Куда летит время. Увлекательное исследование о природе времени - Алан Бёрдик

В большинстве случаев мы воспринимаем смысл синтаксических конструкций бессознательно: он как будто раскрывается сам собой в течение кратчайшего срока времени, которое ускользает от сознательного восприятия. (Наш мозг всегда готов приступить к упорядочиванию поступающей информации. Когда вы бросили первый взгляд на фразу «Ягненок Мэри у был», вы могли даже не заметить, что с ней что-то не так, потому что ваш мозг сразу восстановил правильный порядок слов с тем, чтобы предложение приобрело первоначальный смысл.) А иногда мы сами нарушаем установленный порядок. В своем сочинении Лешли упомянул, что за ним водится привычка переставлять буквы местами во время печати на машинке: к примеру, он печатает «тэи» вместо «эти» или «пбыстрое исьмо» вместо «быстрое письмо». (Собственно говоря, пока я набирал предыдущее предложение, я случайно напечатал «нарибал» вместо «набирал», но потом исправил свою ошибку.) Что характерно, опечатки чаще всего случаются из-за сбоя механизма предвидения: буква или слово, которые должны быть напечатаны в следующий раз, появляются раньше, чем до них дойдет очередь, как будто мысленный взор (кто хочет, может изобрести более меткий термин) забегает вперед, отвлекая пальцы от выполнения непосредственных задач. Каким образом мы устанавливаем правильную последовательность событий во времени, не задумываясь о ней? По выражению Лешли, это «важнейшая и в то же время наиболее игнорируемая проблема нейропсихологии».

Согласно Пёппелю, в роли механизма упорядочивания временных последовательностей, который имел в виду Лешли, не называя его прямо, выступают часы. «Построение фраз и связывание слов в предложениях в соответствии с синтаксической нормой осуществляется по ментальной схеме посредством некоторого аналога часов, – пишет Пёппель. – Внутренние часы мозга обеспечивают одновременное выполнение административных операций во всех корковых областях, задействованных в формировании состава слов, добиваясь своевременной реализации функций, закрепленных за каждой областью мозга, в соответствии с общим распорядком». Функциональный аналог часов внутри головного мозга «создает возможность выражения мысли посредством упорядоченных слов», в противном случае мы бы даже не смогли заявить о себе.

«Все сложные формы поведения требуют времени, – коротко пояснил мне Дин Буономано, нейробиолог из Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе, в день нашей первой встречи. – Без понимания временной составляющей поведения невозможно окончательно выяснить, каким образом мозг ориентируется в мире». Буономано принадлежит к немногочисленной когорте исследователей, изучающих субъективное ощущение времени в масштабах миллисекунд; он выступал соавтором многих коллег по цеху, включая Иглмена, не прекращая попыток соотнести наше повседневное восприятие времени с деятельностью нейронов и разобраться в механизме формирования чувства времени. Как утверждает Буономано, нейробиология – молодая наука, охваченная азартом разгадывания головоломок, которые нам подбрасывает мозг, среди которых далеко не последнее место занимает проблема интерпретации данных о пространственных параметрах.

К примеру, вы в состоянии отличить строго вертикальную линию от почти вертикальной благодаря отдельным нейронам коры головного мозга, которые были открыты в 1960-х годах. Каждая нервная клетка выдает индивидуальную реакцию на разные ориентирования линий. Точки в пространстве соотносятся с устройством нейронов сетчатки примерно так же, как ноты с клавишами фортепиано. Но попробуйте расспросить нейробиологов о том, каким образом мозг догадывается, что одна линия задерживается на экране дольше других, и они, скорей всего, будут изрядно озадачены.

«Я полагаю, что проблемой восприятия времени долго пренебрегали только потому, что наука еще не достигла нужной степени развития для досконального изучения таких вопросов», – рассуждает Буономано. Даже само упоминание времени может породить множество определений и множество оговорок. «В отрасли творятся презабавные вещи, – признался ученый. – Никто не в состоянии внятно описать предмет изучения».

