Необъятный мир: Как животные ощущают скрытую от нас реальность
Шрифт:
О фундаментальном характере этой проблемы можно судить по тому, что очень разные создания решали ее одним и тем же способом[274]. Когда животное собирается совершить движение, его нервная система подает моторную (двигательную) команду – набор нейронных сигналов, сообщающих мышцам, что им сделать. Однако по пути к мышцам эта команда дублируется. Ее копия отправляется к сенсорным системам, которые на ее основе моделируют последствия предполагаемого движения. И когда движение совершается, у чувств уже спрогнозирован самопроизведенный сигнал, который они сейчас получат. Сравнивая этот прогноз с действительностью, они определяют, какие сигналы поступили из внешнего мира, и реагируют на них соответственно[275]. Все это происходит без участия сознания и, несмотря на всю свою контринтуитивность, играет ключевую роль в нашем восприятии мира. Информация, получаемая
Философы и ученые размышляют об этом процессе уже не первое столетие{826}. В 1613 г. фламандский физик Франсуа д'Агилон писал, что «движение глаз осмысляется внутренним навыком души». В 1811 г. немецкий врач Иоганн-Георг Штейнбух рассуждал о Bewegideen, «двигательных идеях» – сигналах мозга, которые управляют движениями и взаимодействуют с сенсорной информацией. В 1854 г. другой немецкий врач, Германн фон Гельмгольц, описывал Bewegidee как Willensanstrengung, «усилие воли». В 1950 г. дублированные двигательные команды стали называть эфферентными копиями или – мой любимый термин в этом перечне – сопутствующими разрядами[276]{827}. У каждого из этих понятий есть свои нюансы, но суть одна: при любом своем движении животное неосознанно создает зеркальную копию собственной воли, на основании которой прогнозирует сенсорные последствия своих действий. При каждом действии сенсорные системы получают предупреждение о том, чего им ожидать, а значит, могут соответствующим образом подготовиться.
Много сведений о сопутствующих разрядах было получено в ходе изучения мормировых рыб, которые с их помощью координируют свои электрические чувства{828}. Как мы помним из десятой главы, у мормировых имеется три разных типа электрорецепторов. Один тип улавливает электрические импульсы самой рыбы. Второй – коммуникационные сигналы других мормировых. Третий различает более слабые электрические поля, создаваемые потенциальной добычей[277]. Чтобы вторая и третья разновидности могли функционировать, рыбе нужно игнорировать собственные электрические импульсы, и она добивается этого за счет сопутствующих разрядов. Они возникают при каждом срабатывании электрического органа, подготавливая те области мозга, которые принимают сигналы от рецепторов второго и третьего типа, к тому, чтобы игнорировать собственные импульсы. Так мормировая рыба получает возможность отличать сигналы, пассивно исходящие от потенциальной добычи, от тех, которые активно генерируются другими электрическими рыбами, и тех, которые активно производятся ею самой.
Электрические рыбы – создания исключительные, но «какой-то более или менее аналогичный механизм есть почти у всех животных», объясняет мне Брюс Карлсон. Это из-за сопутствующих разрядов мы не можем пощекотать сами себя: мы автоматически прогнозируем ощущение, которое вызовем у себя движущимися пальцами, и этот прогноз обнуляет испытываемое в реальности. Это за счет них мы воспринимаем зрительное изображение как стабильное, хотя глаза у нас постоянно бегают[278]. Это они позволяют стрекочущим сверчкам отрешиться от своего собственного стрекота{829}. Это благодаря им рыбы не путают кильватерную струю от других рыб с потоком, который создают сами, а дождевые черви спокойно роют ходы, не отдергиваясь рефлекторно при каждом соприкосновении с почвой[279].
Эти невероятные достижения настолько глубинны, что мы не видим здесь ничего необычного. Нам кажется само собой разумеющимся владеть своим телом, существовать в окружающем мире и отличать первое от второго. Но эти способности не аксиома. Отличать себя от другого – не данность, а трудная задача, которую приходится решать нервной системе. «В этом, по большому счету, и состоит сознание, – говорит нейробиолог Майкл Хендрикс. – И возможно, для этого оно и существует: это процесс сортировки перцептивных ощущений на порождаемые самим животным и порождаемые другими».
Для этой сортировки не требуется самосознание или развитые умственные способности. «Это не какое-то нововведение, появившееся только на недавнем этапе эволюции», – говорит Хендрикс. Она доступна нервной системе и насчитывающей всего несколько сотен нейронов, и состоящей из десятков миллиардов. Это фундаментальное условие существования животного, проистекающее из простейших актов ощущения и движения. Животное не может уяснить, что происходит вокруг, не разобравшись сперва, что происходит с ним самим.
