Инкогнито. Тайная жизнь мозга - Дэйвид Иглмен

Следующее предложение уморительно смешно, если вы читаете на белуджском языке, используемом на северо-западе Ирана.

Для знающих только шумерскую клинопись, новое письмо лы или белуджский язык текст на русском языке на этой странице кажется таким же чуждым и непонятным, как их собственный текст выглядит для вас. Однако для вас русские буквы не представляют проблемы, поскольку вы уже провели работу по их когнитивному преобразованию в прямое восприятие.

То же происходит и с электрическими сигналами, поступающими в мозг: сначала они не имеют смысла, но со временем они его обретают. В то время как вы «видите» смысл в этих словах, ваш мозг «видит» размеренный поток электрических и химических сигналов в виде, скажем, лошади, галопирующей среди заснеженных сосен. Для мозга Майка Мэя поступающие нейронные буквы по-прежнему надо было переводить. Зрительные сигналы, созданные этой лошадью, — не поддающиеся интерпретации вспышки активности, дающие мало указаний (если вообще дающие) о том, что происходит вовне; сигналы от его сетчатки — словно буквы языка белуджей, по очереди сражающиеся за перевод. Язык Эрика Вайхенмайера посылает его мозгу сообщения новым письмом лы — однако при достаточной практике его мозг научился понимать это письмо. В результате его восприятие визуального мира настолько же ясно, как и слова его родного языка.

Это изумительное следствие пластичности мозга; в будущем мы, возможно, сможем вводить непосредственно в мозг новые виды потоков данных, такие как инфракрасное или ультрафиолетовое зрение, или даже информацию о погоде и показатели фондовых рынков[59]. Сначала мозг будет сопротивляться поглощению таких данных, но со временем научится говорить на соответствующем языке. Мы сможем добавить новый функционал и вывести на рынок модель «Мозг 2.0».

Эта идея — не научная фантастика; работа уже началась. Недавно исследователи Джеральд Якобс и Джереми Натанс взяли человеческий ген фотопигмента — белка в сетчатке, который поглощает свет с определенной длиной волны, — и вмонтировали его мышам с дальтонизмом[60]. Что появилось? Цветное зрение. Мыши теперь могли различать цвета. Представьте, что вы даете мышам задание, за выполнение которого они получают награду при нажатии синей кнопки и ничего не получают при нажатии красной кнопки. В каждом испытании расположение синей и красной кнопок является случайным. Оказалось, что модифицированные мыши научились выбирать синюю кнопку, в то время как для обычных мышей кнопки выглядели неразличимыми и поэтому выбирались наугад. Мозг новых мышей выяснил, как слышать тот новый диалект, на котором говорят их глаза.

Из естественной эволюционной лаборатории происходит и аналогичный феномен у людей. По меньшей мере пятнадцать процентов женщин имеют генетическую мутацию — дополнительный (четвертый) тип фоторецепторов, который позволяет различать цвета, выглядящие одинаковыми для большинства людей[61]. Например, они могут четко различить два цветных лоскутка, которые большинство людей сочтут окрашенными в один и тот же цвет. (Никто еще не определял, какой процент споров о моде вызван этой мутацией.)

Таким образом, включение новых потоков данных в мозг — не теоретическое измышление: оно уже существует в различных вариантах. Может показаться удивительным, насколько быстро новые входные сигналы становятся работоспособными, однако, как незатейливо подытожил десятилетия своих исследований Пол Бах-у-Рита, «просто дайте мозгу информацию, и он разберется».

Если что-либо из рассказанного изменило ваш взгляд на то, как вы воспринимаете реальность, пристегните ремни, потому что дальше будет еще удивительнее. Мы узнаем, почему зрение имеет очень мало общего с нашими глазами.

При традиционном взгляде на восприятие сигналы от органов чувств подаются в мозг, они прокладывают путь по сенсорной иерархии и становятся видимыми, слышимыми, обретают запах и вкус — «воспринимаются». Однако более близкое знакомство с этими сигналами говорит, что это не так. Мозг штатно рассматривается как большей частью закрытая система, которая работает с внутренне производимой активностью[62]. У нас есть много примеров активности такого рода: например, дыхание, пищеварение и ходьба управляются автономно работающими генераторами активности в стволе мозга и спинном мозге. Во время сна мозг изолирован от нормального входного сигнала, поэтому единственным источником стимуляции коры выступает внутренняя активность. В состоянии бодрствования внутренняя активность становится основой для воображения и галлюцинаций.

Еще более удивительным аспектом этой ситуации является то, что внутренние данные не создаются внешними сенсорными данными, а лишь модулируются ими. В 1911 году шотландский альпинист и нейрофизиолог Томас Грэхем Браун показал, что программа для движения мышц, которые задействуются во время ходьбы, встроена в систему спинного мозга[63]. Он отделил сенсорные нервы от ног кошки и продемонстрировал, что та прекрасно могла ходить по беговой дорожке. Это говорило о том, что программа для ходьбы генерировалась в спинном мозге и что сенсорная обратная связь от ног использовалась только для модулирования программы — когда, скажем, кошка шагала по скользкой поверхности или ей нужно было стоять вертикально.