Мозг зомби. Научный подход к поведению ходячих мертвецов - Брэдли Войтек

Сегодня мы бы сказали, что пациент Б. страдал от расстройства, называемого «прозопометаморфопсия», то есть зрительное искажение черт лица. Хотя пациент Б. не страдал от прозопагнозии, как два предыдущих больных Бодамера, он дал одну любопытную подсказку о том, как мозг «видит» лица. Так как искажения в духе Пикассо ограничивались только лицами, это говорит нам, что есть что-то особое в лицах и мозг обрабатывает информацию о них иначе, чем о других объектах, таких как дома и машины. Вообще, недавнее исследование Парвизи и коллег (2012) показало, что электрическая стимуляция веретенообразной извилины у людей может вызывать искажения в восприятии лиц. Один участник эксперимента сказал Парвизи: «Вы только что превратились в кого-то другого. Ваше лицо трансформировалось».

Так как мозг видит лицо и, что более важно, как он опознает человека по лицу?

Представьте мозг маленькой Джуди из «Ночи живых мертвецов» до того, как она обратилась в зомби, до той жуткой ночи, когда мертвые начали подниматься из могил. Чтобы распознать лица, например мамино, ее мозг должен был сделать два важных шага. Во-первых, он должен узнать лицо как объект в мире. Во-вторых, он должен как-то ассоциировать уникальные черты этого лица: нос, рот, губы, их сочетание друг с другом (расстояние между глазами, размер подбородка, длина бровей и т. д.) – с матерью Джуди.

В предыдущей главе мы обсуждали, как зрительная информация от глаз поступает в мозг и разделяется на компоненты первичной зрительной корой, потом пространственная информация обрабатывается потоком информации, который идет в заднюю теменную долю. Чтобы понять, как малышка Джуди узнает объект – мамино лицо, – мы должны обратиться к другому потоку – вентральному зрительному тракту, или к пути «что».

Так же как и дорсальный зрительный тракт, вентральный поток включает клетки, которые «видят» бóльшие области видимого мира, чем клетки в первичной зрительной коре, то есть клетки имеют большие рецептивные поля. Только они чувствительны не к пространству, а к чертам предметов, которые вы видите. Такие аспекты, как форма и цвет, обрабатываются в первую очередь. Когда информация продвигается вперед по нижней части височной доли, эти черты складываются вместе и формируют целостные репрезентации лиц, домов и других объектов.

Таким образом, можете представить вентральный зрительный тракт как градиент. Что такое градиент? Это что-то вроде спектра, где два края радикально отличаются друг от друга, а в середине эта разница едва заметна. Мы объясним. В начале этого градиента, в затылочной области, клетки складывают вместе базовые формы, цвета и ориентиры видимых вами объектов. На другом краю градиента находятся клетки, отвечающие за понимание идентичности тех предметов, которые вы видите чаще всего. Эти клетки натренированы различать конкретные черты, важные для таких предметов, которые вам нужно хорошо знать и различать в повседневной жизни. Между этими двумя краями, посередине, разные зрительные области определяют базовые видимые черты и объекты.

С того края градиента, что отвечает за идентификацию, по-видимому[47], находится много специализированных зон для разных типов объектов. Например, есть зоны, которые важны в распознавании мест и сцен. Эти зоны, которые называются «парагиппокампальная область мест» (parahippocampal place area, PPA), отвечают более активно, если вы смотрите на картинки пейзажей или домов, чем если вы смотрите на машину или лицо. Поэтому мы говорим, что PPA «настроена» на дома и окружение и ее клетки «стреляют» больше, когда видят дома или ландшафты.

Лица, напротив, вызывают ответ во многих других зонах помимо поверхности коры; МРТ покажет, что многие области в вашем мозге возбуждаются больше, когда вы смотрите на изображение лица, чем когда вы смотрите на картинку горы или машины. Вместе эти зоны составляют сеть, в которую вовлечено восприятие и различение лиц, и мы для простоты назовем ее «сетью распознавания лиц».

Первая зона сети распознавания лиц находится в начале вентрального зрительного тракта, в затылочной доле, и называется «затылочная область распознавания лиц» (occipital face area, OFA). Предполагается, что OFA соединяет вместе очертания и формы, которые уникальны для лиц, такие как разрез глаз или толщина переносицы.

По мере того как информация продвигается дальше, она поступает в другую область на веретенообразной извилине. Веретенообразная извилина находится в нижней части височной доли. Зона на этой извилине отвечает только на лица и называется веретенообразной областью лиц, или, для краткости, FFA (fusiform face frea). FFA, возможно, самая изученная часть сети распознавания лиц, и она сильнее всего реагирует на лица. Считается, что FFA – конечная область, которая складывает черты лица вместе, располагая нос в верном месте относительно глаз и рта, чтобы завершить образ лица во «внутреннем взоре».

Над FFA находится верхняя височная борозда, или, для краткости, STS (superior temporal sulcus). Что она делает для обработки информации о лицах, пока не ясно, но некоторые ученые думают, что она играет роль в распознавании эмоций по выражению лица – например, какая конфигурация лицевых мышц говорит о том, что человек счастлив или зол и хочет съесть ваш мозг.

Наконец, в передней части височной доли, на самом ее кончике, расположена область селекции лиц, у которой еще нет имени. Как и насчет STS, мы пока не уверены в том, что она делает, но есть некоторые данные, что она отвечает за связь представлений об идентичности человека с образом его лица. Возможно, эта самая крайняя часть сети распознавания лиц и вентрального пути «что» – последний мостик в пути узнавания лиц.

Итак, если для правильной работы сети распознавания лиц требуется несколько разных областей мозга, какая зона должна быть повреждена, чтобы у человека развилась прозопагнозия? Этот вопрос подразумевает френологическое[48] мышление. Мы не любим френологию в современной нейронауке.

Оказывается, нет одной зоны, которая хранит память о лице и идентичности мамы Джуди. Вместо этого, чтобы функционировать, распознаванию лиц требуется вся сеть. Это значит, что повреждение в любой из этих участков сети может привести к прозопагнозии. По сути, повреждение какой-то зоны не является необходимым условием недуга, есть данные, что прозопагнозия может возникнуть при повреждении нервных волокон, или аксонов, которые связывают разные части сети распознавания лиц. Иногда травма FFA приводит к лицевой слепоте, иногда – травма фронтальной части височной доли. Некоторые люди рождаются с прозопагнозией, и это значит, что в какой-то момент роста сеть распознавания лиц не развилась должным образом. Эти разрозненные данные говорят нам: то, что мы зовем прозопагнозией, может в действительности отражать нарушение разных стадий серийно организованной системы.