Разум VS Мозг. Разговор на разных языках
Шрифт:
Авторы так объясняют это несоответствие: «Возможно, невербальный интеллект, в отличие от вербального, теснее связан с физиологическими параметрами, такими как скорость проведения нервного импульса и степень миелинизации аксонов» [203]. Каков смысл этого аргумента? Для меня он противоречит базовым биологическим принципам: все равно, что сказать, что нервы левой руки могут быть более точно оценены в ходе исследования нервной проводимости, чем нервы правой руки. Такой аргумент станет универсальным спасительным объяснением любых непоследовательных результатов. Или, возможно, это проблема метода, который не подходит для задачи. Как сказано в обзорной статье 2011 г. о диффузной фМРТ, этот метод все еще является экспериментальным, трудным в использовании и клиническом применении. Группа, подготовившая обзор, рекомендовала воспринимать результаты, полученные этим методом, со здоровым скептицизмом [204].
Тем не менее авторы
Когда-то считалось, что мозг жестко смонтирован раз и навсегда. Конечно, такой «высеченный в камне» взгляд не мог объяснить, как мы учимся чему-то. Сегодня мы чаще говорим о нейропластичности – способности мозга менять себя. Нейрональные системы динамичны: обучение отражается в локальных изменениях объема мозга и соответствующих изменениях в нервных волокнах и синапсах. В противоположность пресс-релизу Калифорнийского университета, где утверждается, что серое вещество остается неизменным на протяжении жизни, мы имеем вполне достаточно доказательств, что количество серого вещества характерным образом увеличивается в процессе обучения. В эксперименте с обезьяной и граблями увеличение объема мозга в соответствующей области было замечено после недели обучения животного. Запоминание топографии Лондона, необходимое для получения лицензии таксиста, ведет к серьезному увеличению объема серого вещества в заднем отделе гиппокампа – области мозга, известной своей ролью в реализации функции пространственной ориентации [206].
Противореча пресс-релизу Калифорнийского университета, Томпсон признает, что наш мозг постоянно реконфигурируется в соответствии с опытом. «Миелинизация очень сильно меняется на протяжении жизни, реагирует на сенсорную стимуляцию или депривацию, факторы питания и обучения». Любопытно, что он даже представляет контраргумент собственному заключению. «Генетический эффект на архитектуру мозга не предполагает, что факторы окружающей среды не могут играть роль в изменениях миелинизация. Во многих случаях благоприятные генетические и средовые факторы сильно коррелируют. Например, талантливые индивидуумы могут искать такую деятельность и среду, которая, в свою очередь, способствует развитию и улучшает функции мозга».
Представьте себя одаренным музыкантом с генетической предрасположенностью наслаждаться музыкой. Вы случайно наткнулись на замечательную тубу в магазине подержанных инструментов и тратите большую часть своего свободного времени, упражняясь и слушая игру на тубе. Вскоре репрезентация тубы в вашем мозге усилится. Связи будут функционировать более гладко, обработка информации станет осуществляться быстрее – в конце концов именно так вы доводите свою игру на тубе до нужной скорости. В этом сценарии генетически определенная склонность в форме любви к музыке приведет к утолщению миелиновых оболочек в «центре тубы» в вашем мозге. Такое локальное изменение в мозге не будет отражать генетические компоненты, свойственные этой области или необходимые для обсуждаемого поведения. Прежде чем предполагать, что усиленные миелиновые оболочки могут улучшить интеллект, мы должны знать, была ли повышенная толщина миелиновых оболочек причиной повышенного интеллекта или, наоборот, это было сопутствующее явление – результат воздействия фактора, который одновременно повышает интеллект и, между прочим, воздействует на миелиновые оболочки.