На Всемирном фестивале науки в июне 2019 г. в ходе круглого стола, посвященного умственным способностям животных, психолог Фрэнк Грассо представил публике самку осьминога бимака по кличке Квалиа. Ей он, в свою очередь, предложил банку с черной крышкой, в которой находился вкусный краб. По задумке Грассо, Квалиа должна была отвинтить крышку и достать краба – этот салонный фокус, которые проделывают многие осьминоги, часто приводят как доказательство их ума. Квалиа открутила за свою жизнь немало крышек, но Грассо предупредил собравшихся, что она может «закапризничать и предпочесть отсидеться в углу». Разумеется, именно так она и поступила. Точно так же она ведет себя и теперь, месяц спустя, когда я пришел к Грассо в его нью-йоркскую лабораторию.
В былые времена Квалиа при появлении незнакомцев подплывала к передней стенке аквариума, но сейчас, в преклонные годы, она забивается в угол. В роли примы лаборатории ее сменила другая самка бимака по кличке Ра. Вот она энергично пробирается боком вдоль аквариумной стенки, прижимаясь присосками к стеклу. Двое студентов Грассо опускают в ее аквариум банку с крабом, и Ра ныряет за ней. Щупальца оплетают крышку, кожа осьминога темнеет… и ничего не происходит. Она как будто теряет интерес и уносится прочь. Чуть позже она вытягивает одно щупальце и касается банки, но тут же убирает его. Крышка не откручена, краб не съеден. «А ведь когда-то обе они с упоением открывали эти банки», – вспоминает Грассо. Но теперь они не хотят утруждаться. На неупакованного краба они кидаются с готовностью, упакованного совершенно определенно способны добыть. Они просто этого не делают. Грассо задается вопросом, видят ли вообще осьминоги этого краба в банке. «Может, они открывали все эти крышки из чистого любопытства, им интересно было возиться с незнакомым предметом, – рассуждает он. – А разглядеть сквозь выгнутое стекло, есть ли внутри краб, они не в состоянии».
Чтобы разобраться, почему осьминог откручивает крышку банки и почему перестает это делать, нужно понять его умвельт. Для начала можно изучить его глаза, присоски и другие органы чувств по очереди. Но после этого нам необходимо будет уяснить, как работает нервная система осьминога целиком, как она управляет телом, обладающим почти безграничной гибкостью, и как мозг и тело осьминога совместными усилиями создают даже не один умвельт, а, вполне вероятно, целых два.
Центральная нервная система осьминога состоит примерно из 500 млн нейронов – исполинское для беспозвоночного число, сравнимое с показателями мелких млекопитающих[280]{830}. Но только треть этих нейронов находится в голове осьминога, в центральном мозге и фланкирующих его зрительных долях, принимающих информацию от глаз. Остальные 320 млн располагаются в щупальцах. У каждого щупальца «имеется большая и относительно полная нервная система, которая практически не сообщается с другими щупальцами, – писала когда-то Робин Крук. – То есть, по сути, у осьминога девять мозгов, каждый из которых себе на уме»{831}.
Даже любая из имеющихся на каждом щупальце трехсот присосок обладает определенной долей самостоятельности. Коснувшись поверхности, присоска принимает нужную форму, позволяющую плотно прижаться к этой поверхности ободком, а затем присасывается, уменьшая давление внутри себя. При этом она осязает поверхность и пробует ее на вкус благодаря 10 000 механо- и хеморецепторам, расположенным на ободке{832}. Если для нашего языка вкусовые и осязательные характеристики того, что попадает нам в рот, – это разные свойства, то для осьминога, учитывая нейронную прошивку его присоски, все, вероятно, иначе. Вкус и осязание для него «скорее всего, неразрывно переплетены», примерно по принципу синестезии у человека, объясняет мне Грассо. В зависимости от вкуса, который она нащупывает, или текстуры, которую она пробует, присоска может либо продолжить присасываться, либо отлепиться. И это решение она принимает сама, поскольку каждая из осьминожьих присосок оснащена собственным мини-мозгом – специализированным нервным узлом, который называется присосковым ганглием. Особенно заметна избирательность присосок при наблюдении за щупальцами, отделенными от тела: их часто обнаруживают прикрепившимися к рыбам, но они никогда не клеятся к другим щупальцам своего обладателя{833}.