Тайны нашего мозга, или Почему умные люди делают глупости Вонг Сэм

Самое убедительное доказательство того, что эти нейронные системы связаны с образованием пар, — то, что ученым удалось превратить неразборчивую в связях серую полевку в моногамное животное путем экспериментальной активизации рецепторов аргинин-вазопрессина (AVP) в его вентральном паллидуме. Эти поразительные результаты иллюстрируют то, что сложное поведение — например, образование пары — может быть активизировано/заблокировано единственным геном в одной области мозга, хотя, конечно, другие гены в других областях также необходимы для полного проявления запущенного типа поведения.

Привязанность матери к детям может вовлекать в себя некоторые из тех же нейронных схем, что и образование пары с партнером. Как мы уже упомянули, для появления связи «мать — ребенок» требуется окситоцин. Когда грызунам, у которых никогда не было детенышей, давали окситоцин, то неопытные самки подходили к детенышам и пытались ухаживать за ними вместо того, чтобы проявлять агрессию, что было бы более нормальным поведением для самки-нематери. Блокирование рецепторов окситоцина во время предродовых схваток и родов не дает матери сформировать связь с детенышами. Повреждение вентральной тегментальной области или прилежащего ядра, которые оба ассоциируются с подкреплением у самок грызунов, также ухудшает их способность заботиться о детенышах.

Но хватит о степных полевках, как бы милы они ни были. Вы, возможно, уже интересуетесь, то же ли самое происходит у влюбленного человека. Точных данных нет, но есть некоторые основания предполагать, что эта идея вполне правдоподобна. Уровень окситоцина повышается у женщин во время оргазма, а концентрация аргинин-вазопрессина — у мужчин во время полового возбуждения. Кроме того, эксперименты показали, что романтичная любовь (у обоих полов) и мужской оргазм стимулируют области подкрепления мозга — те, в которых находятся рецепторы окситоцина и аргинин-вазопрессина. У сильно влюбленных людей повышается активность в вентральной тегментальной области и в хвостатом ядре, тогда как у людей, состоящих в длительных отношениях (около года), повышается активность других областей, в том числе — в вентральном паллидуме (том же участке, что и у степных полевок), когда они смотрят на фотографию своего любимого. По результатам этих исследований можно предположить, что в процессе романтической любви у людей задействованы окситоцин, аргинин-вазопрессин и схемы подкрепления, и все эти элементы не менее важны и во время образования пар полевок.

Если вы совершали глупые и рискованные поступки во влюбленном состоянии, а позже недоумевали, как могли сделать такое, доверившись малознакомому неудачнику, то вам, возможно, будет интересно узнать, что окситоцин повышает склонность людей доверять другим во время социальных взаимодействий. Участников эксперимента попросили сыграть в игру, в ходе которой инвестор мог заработать деньги, рискнув и выдав определенную сумму управляющему, который получит эти деньги и бонус, а затем сможет выбирать, сколько из них вернуть инвестору. Если управляющий заслуживает доверия, оба игрока окажутся в плюсе от решения инвестора, в противном случае выиграет только управляющий. Инвесторы, которым дали окситоцин (через назальный спрей), приблизительно вдвое чаще выдавали деньги управляющим, чем те, кому не вводили препарат. Этот эффект можно было заметить только тогда, когда управляющий был реальным человеком, а не компьютером, случайным образом решающим, сколько денег вернуть инвестору.

Похоже, что окситоцин особенно важен в процессе социальных взаимодействий, а не во время более общего принятия рискованных решений. Поэтому вам, возможно, не захочется принимать ответственные финансовые решения, находясь под влиянием неких веществ на ваш мозг, что случается, например, во время оргазма.

Знаете ли вы? Изучая оргазм В американском университете этим никогда не станут заниматься, но группа датских ученых изучала активность человеческого мозга во время оргазма, используя метод позитронно-эмиссионной томографии мозга. Конечно, центр удовольствия мозга активизируется в это время у обоих полов. Кроме того, у женщин была выявлена меньшая активность в области фронтальной коры, что могло быть связано со снижением подавления. У мужчин отмечена пониженная активность в миндалевидном теле, указывающая на расслабление их бдительности во время оргазма. Как у мужчин, так и у женщин повышалась активность в мозжечке, принимающем участие в эмоциональном возбуждении и сенсорном восприятии.

