Мозг: прошлое и будущее - Алан Джасанов

Косвенность и плохое разрешение современных методов, как видно, дают простор для толкований и не позволяют отсечь сторонние факторы. Примеры вроде исследования мозга лосося говорят нам и о том, как легко исказить результаты, если просто отнестись к организации или анализу эксперимента без должного усердия. Мы уже убедились, что разные люди смотрят на полученные изображения и видят на них кто разум, влияющий на мозг, кто мозг, занятый исполнением функций разума, – сканы мозга одинаково авторитетны как для дуалистов, так и для физикалистов. Если мы поймем, что на самом деле говорят нам данные функционального сканирования мозга, можно будет приблизиться к разгадке этого противоречия. Сегодняшние карты мозговой деятельности настолько неразборчивы, что мы, глядя на них, можем вообразить практически что угодно.

* * *

Моя коллега по Массачусетскому технологическому институту Нэнси Кэнвишер, которая одной из первых стала применять фМРТ для решения задач в области когнитивистики, говорит, что мозг – как швейцарский армейский нож[208]. Несмотря на все недостатки методов сканирования мозга, исследования их результатов, в том числе те, которые проводит сама Нэнси, выявляют неожиданные связи между определенными участками мозга и выполнением определенных задач – от распознавания лиц до размышлений о мышлении (см. рис. 7). Получается, что каждый из этих участков мозга специализируется на своей задаче, как разные инструменты в швейцарском ноже. Почти половина опубликованных исследований по сканированию мозга – это исследования локализации, а многие из оставшихся посвящены более подробному описанию выявленных участков мозга. Выводы о локализации – самые очевидные уроки, которые преподают нам исследования фМРТ. Если проводить эти эксперименты и толковать их результаты с должной тщательностью, они скажут нам, как устроены мозг и сознание, но если относиться к ним поверхностно, локализация когнитивных функций может отвлечь от попыток понять, как на самом деле работают мозг и разум.

Специализация отдельных участков мозга надежно установлена уже давно. До ПЭТ и МРТ такие данные получали в основном от ограниченного числа неврологических больных, у которых конкретные когнитивные и поведенческие расстройства можно было непосредственно объяснить локальным повреждением мозга. Пожалуй, самый известный пример – случай пациента по имени Луи Леборн, которого изучал французский врач Поль Брока в 1861 году[209]. Леборн с детства страдал эпилепсией и практически полностью утратил способность говорить; когда его госпитализировали, он мог произнести лишь один слог – «тан». Во всем остальном интеллект и общие когнитивные способности Леборна сохранились; такой набор симптомов в наши дни называется «афазией Брока». При вскрытии Леборна Брока обнаружил, что у Леборна была повреждена левая лобная доля коры головного мозга, а затем оказалось, что повреждения того же участка наблюдаются и у других больных с похожими нарушениями речи. Открытие связи между порождением речи и особым участком мозга под названием «зона Брока» стало веским доказательством теории функциональной локализации Франца Галля (см. главу 1). Так что основная идея френологии оказалась верна хотя бы отчасти, даже если карты конкретных участков мозга и соответствующих особенностей черепа, которые составлял Галль, не имели ни малейшего отношения к действительности.

Рис. 7. Кора головного мозга человека с указанием долей и областей, которые, согласно исследованиям сканирования мозга, отвечают конкретно за: 1) места, 2) части тела, 3) лица, 4) лица и движения, 5) только движения, 6) размышления о том, как люди мыслят, 7) трудные когнитивные задачи, 8) речевые звуки, 9) тоны звуков

Сканирование мозга говорит о том же, только точнее. Современные методы избавляют ученых от необходимости уповать на редкое совпадение несчастья и везения, которые в прошлом приводили к находкам наподобие случая Брока. Сегодня можно набрать сколько угодно добровольцев, чтобы сканировать их под воздействием самых разных стимулов или при выполнении самых разных задач и поодиночке, и группами. Исследователи изучают результаты практически сразу после эксперимента, им не нужно дожидаться, пока испытуемые умрут и можно будет провести вскрытие. Мозг здоровых испытуемых, подвергающихся сканированию, не изуродован в целом болезнью или травмой, в отличие от недужного мозга несчастных страдальцев. Поэтому результаты сканирования обычно отражают нормальную физиологию мозга. А главное – сканирование, в отличие от травмы и болезни, охватывает мозг целиком. ПЭТ или фМРТ показывают, задействованы ли в экспериментальные парадигмы несколько структур одновременно, и характеризуют, насколько сильно и интенсивно реагирует каждый участок. Например, роли структур, задействованных в порождении и восприятии речи, можно исследовать в ходе одного эксперимента: это зона Брока, отвечающая за артикуляцию, зона Вернике, необходимая для понимания речи, слуховая и двигательная зоны коры, обеспечивающие слух и движение в целом, и множество функционально важных подотделов каждого из этих участков. Когда испытуемый выполняет задание, связанное с речью, исследователи наблюдают, как задействованы все эти области и как все они работают параллельно.

Открытие специализированных участков мозга, несомненно, играет значительную роль и в биологии. Подобно тому как различные силы в ходе геологической эволюции Земли породили горные кряжи, океаны и реки, которые мы видим сегодня, можно представить себе, что факторы, повлиявшие на эволюцию человека, сформировали и наш мозг – сделали его таким, как теперь. Если в мозге есть участки и группы участков, чья деятельность сильно коррелирует с ментальными функциями наподобие речи и социализации, это наталкивает на мысль, что эти функции – примеры эволюционного приспособления, для которого понадобилось особое неврологическое оборудование. Эту точку зрения в наши дни разделяют многие нейрофизиологи. «Главное – не конкретное местоположение [соответствующих] участков мозга, – объясняет Нэнси Кэнвишер, – а тот простой факт, что наш мозг и наш разум в первую очередь состоят из конкретных компонентов с определенными задачами»[210]. Однако исследования сканирования мозга делают особый упор на связи умственных способностей с физическими областями в мозге, а это заставляет многих ученых относиться к ним скептически как к возрождению френологической псевдонауки. «Критики считают, что фМРТ упускает из виду взаимосвязанность механизмов мозга и распределение труда, поскольку делает ставку на локализацию активности, тогда как главное в функционировании мозга – связь между его отделами», – пишет Дэвид Доббс в заметке «Факт или френология?» в «Scientific American»[211]. Психолог Рассел Полдрак взял на себя труд составить список опубликованных исследований фМРТ, которые неявно поддерживают френологические концепции, и тем самым показал, что современную науку удивительно легко примирить с устарелыми идеями. Для каждого примера Полдрак привел старинные френологические классификации, тематически похожие на соответствующие эксперименты с фМРТ и указывающие на те же конкретные участки мозга, которые выявило сканирование. «Можно не сомневаться, что Галль и его современники сочли бы эти результаты сканирования мозга доводами в пользу биологической реальности своих предположений», – отмечает Полдрак[212]. И в самом деле, подача результатов таких исследований подтверждает правоту Полдрака. Броские заголовки: «Как на уровне нейронов проявляется помощь любимому человеку», «Неврологический субстрат человеческой эмпатии» или «Неврологическая основа высокого интеллекта» – оставляют впечатление, будто сложные черты характера можно свести к пятнам на карте мозга[213]. Легко представить себе, что какие-то из всех этих основ и субстратов, каждый из которых соответствует по меньшей мере одной локальной зоне активности на фМРТ, примерно совпадут с френологическими зонами, «отвечающими», скажем, с шишками любвеобильности или стяжательства на керамической голове Лоренцо Фаулера.