Я встретился с Буономано в холле кафе, после чего мы проследовали по аллее пальмовых деревьев в офис ученого, расположенный на другом конце кампуса. Еще восьмилетним мальчиком Буономано попал под чары времени, когда его дед, по специальности физик, подарил ему на день рождения секундомер, и с тех пор мальчишка пристрастился к хронометрированию, обстоятельно замеряя затраты времени на выполнение различных задач, изобретаемых на ходу, например на составление паззла или прогулку по кварталу. Когда Буономано опубликовал статью в научном журнале «Нейрон», подводившую итог исследованиям временных аспектов функционирования мозга, на обложку поместили фотографию того секундомера.

По словам Буономано, предпринимая попытку осмысления времени в категориях миллисекунд, важно четко разграничивать понятия временной последовательности и продолжительности во времени. Временная последовательность представляет собой порядок следования событий, а продолжительность – это временной промежуток, характеризующий длительность того или иного события. Природа данных феноменов различна, однако они проявляются одновременно, изобретая для этого самые хитроумные способы. Простейшим примером может послужить код Морзе, изобретенный в 30-х – 40-х годах XIX века для нужд телеграфа, – язык, который полностью состоит из одних только сигналов и промежутков затишья между ними. Современная версия международного кода Морзе использует пять лингвистических единиц: базовая точка, или дит; тире, равное по длительности трем точкам, пауза длиной в один дит, которая располагается между точками и тире в пределах одной буквы; пауза длиной в три дита, которая ставится между буквами, и пауза длиной в семь дит, разделяющая слова.

Чтобы правильно изъясняться при помощи кода Морзе и адекватно интерпретировать ответные сообщения, необходимо знать как порядок следования сигналов, так и длительность каждого из них. Стоит изменить последовательность импульсов в кодировке, и цифра 4 превращается в цифру 6, а неправильное определение длительности центрального элемента в кодовом обозначении латинской буквы D превращает ее в букву G.

Хороший шифровальщик способен отправлять и декодировать порядка сорока слов в минуту, рекордный показатель составляет более двухсот слов в минуту. При такой скорости передачи данных длительность отдельной точки может составлять от тридцати миллисекунд (три сотых секунды) до шести миллисекунд (шесть тысячных секунды). В одном из выпусков Wall Street Journal было опубликовано интервью с Чаком Адамсом, астрофизиком на пенсии и шифровальщиком-любителем, на досуге переводившим романы в код Морзе. После выхода в эфир «Войны миров» Г. Дж. Уэллса в переложении на код Морзе со скоростью трансляции сто слов в минуту Адамс получил электронное письмо от слушателя, который жаловался, что паузы между словами все-таки длинноваты – целых восемь точек вместо стандартных семи. Мужчину раздражало промедление, которое при заданной Адамсом скорости трансляции равнялось всего двенадцати тысячным секунды.

Для точного распознавания столь коротких временных промежутков, причем не однократного, а повторяемого сотни и тысячи раз в секунду, требуется обостренное чувство длительности времени. Пёппель был прав: для овладения языком нужны внутренние часы – знать бы только, где они находятся и по какому принципу работают. Буономано предупреждал, что его высказывание о часах с миллисекундной стрелкой не стоит воспринимать буквально; модели, которые обычно выстраивают ученые для описания процессов, происходящих в сознании, зачастую неспособны отобразить все аспекты функционирования нейронов с фактологической точностью. Общепринятое объяснение механизма оценки длительности временных промежутков апеллирует к тому, что принято называть генераторно-аккумуляторной моделью времени. На что это похоже? Представьте себе, что где-то в недрах мозга угнездилось некое подобие часов – возможно, это группа нейронов, совершающих равномерные колебания в едином ритме. Колебания нейронов «тикают» – генерируют тактовые импульсы, которые каким-то образом аккумулируются и откладываются в памяти. Длительность отрезка времени, за которое совершается определенное количество импульсов, составляет, к примеру, девяносто секунд. Когда число отложившихся в памяти импульсов намного превышает заданное количество, у вас перед глазами как будто вспыхивает красная сигнальная лампочка, уведомляющая о том, что вы заговорились и затянувшуюся речь пора заканчивать.