Мозг: прошлое и будущее - Алан Джасанов

Небрежное толкование результатов исследований по локализации вызывает нарекания еще и тем, что предполагает, будто региональная активность, словно те же самые шишки на голове, и в самом деле тождественна тем или иным когнитивным процессам. В 2011 году специалист по рекламе Мартин Линдстрем в статье в New York Times утверждал, что потребители в буквальном смысле слова любят свои айфоны, потому что фотографии на айфонах активируют участок мозга под названием «островковая доля», который входит в число областей мозга, реагирующих, когда испытуемые смотрят на фотографии своих романтических партнеров[214]. То есть Линдстрем расценивает сигналы от островковой доли на фМРТ как неопровержимые признаки любви, хотя на самом деле эта доля реагирует, когда человек испытывает и положительные, и отрицательные эмоции. Джона Лерер в своей книге «Представьте себе» описывает эксперимент, в ходе которого выявили связь между решением задач и областью мозга под названием передняя верхняя височная извилина. Он пишет, что «передняя верхняя височная извилина способна находить» ответы на словесные головоломки, то есть что эта извилина самостоятельно решает задачи[215]. И даже биолог Фрэнсис Крик, нобелевский лауреат, и тот попал в ту же ловушку «участок мозга тождествен когнитивной функции»: он ссылается на исследования патологий мозга как на доказательство, что «свобода воли локализована либо в передней поясной борозде, либо где-то в ее окрестностях», – речь идет о небольшой складке у средней линии мозга[216].

Подобная логика ошибочна и с технической, и с теоретической точки зрения. С технической точки зрения критика опирается на пределы возможностей самих методов сканирования. Каждое пятнышко повышенной активности – это тысячи, если не миллионы, клеток, синапсов и нейрохимических веществ, и все они вносят свой вклад в функционирование мозга, словно мириады голосов, увлеченных беспорядочным спором. На сегодня у специалистов по сканированию мозга нет надежного способа разделить и проанализировать эти голоса, потому-то они и идут по пути наименьшего сопротивления – слушают мнение тех, кто громче всех кричит! Конечно, лучше всех может быть слышно и единодушную реакцию клеток какого-то участка мозга на тот или иной стимул, но скорее всего исследователи учитывают мнение большинства, причем не всегда подавляющего, а то и просто активного меньшинства клеток, чьи голоса перекрывают молчаливое большинство. Что касается фМРТ и ПЭТ, самые громкие голоса вызывают и самые заметные колебания кровотока, причем это не обязательно голоса, играющие главную роль в мозговой функции как таковой. Все осложняется еще и тем, что карты мозговой деятельности почти всегда опираются на сравнение того, как на изображении проявляется условие эксперимента, с реакциями на контрольные условия, которых может быть несколько, так что выявленные участки мозга – это на самом деле те участки, которые проявляют наибольшую активность в условиях эксперимента, а не те, которые активируются исключительно условиями эксперимента. Вывод – если какой-то участок мозга «светится» сильнее всего во время исполнения той или иной ментальной задачи, из этого не следует, что этот участок в целом специализируется на этой задаче и у него нет других функций.

У этой медали есть и обратная сторона: в ходе экспериментов со сканированием обычно «светятся» не все участки, задействованные в соответствующем когнитивном процессе. Объясняется это главным образом проблемой верхушки айсберга[217]. Все знают, что айсберги гораздо крупнее их видимой части – 90 % каждой плавучей горы коварно таятся под поверхностью океана. При анализе данных функционального сканирования аналогом айсберга становится карта изменений сигнала на фМРТ, коррелирующих с той или иной задачей или стимулом, задействованными в эксперименте. Карту рассчитывают непосредственно на основе «сырых» изображений. Но хотя карта в принципе покрывает мозг целиком, исследователи видят активность только в тех участках, где надежность или сила сигналов на изображении превосходят пороговую величину, заданную экспериментатором. Если порог слишком низок, видно слишком много пиков, и велика вероятность, что некоторые из них вызваны случайными факторами, не имеющими отношения к мозговой деятельности, – вспомним ложную активацию в мозге мертвого лосося. Однако типичные консервативные пороговые величины исключают из поля зрения и некоторые пики, прямо относящиеся к специфической активности, вызванной задачей эксперимента. Это и есть подводная часть айсберга. А значит, какая-то доля релевантной активности мозга не попадает в анализируемые данные и обычно не обсуждается. Из-за этой проблемы большинство исследований функционального сканирования мозга систематически переоценивает, в какой степени реакция мозга локализована в нескольких маленьких областях.