Но оставим жизненные решения. Самые драматические различия во всем мозге обнаруживаются в той его области, которая контролирует наше поведение в постели. Сейчас мы говорим не о половых различиях в познавательных процессах, настолько ускользающих, что их можно измерить только при сравнении групп (см. главу 25). Наоборот, в области мозга, контролирующей сексуальное поведение, заметны настолько большие отличия, что вы можете точно утверждать, мужской перед вами мозг или женский, просто взглянув на эту часть.

Миф. Мужчины учатся быть гомосексуалистами

Исследования показывают, что многие люди, предпочитающие однополую любовь, уже рождаются с такой направленностью, хотя данные гораздо более определенные для мужчин-гомосексуалистов, чем для лесбиянок. Факторы, влияющие на развитие мужского плода, затрагивают и его сексуальную ориентацию во взрослом возрасте. Некоторые из этих факторов, вероятно, генетические, поскольку, как показали исследования близнецов, гомосексуальность во многом наследуется. Однако еще остается влияние окружающей среды во время беременности матери. Исследования не говорят о том, что средовое влияние после рождения не имеет никакого значения, но в них предполагается, что гомосексуальная ориентация может развиться и без научения.

Дети с нарушением сексуального развития дают возможность проверить эту идею, поскольку у них обычно имеются определенные отклонения в пренатальном гормональном развитии. Например, при врожденной гиперплазии надпочечников генетический дефект приводит к тому, что у девочки-младенца начинает вырабатываться мужской стероидный гормон, который маскулинизирует ее мозг, а иногда — и половые органы. Даже когда гормональный дефект корректируется с помощью медикаментозного лечения, у этих женщин во взрослом возрасте гораздо чаще, чем в норме, появляются сексуальные фантазии и опыт сексуального общения с другими женщинами. Дочери матерей, принимавших диэтилстилбестрол — маскулинизирующий препарат, который, как полагали раньше, предотвращает выкидыши, — во взрослом возрасте тоже гораздо чаще обращают сексуальное внимание на других женщин, хотя их половые органы в норме.

С другой стороны, у мужчин с нечувствительностью к андрогену имеется генетический дефект рецептора мужского гормона тестостерона. Из-за того, что их организм и мозг не реагируют на мужские гормоны, эти генетические мальчики (XY) рождаются с женскими половыми органами, и их обычно растят как девочек. Почти все они во взрослом возрасте интересуются мужчинами — вероятно, сексуальный интерес к женщинам требует пренатальной гормональной маскулинизации мозга.

Если гомосексуальность возникает из-за ранних гормонов, тогда у склонных к однополой любви мужчин определенные области мозга, которые различаются между полами, должны больше напоминать женские. У людей самое большое различие между мужским и женским мозгом находится в области с труднопроизносимым названием «третье промежуточное ядро гипоталамуса», которое обычно у мужчин вдвое больше. В результате двух исследований стало известно, что у мужчин-гомосексуалистов эта область мозга приблизительно такого же размера, что и у женщин. Насколько нам известно, никто еще не изучал эту часть мозга у лесбиянок.

Для мужчин, у которых нет специфического заболевания, самым сильным признаком, предсказывающим гомосексуальность, является наличие старшего брата. Этот эффект был обнаружен больше чем в десятке работ. Каждый последующий старший брат повышает вероятность того, что рожденный позднее мальчик станет «голубым», на целых 33 %. Таким образом, если мужчин-гомосексуалистов около 2,5 % (эта цифра в целом соответствует действительности), то у мальчика с одним старшим братом вероятность повышается до 3,3 %, а с двумя старшими братьями — до 4,2 %. Согласно этим исследованиям около 15 % «голубых» обязаны сексуальной ориентацией своему старшему брату. Однако наличие старших или младших сестер не влияет на склонность женщин к однополой любви.

Никто точно не может сказать, как именно наличие старшего брата влияет на появление гомосексуальных наклонностей. Это не связано с более пожилым возрастом матери, поскольку такого не происходит у рожденных поздно первых мальчиков. Не имеет значения и то, живет ли старший брат в доме во время роста младшего. Возможно, этот эффект оказывает влияние еще в пренатальный период: мужчины-гомосексуалисты, имеющие старших братьев, при рождении весили меньше, чем гетеросексуальные мужчины с тем же количеством старших братьев. Самое правдоподобное объяснение на настоящее время таково: иммунная система женщины, беременной мальчиком, может вырабатывать определенные антитела против какого-то фактора, активизируемого мужским зародышем, и имеющиеся антитела позднее могут подавлять этот фактор во время следующей беременности мальчиком. Одним из кандидатов является Y-антиген тканевой совместимости, хотя единственные данные в пользу этого предположения получены из исследований на крысах. Введенная крысам-матерям вакцина против этого белка снижала вероятность того, что их дети-самцы будут спариваться с самками и иметь потомство.

