Живой мозг. Удивительные факты о нейропластичности и возможностях мозга - Дэвид Иглмен

Стратегия игнорирования всего неизменного поддерживает зрительную систему в готовности отмечать все, что движется, шевелится или меняется. Крайнее проявление данной стратегии мы наблюдаем у рептилий: если вы замрете, они не смогут увидеть вас, потому что их зрительная система регистрирует исключительно изменения в картинке, а само по себе ваше место в пространстве их не интересует. Зрительная система рептилий доказала свою абсолютную состоятельность: недаром они живут и процветают на протяжении десятков миллионов лет.

Давайте вернемся к оптической иллюзии водопада. Почему бы вашей зрительной системе не подстроиться к его восприятию настолько, чтобы водопад воспринимался как нечто неподвижное? Но перенастройка может иметь свои ограничения8: зрительной системе просто не хватает сил, чтобы изъять из визуальной картины столь внушительное нисходящее движение воды. Впрочем, возможно и другое: вы недостаточно долго смотрели на водопад, в противном случае система перенастроилась бы по полной программе. Сколько времени это потребовало бы? Два месяца пристального созерцания? Два года? В теории, если бы вам пришлось достаточно долго взирать на водопад, краткосрочные перемены в зрительной системе в конце концов привели бы к более долговременным переменам, что в свою очередь вызвало бы изменения в самых глубинных ее уровнях (к феномену таких каскадных изменений мы вернемся в главе 10). Движение, постоянно присутствующее фоном в зрительной картинке, становится для нас невидимым.

Сказанное подталкивает нас к безумной, но логически обоснованной догадке: а вдруг некие элементы реальности, которые мы не видим, на самом деле должны быть для нас очевидны? Допустим, например, что космический дождь постоянно моросит на протяжении всей нашей жизни. Тогда он будет для нас невидимым, потому что наша прилежная зрительная система, никогда не фиксировавшая, чтобы дождь падал вверх, сведет его вечное нисходящее движение к нулю. Если же он вдруг прекратится, нам покажется, что весь мир внезапно поехал вверх, и мы уверимся, что произошло некое событие — восходящий дождь, — хотя на самом деле он, наоборот, только что кончился. Подобная ситуация возможна в любом сенсорном канале: представьте нескончаемые бип-бип-бип-бип космического будильника, не снабженного кнопкой отбоя. Он бибикает и бибикает на весь космос: бип-бип-бип-бип. Если подобные звуки строго равномерны, вы никогда не услышите их, поскольку мозг привыкнет к ним и перестанет фиксировать. Но если этот будильник внезапно замолкнет, все земляне в одночасье услышат великое бип-бип-бип, не имея понятия, что переживают эффект последействия, причем этот внешний звук будет звучать исключительно в их головах9. Успешная адаптация переводит обыкновенности в разряд ненаблюдаемого.

Разница между тем, что, как вы думали, должно случиться, и тем, что на самом деле случилось

До сих пор мы рассматривали всевозможные иллюзии как результат адаптации мозга, но их можно рассматривать и с других позиций: как предвидение. Если вы вычитаете из своего восприятия нисходящее движение водопада, зыбкость земли после катания на лодке или крохотный значок на контактной линзе, это равносильно предсказанию, что данное явление будет существовать и дальше. Нейронная сеть, приспосабливаясь к чему-то, выстраивает предположение, какой в следующий момент станет реальность. Мозг прекращает обсуждать новость, которая, согласно его ожиданиям, будет иметь продолжение. Например, кровеносные сосуды сетчатки визуально не воспринимаются, потому что зрительная система исключает их из своего предвидения, зная, что они никуда не денутся, и перестает принимать их в расчет. Только когда ожидания нарушаются (скажем, луч фонарика освещает сосуды под непривычным углом), мозг соизволит затратить энергию, чтобы освежить эти данные. Он не желает нести энергетические издержки из-за возбужденных нейронов, и потому его цель — настроить сеть так, чтобы расход энергии был минимальным.

Если поток шаблонов предсказуем — или хотя бы частично угадываем, — зрительная система сберегает энергию подстройкой своей структуры под эти входные данные, чтобы не воспринимать их как неожиданность. Спокойствие нервной системы означает, что события во внешнем мире развиваются примерно так, как и ожидалось. Иными словами, мозг в целях экономии желает исключить из своего предвидения как можно больше предсказуемого, чтобы сберечь максимум энергии на распознание и представление непредвиденного, — молчание, знаете ли, золото. Хотя многие нейробиологи считают, что активность нейронов отражает порядок вещей в окружающей реальности, не исключено, что все окажется с точностью до наоборот: импульсы могут представлять собой именно непредвиденную, энергетически затратную часть, а представление чего-то ожидаемого выражается тишиной в нейронных лесах.

Система корректируется, только когда происходит что-то необычное. Если мозг считает, что все кирпичи весят одинаково, а вы взялись поднять кирпич из литого свинца, ваши ожидания грубо нарушаются, что запускает каскад перемен для преодоления такого поворота событий. И наоборот, когда все предвиденное успешно исключено из прогноза, нет надобности что-то менять. Вот почему, впервые глядя на картинку Трокслера, вы замечаете ободок из темных кружков, а в первый раз вставляя в глаз контактную линзу с нарисованным значком, видите его. Но вскоре мозг адаптируется и становится невосприимчив к иллюзиям — ему больше нечему удивляться.

Рассмотрим еще один пример предсказаний мозга. Глухие люди, впервые надевшие Neosensory-браслет (напомню, он трансформирует звуки в вибрации на коже), обычно изумленно восклицают: «Смотри-ка, он ловит мой собственный голос!» Это всегда немного пугает: по идее, они не должны слышать собственную речь. (Обычный человек всегда улавливает звук своего голоса. При разговоре он звучит для него громче голосов собеседников, потому что рот ближе всего к ушам. Однако человек, лишенный слуха, зачастую может спрогнозировать, как будут звучать произносимые им звуки, но едва ли слышит себя.) Пользователей браслета поражает также громкость других предсказуемых звуков, на которые обычно мало кто обращает внимание: шум спускаемой воды в туалете, стук закрывшейся за ними двери, звук своих шагов. И дело не в том, что слуховая система не улавливает эти звуки, а в том, что глухие люди активно предсказывают их возникновение. При ношении браслета это проявляется в полной мере: вы и поверить не можете, насколько громкий звук у этих «событий», потому что мозг еще не научился предсказывать поступающие от запястья сигналы.

* * *

Итак, ваш мозг активно изменяется, потому что это позволяет ему затрачивать меньше энергии. Но здесь действует и более глубинный принцип: в своих черепных потемках мозг стремится выстроить внутреннюю модель внешнего мира.

Дома вы уделяете мало внимания окружающей обстановке, потому что у вас уже есть ее модель. Другое дело, когда вы едете по незнакомому городу в поисках дороги к определенному ресторану. Тут вы вынуждены внимательно смотреть по сторонам — на таблички с названиями улиц и вывески магазинов, дорожные знаки и номера домов, — потому что мозг еще не имеет надежной модели, чтобы оправдать ваши ожидания.

А кстати, как вы выстраиваете корректную внутреннюю модель реальности? В чем состоит нейронная технология, позволяющая вам брать крупным планом те единицы информации, которые не соответствуют вашим ожиданиям, а все уже учтенное попросту игнорировать?