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

23. В качестве контраргумента можно было бы предположить, что все эти прочие параметры могут существовать просто как способ поддерживать гомеостаз ради одного важного изменения (скажем, для изменения силы синапсов). Сразу хочу внести ясность, что считаю подобное маловероятным. Это все равно что выделить один из слоев жизни общества (например, коммерцию) и утверждать, что все другие перемены в цивилизации не более чем способ поддерживать все слои в сохранности ради того, чтобы у нас всегда имелись новые места для шопинга.

24. Нейробиологи не столь эффектно изучают данный феномен и обычно проводят эксперименты не на трепетных влюбленных, а на лабораторных животных, в частности на крысах. Крысу обучают выполнять какое-либо действие в обмен на вознаграждение и отслеживают, какими темпами она достигает совершенства в этом действии. Затем гасят данное поведение устранением вознаграждающей обратной связи и смотрят, через какое время оно исчезнет. Зато потом, когда крысу повторно обучают «забытому» ею поведению — даже если прошло значительное время, — обнаруживается поразительно большой объем сбереженного знания: во второй раз животное обучается намного быстрее. См. Della-Maggiore V, McIntosh AR (2005). Time course of changes in brain activity and functional connectivity associated with long-term adaptation to a rotational transformation, J Neurophysiol 93: 2254–2262; Shadmehr R, Brashers-Krug T (1997). Functional stages in the formation of human long-term motor memory, J Neurosci 17: 409–419; Landi SM, Baguear F, Della-Maggiore V (2011). One week of motor adaptation induces structural changes in primary motor cortex that predict long-term memory one year later, J Neurosci 31: 11808–11813; Yamamoto K, Hoffman DS, Strick PL (2006). Rapid and longlasting plasticity of input-output mapping, J Neurophysiol 96: 2797–2801.

25. Mulavara AP et al. (2010). Locomotor function after long-duration space flight: Effects and motor learning during recovery, Exp Brain Res 202: 649–659.

26. Иглмэн Д. Инкогнито. Тайная жизнь мозга. М.: Манн, Иванов и Фербер, 2019. См. также Barkow J, Cosmides L, Tooby J (1992). The Adapted Mind: Evolutionary Psychology and the Generation of Culture (New York: Oxford University Press).

27. Полагаю, что именно принцип закрепления нового знания на фундаменте старого объясняет, почему свидетельские показания очевидцев бывают ошибочны или изобилуют неточностями. Каждый свидетель преступления дает показания, сообразуясь с накопленным жизненным опытом и с собственным видением мира. Его внутренние фильтры и предубеждения образуют базовый ландшафт, на который наслаиваются новые впечатления. Именно поэтому неудивительно, что в разных головах потоки новых впечатлений стекают по склонам разного вида и форм. Если говорить более обобщенно, то зависимость настоящего от прошлого составляет основу наших многочисленных различий, начиная с индивидуальных и заканчивая культурными.

28. Cytowic RE, Eagleman DM (2009). Wednesday Is Indigo Blue: Discovering the Brain of Synesthesia (Cambridge, Mass.: MIT Press).

29. Eagleman DM et al. (2007). A standardized test battery for the study of synesthesia, J Neurosci Methods 159 (1): 139–145. Synesthesia Battery вы можете найти на synesthete.org.

30. Witthoft N, Winawer J, Eagleman DM (2015). Prevalence of learned grapheme-color pairings in a large online sample of synesthetes, PLoS One 10 (3): e0118996.

31. Мы предположили, что графемно-цветовая синестезия представляет собой психические образы, обусловленные опытом, то есть ими управляет память. Заметьте, это не противоречит выводу о том, что развитие синестетического ответа зависит от генетической предрасположенности. Что касается происхождения графемно-цветовых ассоциаций у других синестетиков, уместно вспомнить, что не только магнитики на холодильник служили источником привязки букв к цветам; внешнее влияние могли оказывать другие факторы, от раскраски букв в букварях до настенной графики и постеров на стенах классных комнат и школьных гостиных.

32. Plummer W (1997). Total erasure, People.

33. Sherry DF, Schacter DL (1987). The evolution of multiple memory systems, Psychol Rev 94 (4): 439; McClelland JL et al. (1995). Why there are complementary learning systems in the hippocampus and neocortex: Insights from the successes and failures of connectionist models of learning and memory, Psychol Rev 102 (3): 419.

34. Для быстрого обучения нужна высокая скорость. Однако это ведет к помехам и катастрофическим провалам при попытке сохранить множество воспоминаний. Оборотная сторона быстрого обучения в том, что, если сила межнейронных связей изменяется медленно, связи усредняются на основании многих порций опыта и тем самым просто воспроизводят статистические закономерности, лежащие в основе реальности. Считалось, что гиппокамп «пропускает» через себя воспоминания, прежде чем они попадут в субстрат коры, однако более свежие данные наводят на предположение, что это происходит параллельно, то есть гиппокамп и кора учатся одновременно. С тех пор как впервые была предложена подобная модель комплементарных систем обучения (McCloskey and Cohen (1989); McClelland et al. (1995); White (1989)), она прошла несколько итераций, которые имели целью выявить, где именно эти комплементарные системы локализуются в мозге. Первоначальная модель предполагала, что это происходит в гиппокампе и коре. См. McClelland et al. (1995). Why there are complementary learning systems in the hippocampus and neocortex, Psychol Rev 102: 419–457; O’Reilly et al. (2014). Complementary learning systems, Cogn Sci 38: 1229–1248). Более поздние модели предполагали, что обучение различными темпами может полностью протекать в гиппокампе: трисинаптический путь в поле гиппокампа СА3 благоприятствует выучиванию четко разграниченных эпизодов (имеет быстрый темп обучения), тогда как моносинаптический путь в поле гиппокампа СА1 хорошо приспособлен для статистического обучения благодаря более медленной скорости. См. Schapiro et al. (2017). Complementary learning systems within the hippocampus: A neural network modeling approach to reconciling episodic memory with statistical learning, Phil Trans R Soc B 372 (1711).

Глава 11

1. Coren MJ (2013). A blind fish inspires new eyes and ears for subs, FastCoExist.

2. Leverington M, Shemdin KN (2017). Principles of Timing in FPGAs.

3. Eagleman DM (2008). Human time perception and its illusions, Curr Opin Neurobiol 18 (2): 131–136; Stetson C et al. (2006). Motor-sensory recalibration leads to an illusory reversal of action and sensation, Neuron 51 (5): 651–659; Parsons B, Novich SD, Eagleman DM (2013). Motor-sensory recalibration modulates perceived simultaneity of cross-modal events, Front Psychol 4: 46; Cai M, Stetson C, Eagleman DM (2012). A neural model for temporal order judgments and their active recalibration: A common mechanism for space and time? Front Psychol 3: 470.

Обратите внимание, что такой же принцип срабатывает, когда вы вечером снимаете контактные линзы и надеваете очки. В первые моменты ощущается некоторая потеря чувства равновесия. Почему? Потому что очки слегка искажают зрительную картинку, и движения глаз вызывают большее изменение в зрительном поле: выходной сигнал влечет за собой слегка неожиданный входной. Как быстро устранить проблему? Надев очки, чуть-чуть покачать головой. Это позволит нейронам быстро перенастроить моторный ответ под соответствие входному сенсорному сигналу.