Все эти исследования показывают, что развитие мозга во время беременности оказывает значительный эффект на сексуальную ориентацию во взрослом возрасте. Мы не можем отрицать, что выражение сексуальности человека во многом обусловливается его жизненным опытом, но похоже, что основа закладывается в раннем детстве.

Половые различия начинают развиваться еще до рождения ребенка. Специфически мужской ген с Y-хромосомой отвечает за формирование яичек у мужского зародыша. Яички позднее вырабатывают тестостерон, обеспечивающий маскулинизацию мозга и развитие половых органов, а также другие гормоны, подавляющие развитие женских половых органов. Любопытно, что для женского полового развития на этой стадии никакие гормоны не требуются, что привело ученых к предположению о том, что женский пол может развиваться «по умолчанию».

Если не считать пары исключений, то гормоны действуют на мозг в два этапа. Приблизительно во время рождения ребенка гормоны контролируют развитие мозга, влияя на формирование его областей, отвечающих за сексуальное поведение. Однако это поведение не выражается до тех пор, пока оно не активизируется мужскими или женскими гормонами в период полового созревания. Обе стадии должны быть успешно завершены для нормального сексуального поведения.

Сексуальное поведение контролируется гипоталамусом, который отвечает также и за множество других базовых функций — например за еду, питье и регуляцию температуры тела. У крыс повреждение части гипоталамуса — предзрительного поля — полностью подавляет развитие сексуального поведения самцов. Размер некоторых частей гипоталамуса грызунов зависит от пола животного, причем одни больше у самцов, а другие — у самок. В большинстве случаев разница в размерах обусловлена гормонами, вырабатывающимися в сенситивном периоде в раннем детстве. Если в необходимый период гормоны не вырабатываются, то эти органы не развиваются соответственно полу животного. Однако половые гормоны влияют и на специфическую для каждого пола анатомию и во взрослом возрасте, особенно в ядре миндалевидного тела, ответственном за мужское половое возбуждение, и в некоторых других частях мозга с рецепторами аргинин-вазопрессина, важными для образования пар.

Так же, как и в случае с образованием пар, у нас больше данных о проводящих путях грызунов, но есть все основания полагать, что у людей процесс происходит аналогично. Одно важное различие между полами в человеческом гипоталамусе — это третье интерстициальное ядро, которое у мужчин вдвое больше, чем у женщин. Активизация сексуального поведения во взрослом возрасте зависит от тестостерона — гормона, связанного с либидо как у мужчин, так и у женщин. Человеческое сексуальное поведение зависит и от социальных взаимодействий, гораздо более сложных, чем у животных. Как это ни поразительно, но антропологи выяснили, что процесс ухаживания за женщиной очень похож в разных культурах, что дает основания предположить, что он тоже больше обусловлен биологическими факторами, чем культурным опытом.

Как мы показали, наука может объяснить многое по поводу любви и полов, но, конечно, не все. И это замечательно, ведь насколько приятнее жить с тайной!

Часть V Ваш рациональный мозг

Глава 21 Кусочек или два: как принять решение

Физик Ричард Фейнман не имел себе равных в интуитивном понимании законов физики, считал со скоростью калькулятора, а в свободное время был превосходным шутником. Однако у него были сложности с принятием важных решений, особенно когда надо было сделать это быстро. Однажды он написал: «Я не могу принять ни одного важного решения, сколько бы времени у меня ни было».

Присоединившись к Манхэттенскому проекту, Фейнман столкнулся с новой и очень важной проблемой. Многие правила «мирной» академической жизни — например, ничего не публиковать, пока работа не доведена до совершенства, — безупречно доказывая теоремы, оказались не столь важны. Программа, имеющая целью разгром нацистов и создание атомной бомбы, заставила физиков отказаться от привычной неторопливости.

Как-то некий полковник размышлял, позволить ли Фейнману провести секретное совещание с командой из Ок-Риджа. Полковник понимал, что решать надо быстро, и через пять минут дал разрешение, а Фейнман отблагодарил собравшихся, разъяснив им особенности протекания цепной ядерной реакции.

