Сознание и мозг. Как мозг кодирует мысли - Станислас Деан

Правда, догадаться о чем-то — это совсем не то же самое, что решить математическую задачу. Но другой эксперимент, поставленный датчанином Эпом Дийкстеруисом, подводит нас ближе к системе Адамара и позволяет предположить, что наличие неосознаваемого инкубационного периода полезно при решении задач78. Датский психолог предлагал студентам задачу, в которой надо было выбрать одну из четырех марок автомобилей, причем марки эти различались максимум по двенадцати параметрам. Участникам давали прочесть условие задачи, после чего половине из них позволяли подумать над решением в течение четырех минут, а другую половину отвлекали от задачи на те же четыре минуты (давали задание правильно расставить буквы в слове). Через четыре минуты все участники должны были дать ответ. Как ни странно, студенты, не имевшие времени на решение, выбирали лучший автомобиль гораздо чаще, нежели те, кто решал задачу осознанно (60 процентов против 22 процентов — очень серьезная разница, если учесть, что при случайном выборе решение было бы верно в 25 процентах случаев). Эксперимент повторили еще несколько раз в самой рутинной обстановке, например в магазине IKEA. Выяснилось, что через несколько недель после посещения магазина покупатели, сообщавшие, что делали выбор крайне осознанно, были менее довольны своими покупками, чем те, кто выбирал импульсивно и без особых рассуждений.

Эксперимент этот, правда, не вполне соответствует строгим критериям полностью бессознательной обработки данных (неизвестно, удалось ли полностью отвлечь студентов от размышлений над задачей), и все же он весьма показателен: в некоторых случаях более эффективное решение задачи может быть получено не за счет целенаправленных сознательных усилий, а за счет работы на самом краю бессознательного. Не так уж и ошибаются те, кто считает, что с проблемой полезно переспать или что бездумное отмокание в душе может вылиться в сногсшибательное открытие.

Значит ли это, что наше бессознательное может решать задачи любого рода? Или, может быть (и это более вероятно), есть особый род задач, которые особенно успешно решаются с помощью подсознательной догадки? Интересно, что Бекара и Дийкстеруис предлагали своим подопытным задачи одного и того же типа: и в том и в другом случае участники должны были оценить ряд параметров. В эксперименте Бекара они тщательно взвешивали выигрыш и проигрыш, связанные с каждой из колод. В эксперименте Дийкстеруиса они выбирали машину, руководствуясь при этом средневзвешенным значением по двенадцати критериям. Если решения такого рода принимаются сознательно, рабочей памяти это дается очень нелегко: наше сознание способно удерживать максимум два-три фактора одновременно, и перенапряжение наступает быстро. Возможно, именно поэтому сознательно решавшие задачу участники эксперимента Дийкстеруиса показали не самые лучшие результаты: они переоценивали важность одного-двух параметров и не видели картины в целом. Протекающие же за пределами сознания процессы прекрасно умеют оценивать множество параметров одновременно и с легкостью вычисляют средний результат, решая таким образом задачу.

Подсчет суммы или среднего значения ряда факторов, имеющих положительную или отрицательную ценность, — это, собственно, одна из рутинных задач, которые простейшие цепочки нейронов выполняют без помощи сознания. Обезьяну и ту можно обучить принятию решений, основанных на общей ценности: покажите ей серию произвольно выбранных фигур, и пусть теменные нейроны сами вычисляют результат79. Мы с сотрудниками доказали, что человек способен бессознательно производить приблизительные подсчеты со сложением. В ходе одного эксперимента мы показывали испытуемому мгновенно промелькнувшие изображения пяти стрелок и спрашивали, каких было больше — тех, что смотрели направо, или тех, что налево. Стрелки были скрыты с помощью маски, участник эксперимента их не видел, но его просили просто угадать ответ. И хотя участники считали, что отвечают наобум, на практике они оказывались правы гораздо чаще, чем должны были бы, если бы и впрямь отвечали случайным образом. Сигналы, поступающие из теменной коры, свидетельствовали о том, что их мозг бессознательно подсчитывает примерный результат увиденного80. С субъективной точки зрения стрелки были невидимы, и все же их образ проникал в мозг и достигал систем, ведающих оценкой и принятием решений.