В 2001 году Джеймс Хэксби из Датрмутского колледжа опубликовал авторитетную статью, где утверждал, что при интерпретации экспериментов по сканированию мозга следует учитывать весь айсберг целиком, в том числе и те сигналы изображений, которыми обычно пренебрегают. Хэксби и его коллеги отошли от стандартной практики и не ограничились теми областями мозга, которые сильнее всего реагируют на экспериментальные стимулы. Это дало им возможность наблюдать, что нейронные реакции охватывали «большие участки коры, где реакции как большой, так и малой амплитуды несут информацию» о визуальных стимулах[218]. Подобный подход соответствует такой картине мозговой деятельности, при которой ментальные процессы не ограничены специфическими структурами, а охватывают большую часть мозга.

На фундаментальном уровне все нейрофизиологи понимают, что действительность именно такова. Даже если какой-то участок мозга проявляет высокоспециализированные паттерны активности, у этой активности должен быть источник. Скажем, если участок мозга активируется при виде лиц, стимулы-лица должны пройти с сетчатки через всю многослойную систему зрительного восприятия, добраться до этого участка, который особенно сильно реагирует на лица, и вызвать в нем соответствующие сигналы. Если другие отделы мозга не найдут в этих стимулах ничего похожего на лицо, то этот участок не сможет отличить стимул-лицо от любого другого. Не исключено даже, что отличать лица от других стимулов, поступающих в мозг, помогает отсутствие сигналов на фМРТ вне главного участка распознавания лиц, говорящее, скорее всего, о снижении мозговой активности[219]. Отсутствие реакции напоминает знаменитый эпизод из рассказа «Серебряный» Артура Конан Дойла, когда сторожевая собака не залаяла, почуяв вора, из чего Шерлок Холмс сделал вывод, что «несомненно, собака хорошо знала ночного гостя»[220]. Если анализ изображений нацелен исключительно на пики активности мозга и на максимальные реакциии, он неизбежно теряет из виду разнообразные паттерны мозговой деятельности, которые, вероятно, исполняют роль той собаки. А это подводит нас к проблеме более общей, нежели анализ, делающий ставку на локализацию когнитивных процессов: такой подход закрывает глаза на вопрос о механике этих процессов. «Даже если бы мы могли связать точно определенные когнитивные функции с конкретными участками мозга… это почти ничего не сказало бы нам о том, как мозг рассчитывает, представляет, дешифрует и иллюстрирует примерами те или иные психологические процессы», – писал психолог Уильям Аттел в своей книге «Новая френология», вышедшей в 2003 году[221]. Примерно о том же говорил и философ Дэниел Деннет, когда посмеивался над идеей, что конкретные участки мозга отвечают за один конкретный когнитивный процесс, то есть за феномен человеческого сознания[222]. Локализация этого процесса попросту смещает вопрос о дешифровке механизмов функционирования мозга на дешифровку механизма функционирования рассматриваемого участка мозга. Деннет иронически уподобляет этот подход театральному представлению, в ходе которого воплощение сознания в мозге «наблюдает» все происходящее в мозге и осознает его; такой сценарий в очередной раз напоминает декартовский дуализм разума-тела, даже если все происходит в мозге. Такой «Картезианский театр» Деннет считает нелепицей, поскольку участок (или участки) мозга, обеспечивающие сознание, на самом деле так же непостижимы, как и само сознание, а границы между «сознательными» и «несознательными» участками мозга неизбежно произвольны.