Обстоятельства военного времени можно считать экстремальными, но условия принятия решения почти всегда имеют ограничительный характер. О том, чтобы спокойно взвесить все последствия или ознакомиться со всей информацией перед принятием решения, приходится только мечтать. Например, вы обычно не знаете заранее, как не попасть в пробку по дороге на работу, но вам обязательно нужно выбрать маршрут, иначе вы никогда не доберетесь до офиса.

Еще около пяти лет назад ученые не занимались проблемой принятия решений — они в основном исследовали процессы, непосредственно связанные с восприятием (например, как закодирована воспринимаемая информация) или с реакцией (как кодируются действия). Однако недавно ученые стали обращать внимание на процесс между восприятием информации и реакцией на нее — скажем, когда и куда направить взгляд. Этот невероятно сжатый пример принятия решения отражает способность организма жертвовать точностью ради скорости.

В одном из экспериментов обезьяна смотрит на узоры из точек, движущихся на экране. Обезьяна знает, что если она угадает, в каком направлении переместится большинство точек, то получит свой любимый апельсиновый сок. Она вглядывается в точки: одни движутся направо, другие — налево. Картинка кажется неясной… но обезьяна смотрит еще мгновение и нажимает кнопку. М-м-м, сок!

В соседней же комнате, вне поля зрения обезьяны, перед компьютером сидит экспериментатор. Видеомонитор показывает движения глаз обезьяны, а репродуктор щелкает в соответствии с идущими от нейронов мозга животного электрическими сигналами, которые записывают электроды, размещенные в теменной доле. Движения глаз и нейронная активность (и получение сока, конечно) записываются для дальнейшего анализа. Но уже очевидно, что щелчки в громкоговорителе предвосхищают движения глаз. Щелчки, представляющие собой спайки (см. главу 3), убыстряются и достигают крещендо как раз перед тем, как глаза животного перемещаются направо, а затем становятся тише. Глаза влево — никаких изменений, низкий уровень активности. Снова вправо — множество спайков. Снова и снова активность нейронов предвосхищает решение посмотреть направо.

Связанные с принятием решения сигналы располагаются в боковой внутритеменной области мозга. В других районах головного мозга, посылающих свои сигналы в эту область, информация о точках сиюминутная, воспринимаемая органами чувств. Боковая внутритеменная область мозга интегрирует входящие сигналы, чтобы определить, какие движения глаз, скорее всего, приведут к получению сока, хотя ученые до сих пор спорят о том, какую именно информацию она обрабатывает. Несильное электрическое стимулирование этой области мозга может вызвать решения, приводящие к тому, что обезьяна будет смотреть в неверном направлении.

На реакцию нейронов боковой внутритеменной области мозга также влияют манипуляции, которые животное производит более или менее осмысленно. Ответная реакция возникает быстрее в случаях, если животное уделяет процессу особое внимание, ожидая добавки сока или собираясь совершить движение. В каждом из этих случаев нейроны боковой внутритеменной области мозга и поведение затронуты одинаково. Ученые полагают, что эти нейроны скапливают информацию разного рода и что именно эта часть мозга помогает другим мозговым структурам принимать решение, стоит ли и куда именно смотреть.

Нейронная активность в боковой внутритеменной области мозга отражает даже качество поступающей информации. Если узоры точек менее организованны, активность повышается медленнее, чем когда узоры видны более четко. Определенный уровень активности, «порог принятия решения», тогда достигается скорее, позволяя принять решение в более сжатые сроки. Таким образом, четкая информация приводит к большей ясности, что инженеры называют более высоким «отношением сигнала к помехе».

Фейнман рассматривал версию интеграции информации «с низким уровнем помех», когда шел на встречу с рабочей группой Манхэттенского проекта, состоявшую из разных ученых, — четверо из них, в том числе сам Фейнман, позднее получили Нобелевскую премию. Он был удивлен, обнаружив, что эта знаменитая группа часто приходила к общему решению после того, как каждый высказывал свою точку зрению всего лишь по одному разу. Любой, кто когда-нибудь оказывался на среднестатистическом корпоративном совещании, сможет понять, почему такое эффективное принятие решений поразило его.