В ходе другого эксперимента мы показывали испытуемому восемь чисел, четыре из которых с точки зрения субъективного восприятия были видимы, а еще четыре — нет. Мы просили участников определить, будет ли среднее арифметическое для этих чисел больше или меньше пяти. В среднем ответы были достаточно точными, но что интересно — участники учитывали все восемь предложенных им цифр. Так, если все сознательно воспринятые ими цифры были больше пяти, а скрытые — меньше пяти, участники испытывали неосознанное желание сказать «меньше»81. Производимые ими для видимых чисел подсчеты среднего арифметического захватывали и те числа, которых они не видели.

Ну хорошо, мы можем бессознательно производить простейшие математические действия, в том числе вычислять среднее и сравнивать числа между собой. А как насчет таких творческих задач, как та, которую решил Пуанкаре, стоя на ступеньке омнибуса? Неужели озарение и впрямь может прийти в любую минуту, даже тогда, когда мы меньше всего этого ожидаем и думаем о чем-то ином? Похоже, что может. Наш мозг подобен хитроумной статистической системе, которая отслеживает значимые закономерности в самых, казалось бы, случайных последовательностях. И эти статистические процессы не прекращаются ни на минуту, даже когда мы спим.

Ульрих Вагнер и Ян Борн с коллегами проверили, правы ли ученые, утверждающие, что внезапные озарения часто происходят у них утром, в момент пробуждения, если говорящий при этом хорошо выспался82. Чтобы протестировать это утверждение в лабораторных условиях, исследователи предложили подопытным принять участие в заумном математическом эксперименте: опираясь на требующие внимания правила, в уме перевести одну последовательность из семи цифр в другую, тоже семизначную. Участников просили назвать только последнюю цифру итоговой последовательности, но для того, чтобы ее вычислить, требовались длительные подсчеты в уме. Участники не знали, что у проблемы есть более простое решение: итоговая последовательность была симметрична, последние три цифры повторяли собой предыдущие три, но в обратном порядке (например, 4149941), и последняя цифра всегда совпадала со второй по счету. Если бы участники разгадали эту хитрость, они могли бы сэкономить массу сил и времени и прекратить подсчеты после второго знака. В ходе первого теста большинство участников не заметили скрытой закономерности, но вот что странно: если на следующую ночь они успевали хорошо выспаться, то вероятность озарения наутро возрастала в два с лишним раза и многие участники просыпались с готовым решением в голове! Проверка показала, что интервал времени между экспериментом и сном ни на что не влияет; важен лишь сам сон. По-видимому, во сне мозг собирал полученные ранее знания и придавал им более компактную форму.

Из исследований на животных нам известно, что в период сна нейроны гиппокампа и коры головного мозга сохраняют активность. Их сигналы «воспроизводят» те последовательности действий, которые происходили в предшествовавший сну период бодрствования, но только с повышенной скоростью83. Например, крыса бегает по лабиринту, а затем засыпает; нейроны ее мозга, отвечающие за пространственное кодирование, реактивируются и воспроизводят прежние сигналы так точно, что можно даже разобрать, где именно блуждает сейчас крысиный разум. Правда, сигналы идут гораздо быстрее, чем при бодрствовании, а иногда даже в обратном порядке. Возможно, за счет этого сжатия времени мозг воспринимает все цифры последовательности практически одновременно, и в результате классические механизмы обучения могут вычленить скрытую в последовательности закономерность. Так или иначе, сну явственно сопутствует высокая бессознательная активность мозга, способствующая консолидации памяти и возникновению озарений.