Мозг: прошлое и будущее - Алан Джасанов

На происходящее в мозге влияют даже очень слабые внешние стимулы. Большинство нейробиологических исследований сенсорных реакций изучают, мягко говоря, не самое слабое воздействие: ученые вызывают краткие эпизоды активности мозга при помощи кратковременных мощных стимулов. Например, зрительную реакцию изучают, измеряя импульсы активности или изменения на фМРТ, когда изображение на мониторе компьютера каждые пару секунд меняется с унылого серого поля на яркую красно-зеленую шахматную доску. Чтобы изучить динамику мозговой деятельности без таких навязчивых стимулов, исследователи проводят совсем другие эксперименты: наблюдают мозг испытуемого при неизменных условиях на протяжении нескольких минут, пока он просто пассивно лежит в сканере (и при этом его просят не засыпать!)[324]. Полученные данные о состоянии покоя в целом показывают совсем небольшие отклонения сигнала на фМРТ в каждой точке мозга. Если понаблюдать за толпой на спортивном матче, даже если не понимаешь суть игры, легко выявить группы болельщиков одной и той же команды – это те, кто одновременно издает приветственные или оскорбленные крики. По той же логике, исследователи пытаются выявить, какие участки мозга «заодно», а для этого ищут пиксели, яркость которых повышается или понижается одновременно. Считают, что такие корреляции отражают нейронную активность в отдельных сетях в мозге, и это называется функциональная связность состояния покоя[325].

Исследования фМРТ в состоянии покоя показывают, что изменения мозговой деятельности наблюдаются при постоянной зрительной стимуляции сродни той, которой мы подвергаемся изо дня в день. Невролог Маурисио Корбетта и его коллеги собрали данные фМРТ и магнитной энцефалографии испытуемых, которые либо пассивно глядели на пустой экран телевизора, либо смотрели эпизоды из третьесортного вестерна: кино было призвано стимулировать чувственный опыт, близкий к естественному[326]. Анализ показал, что закономерности функциональной связности в двух этих состояниях существенно различались. Когда испытуемые смотрели эпизоды из кино, корреляции между сигналами, отражавшимися при магнитном сканировании мозга, во многих сетях по всему мозгу снижались, что показывает, насколько постоянный чувственный опыт нарушает динамику в самых разных участках мозга. Стоит отметить, что на мозговую деятельность влияют и стимулы куда скучнее фильмов Клинта Иствуда. Тамара Вандеруэл из Йельской медицинской школы показывала испытуемым видеоролик с абстрактными постоянно меняющимися фигурами, вроде компьютерных скринсейверов, и исследовала его воздействие на флуктуации фМРТ в состоянии покоя[327]. Видеоролики Вандеруэл были совершенно лишены смысла, но все равно нарушали функциональную связность в мозговых сетях, которые ассоциируют со зрением, вниманием и контролем движений. Другое исследование, которое провели ученые из Массачусетского технологического института, показало, что на паттерны функциональной связности влияет и бессмысленный шум[328]. Фоновый шум воздействовал и на участки сети по умолчанию в экспериментах Райхле, что опять же доказывает, что тривиальные на первый взгляд чувственные факторы способны заметно влиять даже на базовые характеристики мозговой деятельности.

Таким образом, научные исследования обработки сенсорных данных помогают нам понять, что у трех мудрых обезьянок есть все основания настороженно относиться ко всему, что поступает через глаза и уши. Органы чувств бесперебойно поставляют в мозг поток из миллионов нервных импульсов в секунду. Никаких барьеров для защиты от лавины входящих данных из окружающей среды у мозга нет. Даже самые банальные чувственные сигналы умудряются просочиться в самые сокровенные уголки коры головного мозга, в том числе в лобные доли, которые появились в ходе эволюции сравнительно недавно и отличают и людей, и обезьян от большинства остальных млекопитающих[329]. Правда, это еще не доказывает, что сигналы окружающей среды обладают над нами абсолютной властью. Когда мы видим, как сенсорные факторы затрагивают самые отдаленные регионы мозга, это, вероятно, всего лишь картина того, как информация доходит до пресловутого гомункула. Возможно, в мозге каждого из нас есть гомункулообразный нервный механизм, который оберегает нашу автономность даже под мощным натиском сенсорных данных. Чтобы оценить такой сценарий, нам нужно изучить, в какой степени внешние стимулы определяют наше поведение как таковое.

* * *

Писатель Альбер Камю считал, что люди скорее рабы, чем хозяева своего окружения. В его повести «Посторонний» мать-природа вынуждает антигероя Мерсо ни более ни менее как совершить убийство. В кульминационной сцене книги Мерсо встречает на алжирском берегу врага и стреляет в него. «Я чувствовал только, как бьют у меня во лбу цимбалы солнца, а где-то впереди нож бросает сверкающий луч, – рассказывает повествователь. – Он сжигал мне ресницы, впивался в зрачки, и глазам было так больно. Все вокруг закачалось. Над морем пронеслось тяжелое жгучее дыхание. Как будто разверзлось небо и полил огненный дождь. Я весь напрягся, выхватил револьвер, ощутил выпуклость полированной рукоятки»[330]. Мерсо выходит на бой вооруженным и готовым к насилию – к этому его подвели все предыдущие сюжетные коллизии. Но когда наступает момент истины, нажать на гашетку его заставляет не вскипевшая кровь, не злой умысел, зародившийся в мозгу, а слепящее солнце. Проза Камю показывает нам человека, который не хозяин собственному сознанию. «Преступление Мерсо – акт крайне безвольный, непреднамеренный, несвободный», – пишет исследователь Камю Мэтью Баукер[331]. Кто-то, вероятно, скажет, что это зной подтолкнул Мерсо к убийству. С этой точки зрения у вымышленного француза из Алжира есть что-то общее с реальными полицейскими из Амстердама. В 1994 году группа исследователей изучила голландских полицейских, которые тренировались в помещении с переменной температурой[332]. Чем жарче было в комнате, тем ярче у полицейских выражались воинственность и вспыльчивость. Но вот что самое примечательное: при температуре 27 °C они были на 50 % более склонны стрелять в «злоумышленников», чем при температуре 21 °C. И это не случайное совпадение. Исследовательская группа во главе с Соломоном Сяном из Принстона поставила перед собой непростую задачу изучить 60 разных работ, где проводились параллели между климатом и разного рода конфликтами, и привела доказательства, что повышение температуры усиливает враждебность и склонность к насилию в самых разных географических регионах и временных диапазонах[333]. Десять случаев выявили корреляцию между температурой и насильственными преступлениями или домашними скандалами. В одном случае ученые обнаружили, что количество насильственных нападений в Миннеаполисе меняется ежечасно в зависимости от температуры воздуха (с учетом времени суток и других потенциально значимых факторов)[334]. То есть это явление имеет скорее биологическую основу – зависит от температуры как таковой, а не от социальных факторов вроде плотности среды или колебаний местной экономики. Это подтверждают и исследования фМРТ, которые показали, что зависящие от температуры изменения функциональной связности иногда соотносятся с феноменами поведения[335]. «Хотя физиологический механизм, связывающий температуру с агрессией, остается неизвестным, – пишут Сян и его соавторы, – причинно-следственная связь надежно прослеживается вне зависимости от контекста».