Тайная жизнь мозга. Как наш мозг думает, чувствует и принимает решения - [67]

.

Репертуар визуальных карт мозга включает движение, цвет, контраст и направление. Некоторые карты определяют наиболее сложные объекты как два смежных цикла.

Возьмем, к примеру, такой объект – чужие глаза, смотрящие на нас. Не странно ли, что мы поворачиваем голову в сторону того, кто на нас смотрит? Как мы узнали об этом, прежде чем увидели его? Причина в том, что мозг параллельно рассматривает возможность постороннего взгляда во всем окружающем мире, часто без какого-либо сознательного участия. Мозг обнаруживает новый параметр в одной из своих карт и подает сигнал системе внимания и моторного контроля теменной коры, как бы[84] говоря: «Поверни взгляд туда, потому что там происходит что-то важное». Эти карты похожи на заводские настройки в спектре врожденных навыков. Они эффективны и в то же время выполняют вполне конкретную задачу. Но их можно модифицировать, совмещать и переписывать, что необходимо для обучения.

Наши внутренние картографы

Кора головного мозга организована в нейронные колонны, и каждая выполняет конкретную функцию. Это открытие Дэвида Хьюбела и Торстена Визеля принесло им Нобелевскую премию по физиологии. Изучая, как развиваются карты мозга, они обнаружили критические периоды. У визуальных карт есть естественная программа генетического развития, но для их консолидации необходим зрительный опыт. Они подобны реке, которой нужна текущая вода, чтобы поддерживать свою форму.

Сетчатка, особенно на раннем этапе развития, генерирует непроизвольную активность и начинает работать в полной темноте. Мозг распознает эту активность как свет, не различая, поступает он извне или нет. Поэтому зрительная активность начинается еще до того, как мы открываем глаза. Кошки рождаются с закрытыми глазами и, по сути дела, тренируют свою зрительную систему с помощью внутреннего света. У кошек, людей и других млекопитающих визуальные карты развиваются в младенчестве и закрепляются через несколько месяцев.

Открытие Хьюбела и Визеля затрагивает еще один миф: обучение определенным вещам в зрелом возрасте – невыполнимая задача. Мы собираемся пересмотреть эту идею и предлагаем умеренно оптимистичный вариант: обучение в зрелом возрасте гораздо более реально, чем мы полагаем, но требует много времени и усилий, – ровно столько же, сколько мы потратили на подобные задачи в младенчестве, но потом забыли об этом. В конце концов, младенцы и дети тратят часы, месяцы и годы, когда учатся говорить, ходить и читать. Может ли взрослый человек забросить свои дела и посвятить все время и силы изучению чего-то нового?

В ретроспективе многое здесь кажется очевидным. Взрослые рентгенологи учатся видеть рентгеновские лучи. С опытом они начинают без труда замечать странности, которых никто другой не видит. Это результат преобразования их визуальной коры в зрелом возрасте. В сущности, у рентгенологов такое определение происходит быстро, автоматически и почти на эмоциональном уровне, как редактор испытывает рефлекторное раздражение при виде грамматических ошибок. Какие преобразования в головном мозге так радикально меняют наше мышление и восприятие?

Специалисты по треугольникам

В науке случаются любопытные повторения. Те, кто выступает с экстраординарными и новаторскими идеями, часто их же и опровергает. После открытия критических периодов Торстен Визель вместе с одним из своих гарвардских студентов Чарльзом Гилбертом доказал нечто прямо противоположное: зрительная кора продолжает реорганизацию даже в зрелом возрасте.

Когда я прибыл в лабораторию Визеля и Гилберта для работы над докторской диссертации (к тому времени она переехала в Нью-Йорк), миф уже был поставлен с ног на голову. Вопрос заключался не в том, способен ли мозг взрослого человека к обучению, а в том, как именно он обучается. Что происходит в мозге, когда мы становимся специалистами в какой-либо области знаний?

Для тщательного исследования этого вопроса в лаборатории мы придумали эксперимент, который потребовал определенных уступок ради упрощения. Вместо того чтобы обращаться к опытным рентгенологам, мы обучили специалистов по треугольникам. В качестве профессионального навыка это небольшое достижение, но оно оказалось простым способом симулировать процесс обучения.

Мы показали группе людей изображение, наполненное разными формами, которое резко исчезало примерно через 200 миллисекунд. В этой неразберихе им нужно было найти треугольник. Они смотрели на нас, как на безумцев. Это казалось невозможным. У них просто не хватало времени, чтобы увидеть треугольник.

Если бы тест требовал найти красный треугольник среди множества синих, то каждый бы легко справился с задачей. И мы знали, почему это так. У нас есть параллельная система, которая за 80 миллисекунд может изучить пространство и найти цветовое различие, но для определения треугольников у нашей зрительной коры такой карты нет. Можем ли мы развить в себе эту способность? Если да, это прольет свет на механизм обучения.

После сотен попыток многие участники были разочарованы своими неудачами. Но потом случилось нечто волшебное: треугольник начал светиться, как если бы он приобрел другую окраску, и его было невозможно не заметить. Теперь мы знаем, что, приложив много усилий, можно увидеть то, что раньше казалось невидимым. Это произошло со взрослыми людьми. Эксперимент позволил нам исследовать процессы, происходящие в мозге во время обучения.