Мозг. Как он устроен и что с ним делать
Шрифт:
Только благодаря современным методам (МРТ, фМРТ) и более точным прицельным исследованиям в начале XXI века удалось окончательно доказать наличие таких сложных нейронов и понять, как обрабатываются сложные стимулы.
Вот так бывает.
Для полноты картины коротко добавлю, что существует также система обратных связей. Грубо говоря, она-то и помогает коре предсказывать (воображать) и сопоставлять приходящую информацию с тем, что есть в памяти.
В действительности, помимо чисто физиологических механизмов зрительного восприятия, в мозге огромную роль играют психические аспекты. Важно понимать, что в процессе жизни мы с вами тренируемся воспринимать мир таким, каким мы
Физиологи убедительно продемонстрировали, как формируется восприятие мира, в простом, но ошеломляющем своей показательностью эксперименте на котятах.
Рис. 19. Котенок, помещенный в цилиндрическую камеру с вертикальными полосами
Двухнедельных котят исследователи поместили в цилиндрическую камеру. Ее боковая поверхность была покрыта вертикальными полосами, снизу и сверху размещались зеркала. Это создавало иллюзию бесконечных вертикальных линий. Котята проводили в цилиндрической камере по пять часов каждый день. В остальное время они пребывали в темноте. Спустя пять месяцев выяснилось, что котята не воспринимают ничего, кроме вертикальных стимулов.
Такой же эксперимент провели с горизонтальными линиями (исключив все вертикальные). По окончании эксперимента котята не то что не реагировали на вертикальные стимулы, они врезались в столбы, в ножки столов, совершенно их не замечая! Самое страшное, что эти изменения оказались необратимы. Котята (а потом выросшие кошки) так никогда и не научились видеть вертикальные линии.
Мы с вами уже сталкивались с похожими примерами, когда говорили о феномене детей-маугли. Там работает тот же принцип, только более комплексно. Весь мозг теряет способность воспринимать человеческую речь и культуру. И еще раз мы приближаемся к идее о том, что для детей информацию необходимо подбирать тщательнейшим образом.
Нам кажется, что мы видим мир именно таким, каким мы его видим. Но на самом деле информация, приходящая в зрительную кору, не такова, какой она нам затем видится.
На рис. 20 изображено то, что мы бы увидели, если бы человек стоял перед нами, а мы бы смотрели на его лицо. Информация, поступающая с сетчатки, выглядит иначе. В нашем глазу есть слепое пятно. В этом месте аксоны палочек и колбочек собираются в пучок, образуя зрительный нерв. Здесь нет рецепторов, реагирующих на свет. Поэтому на нашем условном зрительном экране есть дыра. Более того, плотность зрительных рецепторов по периферии сетчатки меньше, чем в центральной части. Из-за этого изображение по краям размыто.
И тут возникает вопрос. Почему глаз видит одно, а зрительная кора показывает другое?
И ответ возмутительно прост: мы не видим то, на что смотрим, мы видим лишь то, что показывает нам мозг. У мозга есть ряд механизмов, которые позволяют ему скомпенсировать недостатки нашего зрения. Даже читая этот текст, вы совершаете глазами микродвижения (саккады). И делаете это так быстро, что слепое пятно не успевает остаться в фокусе внимания.
Вспомните серийную съемку на смартфоне или фотоаппарате. Есть смазанные в каких-то частях кадры, а есть более резкие. Можно из разных снимков составить один наиболее резкий и качественный. Нечто похожее делает наш мозг.
Иными словами, мы видим не реальный, а искусственно созданный – подправленный, «отфотошопленный» – зрительный образ.
Рис. 20. Восприятие изображения. Слева – изображение
Это настоящий интеллектуальный объект – нечто, изготовленное мозгом в рамках того восприятия, которому он обучился. Не более того. В конце концов, мы же не видим в ультрафиолетовом диапазоне и не создаем в этом спектре фотографии. У нас нет таких рецепторов, а значит, нет и данных, из которых мозг мог бы собрать образ.
И еще один показательный пример, с которым наверняка почти все из нас сталкивались.
У многих случались ситуации, когда в плохую погоду или вечером мы встречали знакомого человек (одноклассника, коллегу), даже начинали махать ему рукой, а потом вдруг понимали, что обознались.
Дело в том, что информация, которая идет с нижележащих уровней, активирует образ, хранящийся уровнями выше, но при этом как бы упирается в барьер. Тем временем кора подсовывает нам образ знакомого человека. И нужно порой немало времени, чтобы поступающая от нижележащих уровней информация преодолела барьер. Посторонний должен либо заговорить, либо смутиться, либо, возможно, отвернуться. Лишь тогда кора вдруг «встрепенется» и поймет, что перед глазами совсем другой человек.
До этого времени «фотошоп» коры работает отменно: он прекрасно дорисовывает неизвестному человеку признаки знакомого.
Мы с вами подробно рассмотрели основные детали, кирпичики если хотите, нервной системы: клетки, контакты, слои кортикальных колонок и так далее. Пришла пора взглянуть на мозг более целостно и познакомиться с его ключевыми отделами.
Откуда у мозга «растут» слова речи?
Теорий возникновения речи великое множество. Сегодня никто не может утверждать, что нам известно, как именно зародился язык. Но благодаря развитию генетики, нейробиологии, этологии и других наук мы с каждым годом начинаем понимать о происхождении язы-ка несколько больше. В замечательной книге «Происхождение языка. Факты, исследования, гипотезы» известный лингвист Светлана Анатольевна Бурлак выделяет несколько наиболее научно обоснованных теорий.
Согласно одной из них, устная речь возникла от жестов. С развитием прямохождения у наших предков освободились руки. Это позволило начать ими активно жестикулировать. Выпрямившись, наши предки стали смотреть друг другу в лицо. С этого момента мимика начала играть все большую роль в коммуникации. Исследователь речи Майк Корбаллис полагает, что постепенно наши предки все больше занимали руки изготовлением орудий. Мимические жесты (и сопровождавшие их возгласы) стали играть главенствующую роль в общении. Со временем жесты как бы сместились внутрь рта, и так появилась артикуляция уже языковых звуков.
В поддержку подобной теории свидетельствует тот факт, что у приматов звуки не подконтрольны воле, по этой причине основой для новых знаков могли служить только жесты. В частности, в одном из исследований 2016 года авторы обнаружили, что анатомическое устройство глотки и гортани макак-крабоедов позволяет им издавать 99 звуковых конфигураций. Но авторы приходят к выводу, что мозг макак не настроен на сознательное управление звуками. Предполагают, что это может быть связано с тем, что у человека группа «речевых генов» отличается от таковых у приматов. К примеру, ген FOXP2 у человека не только имеет особую структуру, но и тесно взаимодействует с другими генами, часть из которых отвечает за артикуляцию речи. Все это влияет на тонкие механизмы того, как нервная система регулирует речь. Вполне вероятно, что они отбирались эволюционным путем с момента первых попыток наших предков создать жестовый язык. Но пока это, конечно, только теория.