, использовавшийся для расчета движения небесных тел, действительно дошел до нас из глубины веков.


Возвращение к языку. Наглый самоучитель райтера, журналиста и писателя

Пособие призвано развить в школьниках, студентах и начинающих журналистах умение создавать красивые, яркие и точные образы, оставаясь в рамках существующего русского языка, не вульгаризируя его англицизмами, жаргонными словами и разговорной речью низкого уровня. Задача, поставленная автором, довольно амбициозна: не только научить правильной письменной речи, но пробудить вдохновение к созданию таких текстов и дальнейшему совершенствованию. Адресована студентам факультетов журналистики и филологических факультетов, а также тем, кто стремится грамотно и образно излагать свои мысли на бумаге.