Понимание простого процесса, проходящего в мозгу обезьяны, когда нейроны собирают информацию и вычисляют, достаточно ли данных для того, чтобы остановиться и сделать выбор, способно помочь людям проникнуть в тайны принятия сложных решений у людей. Подобно рабочей группе Фейнмана группы нейронов принимают решения, работая вместе для интеграции информации. После того как собрано пороговое количество данных, принимается решение, куда направить взгляд. Однако в настоящее время нет возможности наблюдать за взаимодействием между нейронами. Все, что пока можно сделать, — это создать компьютерный симулятор, который воссоздаст возможную ситуацию. В реальности самым сложным является поиск способа пронаблюдать за одновременной деятельностью сразу целой группы принимающих решение нейронов.

Вне лаборатории принятие решения — гораздо более сложный процесс. Человеческие решения могут быть комплексными (например, устраиваться ли на работу?) или небольшими (что приготовить на ужин?). В таких ситуациях наш мозг вынужден совмещать совершенно различную в своей основе информацию.

Практический совет. Максималисты и умеренные

У нас у обоих большие проблемы с принятием решений. Мы хотим получить наилучший результат, выбирая место для отдыха или обед в ресторане. Этого очень сложно добиться — в итоге мы рискуем провести в процессе выбора целую вечность. Например, при покупке авиабилета мы просматриваем десятки вариантов, стараясь найти самую низкую цену, ближайший аэропорт, наименьшее количество пересадок. Э-эх, эти билеты уже распроданы. Надо пытаться заново. Приняв решение, мы тратим еще больше времени, прикидывая, правильно ли мы поступили, и это выводит наших близких из себя.

Наш стиль принятия решения соответствует паттерну, который можно назвать максималистской моделью. Максималисты тратят много времени, беспокоясь о различиях, даже малейших. В потребительском обществе с широким выбором максималисты страдают от невозможности понять, хорош ли данный вариант. И правда, с определенной экономической точки зрения тратить дополнительное время на улучшение чего-то не имеет смысла, поскольку наше время само по себе имеет определенную стоимость.

Второй стиль принятия решений доставляет больше удовлетворения. В этом случае человек выбирает вариант, достаточный для достижения цели. Умеренные люди ищут до тех пор, пока не найдут подходящие для себя условия, а затем останавливаются. Эти решительные люди не оглядываются назад и мало о чем сожалеют, даже об ошибках. Как говорится, лучшее — враг хорошего. Примером квинтэссенции умеренного подхода является работа биржевого маклера на Уолл-стрит, которому приходится ежедневно принимать сотни решений, не имея времени для повторного обдумывания ситуации. Психолог Барри Шварц популяризировал это деление на максималистов и умеренных, выделив то, что обычно умеренные счастливее максималистов.

Оба автора постепенно обучаются принимать подходящие решения. Наши умеренные супруги пытаются идти на уступки нашему максималистскому подходу. По крайней мере, как умеренные, они не задаются вопросом, почему они живут именно с нами.

Увы, человеческий мозг не создан для того, чтобы хорошо интегрировать сложные количественные факты, возможно, из-за того, что он изначально был создан для согласования социальных ситуаций и выживания в условиях естественной угрозы, а не для решения количественных ребусов. Классическое экономическое мышление предполагает, что отдельные люди могут рационально оценивать затраты и прибыли, но методы оценки мозга не слишком хороши в подобной ситуации. Подкрепление маловероятных событий, например выигрыш в лотерее, воспринимается мозгом не совсем корректно. Если у нас нет интуитивного понимания того, что означает малая вероятность, например, один шанс из ста, то тогда самый неправдоподобный выигрыш в лотерее оценивается неверно. Даже несмотря на то, что потери в результате длительной игры являются фактически заданным результатом, всего лишь одна байка о большом выигрыше становится мотивирующим фактором, перевешивающим любые разумные ожидания. (И это, даже если не упоминать о том, что такое значительное финансовое подкрепление, как выигрыш в лотерее, будет иметь только временное влияние на ощущение счастья, как мы объясняли в главе 18.) Поэтому люди продолжают покупать лотерейные билеты, и этот факт эксплуатируется заинтересованными в деньгах правительствами повсеместно. Известны и более выразительные примеры принятия нерациональных решений. Одним из основных правил мозга, как выяснили Канеман и Тверски (см. главу 1), стало то, что мозг человека неадекватно оценивает проблемы. Когда людей просили угадать количество зерен в банке, на их ответ могла повлиять крутящаяся перед ними во время размышления рулетка и просьба учитывать выпавшее число в качестве возможного варианта. Несмотря на очевидную неуместность связи со случайно выпавшим числом, влияние все-таки было, и ответ склонялся в большую или меньшую сторону.