Ранее я предлагал воспринимать каждое исследование как экспертное заключение на судебном процессе. Исследование Томпсона определенно квалифицировано как обоснованное экспертное свидетельство, поскольку оно прошло процедуру рецензирования и было опубликовано в одном из ведущих нейробиологических журналов. Оно постоянно приводится в качестве примера того, как функциональная визуализация мозга может
Уловка-22 [50]
Другая сторона уравнения «размер определяет познание» – это недавнее исследование, предполагающее, что «излишний мозг» порождает отвлекаемость [208]. Исследователи из Университетского колледжа Лондона использовали фМРТ для сравнения «легкоотвлекаемых» и «трудноотвлекаемых» людей. Отвлекаемость они измеряли следующим образом: участники исследования оценивали по предложенной шкале, насколько часто они пропускают дорожные знаки или забывают, зачем пришли в магазин. Было обнаружено, что респонденты с наибольшей степенью отвлекаемости имеют больший объем серого вещества в левой верхней теменной доле. Как повышенное число нейронов в определенной области мозга связано с нарушением внимания, на первый взгляд неясно, но руководитель исследования Риота Канаи предложил интригующее объяснение.
50
Название известного романа американского писателя Джозефа Хеллера. Уловка-22 – бюрократический парадокс, создающий ситуацию замкнутого круга. – Прим. пер.
По мере развития из младенцев во взрослых у людей происходит приблизительно 50 %-ное снижение числа нейронов в коре нашего мозга. Хотя точный механизм и причины, стоящие за такого рода сокращением нейронов (прунингом), не слишком хорошо изучены, преобладает теория, что отсечение освобождает мозг от нейронных путей, которые могли быть полезны на ранних стадиях нашего развития, но становятся не нужны нам, когда мы налаживаем более сложные и отточенные способы когнитивной обработки информации. По мере того, как мы взрослеем, редко используемые или не используемые вовсе нейроны вычищаются ради создания физиологически и метаболически более эффективного мозга – метафорическим эквивалентом будет снятие строительных лесов после того, как строительство было завершено. Канаи предполагает, что больший объем серого вещества может быть не признаком повышенного функционирования, а скорее признаком менее зрелого мозга, отражающим, вероятно, небольшие нарушения в развитии. По словам Канаи, это согласуется с обнаружением увеличенного объема серого вещества у детей по сравнению со взрослыми и общим наблюдением, что дети легче отвлекаемы, чем взрослые.
Не важно, как вы относитесь к результатам исследования, вам следует восхититься той невероятной изобретательностью, с которой ученые способны использовать единственный параметр – объем мозга, – чтобы оценить и обретение новой информации, такой как двигательные навыки (как это увидели в увеличении премоторной коры обезьяны, обучавшейся использовать грабли) и наличие дефекта развития, нарушающего нормальное психическое функционирование. Команда исследователей справилась с нейропсихологическим аналогом попытки усидеть на двух стульях. Что особенно хитро в отношении этого аргумента – это то, что его нельзя ни доказать, ни опровергнуть. Поскольку прунинг может быть обнаружен только косвенно путем скрупулезного подсчета количества нейронов на единицу мозговой ткани, он не может быть измерен у живых субъектов. Представление о прунинге основывается на статистических подсчетах, и его невозможно выявить у живых субъектов.
Выводы Канаи поднимают еще одну проблему – проблему неизбежных ограничений использования данных, относящихся к одному моменту времени, для корреляции объема мозга с конкретной неврологической функцией. В исследовании Техасского университета крыс натренировали различать близкие низкочастотные тона. В процессе обучения слуховая область, отвечающая за обработку низкочастотных тонов, увеличилась в размере – в соответствии с идеей, что обучение приводит к генерации новых нейронов и/или нейронных связей. Однако приблизительно через месяц расширенные области сжались до своего исходного размера, хотя способность различать тона у крыс сохранилась. Если принять во внимание временный характер обучения, может оказаться, что обретение новых навыков связано с временным увеличением объема мозга, но, когда навык изучен, объем мозга возвращается к прежней норме.