Чувства: Нейробиология сенсорного восприятия - Роб Десалл

В 2013 году Пратик Мукерджи и его коллеги обследовали нескольких человек с AgCC и определили, что при врожденной аномалии поражено не только мозолистое тело, но и поясная извилина. Хорошо известно, что эта область мозга имеет решающее значение для обработки информации с точки зрения эмоционального контекста. Без нормальной связи с этой областью мозга эмоциональная реакция на сенсорную информацию теряется из-за отсутствия соединений. Это исследование объяснило многие поведенческие признаки Пика и других людей с подобным синдромом развития. Каким образом исследования людей с AgCC будут включены в исследование расщепленного мозга – это другая история, но люди с этим диагнозом и их необычное строение мозга, вызванное проблемами развития, могут стать важным звеном к пониманию нюансов того, как мозг обрабатывает сложную сенсорную информацию, которая приводит к эмоциональным, логическим и перцептивным реакциям на внешний мир.

Одна из зацепок на этом тернистом пути – то, как пациенты с AgCC воспринимают и интерпретируют пословицы. Пословицы – это небольшие утверждения, состоящие, как правило, из одного предложения, которые не нужно интерпретировать буквально для понимания смысла. Например: «Не судите о книге по обложке». Оказывается, пациенты с агнезией мозолистого тела довольно плохо справляются с тестами, включающими пословицы, по сравнению со сверстниками с неповрежденным мозолистым телом. Это означает, что есть некоторые ключевые различия в том, как люди с AgCC обрабатывают сложные сенсорные данные.

В целом человеческий мозг удивительно ловко справляется с сигналами из внешнего мира. Люди разработали интересные, хитроумные и уникальные, а иногда и противоречащие логике нейронные механизмы для взаимодействия со сферой чувств. И особенно интересно, когда ощущения человека взаимодействуют в кроссмодальных формах. Ведь лишь немногие из наших сенсорных переживаний связаны с каким-то одним чувством.

Существует множество броских названий для мозга и того, что он делает. У меня есть два любимых: «его несовершенство» и «команда соперников». Конечно, на ум приходят и другие (здесь я стесняюсь их назвать), но мне нравятся именно эти два, потому что они охватывают эволюционный, психологический и неврологический контекст нашего мозга. Словом «несовершенство» нейробиолог Гари Маркус описывает мозг в своей книге «Несовершенный человек». Маркус представляет мозг как своего рода машину Робинсона – Голдберга, используя немецкое слово kluge, которое означает «плохо подобранный набор деталей, собранных вместе для выполнения определенной задачи». Выражение «команда соперников» пришло из книги «Инкогнито» Дэвида Иглмена, тоже нейробиолога. Его способ изобразить мозг обыгрывает известную стратегию Авраама Линкольна, примененную на собрании кабинета министров во время Гражданской войны (и которую прославила историк Дорис Гудвин).

Устройство мозга довольно беспорядочно и во многом не поддается архитектурной или инженерной логике. Некоторые сравнивают его с компьютером, но эта аналогия скорее неверна: компьютеры развиваются не так, как мозг. Компьютеры действительно изменились с течением времени, и можно утверждать, что они эволюционировали, но история эволюции мозга куда более неоднозначна. В эволюции нет ни дублей, ни вторых шансов, поэтому структуры, которые мы наблюдаем у организмов, и особенно в мозге, являются результатом происхождения от общего предка. Следовательно, мозг формируется под влиянием исторической случайности эволюционного процесса. Но лучшие и самые инновационные решения в вычислительной технике те, что отбрасывают большую часть предыдущих достижений и начинают с относительно чистого листа: своего рода вторая попытка.

Человеческий мозг довольно плохой пример хорошей инженерии, но он работает. Как только структура или модель поведения возникает как продукт мутации и устанавливается в результате естественного отбора, она сохраняется в популяции. То же самое происходит и при дрейфе генов, причем независимо от совершенства структурных и поведенческих черт. И, если естественный отбор действует дальше и преумножает это несовершенство, популяция не может просто отказаться от этого решения и выбрать более совершенный подход. Напротив, естественный отбор вынужден использовать существующую вариацию, и если та является несовершенной, то велика вероятность, что продукт естественного отбора будет еще более несовершенным. Были случаи, когда фенотип особей в популяции быстро и существенно изменялся (путем дрейфа генов или других эволюционных процессов, так называемых «обнадеживающих монстров») для того, чтобы получить продукт естественного отбора, довольно сильно отличающийся от исходного варианта. Но по большей части существующие варианты являются тем, с чем работает естественный отбор. Это не значит, что несовершенные вещи становятся лишь более несовершенными. Это означает только то, что несовершенство порождает другие несовершенства, и, скорее всего, именно это произошло с мозгом, как показано на примере изменений по всему древу жизни и особенно в той его части, где представлены позвоночные.

Аналогия Иглмена с «командой соперников», кроме прочего, отлично описывает неврологические особенности мозга и то, как мы чувствуем окружающий мир. По словам историка Дорис Гудвин, стратегия Авраама Линкольна в формировании кабинета министров в 1860-е годы заключалась в том, чтобы набрать людей, которые наверняка будут конфликтовать и с ним, и друг с другом, создавая таким образом нечто большее, чем просто спор ради спора. Эти непримиримые соперники хорошо работали вместе, несмотря на разногласия по вопросу рабства, полярные политические взгляды, угрозу раскола страны и разрушающее действие Гражданской войны. Мозг с помощью органов чувств вбирает в себя из окружающего мира всю противоречивую информацию, задействует химические раздражители нервной и гормональной системы, использует психологию и другие поступающие извне данные и как-то их интерпретирует для того, чтобы поддерживать функционирование организма. Конфликтные ситуации и соперничество – важные аспекты работы мозга. Если не будет конфликтов, а следовательно, и проблем, то работа будет завершена без сбоев и огрехов. В качестве примера Иглмен говорит о машине, которая поворачивает за угол: это не конфликтная ситуация, соответственно нет никакой проблемы. Руль и водитель, поворачивающий его, контролируют автомобиль. Автомобиль не жалуется на то, что ему приходится поворачивать, – опять же, никаких конфликтов. Мозг работает иначе. То, как мы воспринимаем раздражители из окружающего мира, можно рассмотреть и проанализировать в двух направлениях: снизу вверх и сверху вниз.

Мозг постоянно решает конфликты противоречащих друг другу информационных сигналов. Проблема в том, чтобы расшифровать, как мы обрабатываем поступающие данные. Психологи считают, что мы можем сделать это двумя основными способами. Если информация имеет оптическую природу, то в мозг она поступает окольными путями, чтобы определить тени, цвет, форму и другие аспекты всего, что мы видим. Память и эмоции тоже вступают в игру и дают общее представление того, что видели наши глаза. Поскольку этот способ восприятия начинается с данных или информации, а информация основана на других нейронных функциях со все возрастающей сложностью, психологи называют это восходящим подходом к восприятию. Другой подход к восприятию начинается с сенсорной информации, вызывающей воспоминания и эмоции о вещах, которые мы видели и с которыми взаимодействовали в прошлом. В мозге существует база данных, реагирующая на первоначальные стимулы, и, используя эту эмпирическую справку, наши чувства отслеживают информацию через другие части мозга, чтобы построить восприятие. Этот маршрут в значительной степени противоположен восходящему подходу и называется нисходящим. Последняя сортировка информации (сверху вниз) для создания восприятия запускается в контексте памяти, эмоций и других функций мозга высшего порядка.