Мозг рассказывает. Что делает нас людьми - Вилейанур С. Рамачандран

Причину такого разделения труда нетрудно отгадать. Вычисления, которые вам нужны для получения информации о длине волны (цвета), сильно отличаются от вычислений, требующихся для получения информации о движении. Все это намного проще выполнить, если для каждого задания есть своя зона и свои нейронные механизмы вы экономите средства связи и облегчаете вычисления.

Также имеет смысл иерархически организовать специализированные области. В иерархической системе каждый «высший» уровень выполняет более сложные задачи, но, так же как и в корпорации, здесь появляется огромное количество обратной связи и перекрёстных помех. Например, цветовая информация, обрабатываемая в V4, передаётся в высшие цветовые зоны, находящиеся далее в височных долях, возле угловой извилины. Эти высшие по иерархии зоны могут быть связаны с более сложными аспектами восприятия цвета. Я смотрю на листья эвкалипта в кампусе, и они кажутся примерно одного оттенка зеленого, хотя длина отражённой световой волны очень разнится в сумерках и в полдень. (Свет в сумерках красный, но ваш взгляд не выхватит вдруг ни с того ни с сего красно-зеленые листья, они все равно будут для вас зелёными, потому что высшие зоны цветового восприятия вашего мозга корректируют то, что вы видите.)

Очевидно, что операции с цифрами тоже происходят поэтапно: на первой стадии в веретенообразной извилине, где отображаются фактические очертания цифр, а на второй стадии в угловой извилине, отвечающей за числовые понятия, такие как порядковость (последовательность) и количественность (величина). Когда угловая извилина повреждена вследствие инсульта или опухоли, пациент все ещё может узнавать числа, но уже не способен выполнять деление или вычитание. (Умножение обычно не забывается, поскольку заучивается механически.) Именно этот аспект анатомии мозга близость цветов и цифр в мозге как в веретенообразной, так и в угловой извилине, заставил меня предположить, что цвето-цифровая синестезия обусловлена перекрёстными помехами между этими двумя специализированными зонами мозга.

Но если перекрещивание информации в нейронной системе является правильным объяснением, почему оно вообще случается? Гальтон заметил, что синестезия передаётся по семейной линии, открытие это было много раз подтверждено другими исследователями. Тогда имеет смысл задаться вопросом, не имеет ли синестезия генетической основы. Возможно, синестеты являются носителями скрытой мутации, которая обуславливает некие отклоняющиеся от нормы связи, появляющиеся между прилегающими друг к другу мозговыми зонами, которые в нормальном состоянии изолированы друг от друга. Если эта мутация бесполезна или разрушительна, почему она не была отсеяна естественным отбором?

Кроме того, если об этой мутации можно говорить как о «перемычке», можно объяснить, почему некоторые синестеты «перекрещивают» цвета и цифры, в то время как другие, наподобие Эсмеральды, которую мне как-то довелось наблюдать, видят музыкальные тона в цвете. Соответственно, в случае с Эсмеральдой слуховые центры в височных долях очень близки к зонам мозга, получающим цветовые сигналы от зоны V4 и цветовых центров более высокого уровня. Я чувствовал, что все кусочки картины встают на свои места.

Тот факт, что мы наблюдаем различные типы синестезии, даёт дополнительное подтверждение теории «перекрещивания». Возможно, ген-мутант проявляется в большей степени, в большем количестве отделов мозга у одних синестетов, чем у других. Но как именно мутация порождает «перекрещивание»? Мы знаем, что нормальный мозг не появляется в готовом виде с чётко отделёнными друг от друга и полностью укомплектованными областями. У плода первоначально наблюдается стремительное и избыточное образование множества связей, которые сокращаются при дальнейшем развитии. Одной из причин такого обширного обрывания межнейронных связей, возможно, является необходимость устранить утечку (распространение сигнала) между прилегающими зонами; так Микеланджело убирал лишний мрамор, чтобы явить миру своего «Давида». Этот процесс прерывания избыточных связей находится всецело под генетическим контролем. Возможно, синестетическая мутация ведёт к неполному прерыванию лишних связей между некоторыми зонами, которые расположены рядом друг с другом. Конечный результат будет тем же: перекрещивание.

Как бы то ни было, важно заметить, что анатомическое перекрещивание между зонами мозга не может быть исчерпывающим объяснением синестезии. Если бы это было так, как бы вы объяснили часто упоминаемую синестезию во время приёма галлюциногенных наркотиков, наподобие ЛСД? Наркотик не может внезапно вызвать прорастание новых аксоновых связей между нейронами, и такие связи магически не исчезнут, когда действие наркотика закончилось. Таким образом, речь может идти о некоем усилении уже существующих связей, что не противоречит той возможности, что у синестетов таких связей может быть больше, чем у нас. Мы с Дэвидом Брэнгом имели дело с двумя синестетами, которые временно теряли свою синестезию, когда начинали принимать антидепрессанты, называемые СИОЗС (селективные ингибиторы обратного захвата серотонина), группу препаратов, в которую входит знаменитый прозак. Хотя на субъективные сообщения нельзя целиком полагаться, они все же дают ценные ключи для дальнейших исследований. Одна дама даже могла активизировать или подавлять у себя синестезию в зависимости от того, начинала она или прекращала приём препаратов. Она отказалась от антидепрессанта веллбутрин, потому что он лишал её магического восприятия, даваемого синестезией, без неё мир казался унылым.

Возможно, я говорил о перекрещивании путей слишком вольно, и до тех пор, пока мы точно не узнаем, что именно происходит на клеточном уровне, более нейтральный термин «перекрёстная активация» (кроссактивация), возможно, подойдёт лучше. Мы знаем, к примеру, что прилегающие друг к другу зоны мозга часто взаимоподавляют свою активность. Это подавление служит для уменьшения перекрёстных помех и изолирует зоны друг от друга. Что, если существует некий химический дисбаланс, который сводит такое подавление на нет, скажем блокирование подавляющего нейромедиатора или невозможность его произвести? В таком сценарии нет места для особых дополнительных «перемычек» в мозге, однако имеющиеся перемычки у синестетов уже не изолированы должным образом. Результат будет тот же: синестезия. Нам известно, что даже и в типичном мозге существуют весьма широкие нейронные связи между областями, лежащими далеко друг от друга. В чем заключаются их стандартные функции, неизвестно (как и для большинства связей в мозге), но простое усиление этих связей или ослабление их подавления может привести к предполагаемой мною перекрёстной активации. В свете гипотезы перекрёстной активации мы теперь можем предположить, почему у Франчески были такие мощные эмоциональные реакции на различные материалы. У всех у нас есть в мозге первичная карта тактильных ощущений, именуемая первичной соматосенсорной корой, или S1. Когда я касаюсь вашего плеча, рецепторы прикосновения в вашей коже обнаруживают давление и посылают сообщение в S1. Вы чувствуете прикосновение. Равным образом, когда вы трогаете разные материалы, активизируется соседняя карта прикосновений, S2. Вы ощущаете конкретный материал: сухую шероховатость деревянной доски, скользкую влажность куска мыла.

Такие тактильные ощущения в своей основе являются внешними, они идут из мира, находящегося вне вашего тела.