Практический совет. Можно ли воспитать силу воли

Принятие решения, создание плана действия и воплощение его в жизнь требует ресурса, который может быть истощен. В серии исследований, проведенных учеными из Университета Кейс Вестерн Резерв, было доказано, что после выполнения задания, требовавшего усилий воли, люди менее упорно делали второе задание. Два задания были абсолютно не связаны между собой — например, поедание редиски и попытка решить логическую задачу, не имеющую решения. Чтобы окончательно убедить людей в непривлекательности редиски, ее приносили в тот момент, когда другим участникам эксперимента выдавали шоколадное печенье. Поедатели редиски в среднем на восемь минут быстрее бросали попытки решить логическую задачу и тратили на нее меньше половины времени, потраченного сладкоежками. Точно так же те, кто выполнял очень скучное задание по редактированию текста, с меньшим упорством смотрели невероятно затянутое кино. Сила воли уменьшалась и после физического напряжения или в состоянии стресса.

Интересно, что различные задания требуют напряжения одного и того же источника. Основываясь на модели «истощаемости эго», можно ожидать, что упражнения, способные повысить силу воли в определенных ситуациях, помогут усилить ее и для выполнения других сложных заданий. Точно так же выполнение подряд нескольких не связанных между собой заданий, требующих участия силы воли, может стать очень эффективным методом ее тренировки. Это соответствует мнению ряда психологов (и книг по самоусовершенствованию), уподобляющих силу воли мускулу. Идея тренировки силы воли находит свое высшее выражение в военном учебном лагере, где новобранцы выполняют массу непростых заданий, а также в случае, когда преступник и маньяк Дж. Гордон Лидди, принимавший участие в уотергейтском скандале, тренировал силу воли, держа руку над пламенем свечи.

Хотя напряжение воли любого типа ослабляет усилие воли, требуемое сразу после этого, никто не знает, почему сила воли исчерпаема. Одним из возможных объяснений можно считать то, что механизмы мозга, отвечающие за генерирование активного контроля, связаны с каким-то конечным ресурсом. И наоборот, организационная функция — способность планировать и целеустремленно исполнять последовательность действий — работает лучше при частой практике, а значит, можно предположить, что этот ресурс способен к росту. Стоит внимательнее присмотреться к передней поясной коре, поскольку после повреждения этой области мозга страдают внимание и способность принятия решений.

Очень похожая ситуация наблюдается и с другими системами обучения, которые, как полагают, связаны с изменениями в синаптических соединениях где-то в мозгу: упражнения на развитие силы воли могут привести к физическим изменениям в передней поясной коре и других областях, участвующих в исполнительных функциях, например, в префронтальной коре. Поэтому практикуйте сложные задания, например, вежливое поведение по отношению к неприятным вам людям. Помогает.

Один общий принцип, ставший очевидным после исследований экономического мышления, заключается в том, что затраты и прибыль кажутся менее важными, если они отсрочены, и еще менее важными — если они предполагаются в отдаленном будущем. Этой кнопкой в механизме нашего мозга пользуются для того, чтобы убедить нас хранить больше денег в Пенсионном фонде. В плане, известном как «Сохрани больше завтра», работников не просят откладывать деньги в фонд немедленно, поскольку этому они сопротивляются. Вместо этого их просят пообещать вкладывать долю будущих доходов в эти сбережения. Согласно этому плану люди отдают что-то, чего у них пока еще нет. В результате они не ощущают каких-либо потерь и осложнений для нынешнего жизненного стиля и проявляют больше желания участвовать в акции. Это пример того, как можно сделать из жучка в мозге (того самого, что искушает вас съесть сейчас бекон, хотя вы знаете, что позже это может привести к инфаркту) вашего союзника.

Причина принятия окончательного решения остается неизвестной наблюдателю, а часто и самому принимающему решение человеку. Джон Ф. Кеннеди

Глава 22 Интеллект (и его недостаток)

Сама идея обсуждения умственных способностей обычно раздражает людей и иногда кажется им даже обидной, но в основном это происходит из-за неправильного понимания предмета. Ученым многое известно об индивидуальных различиях в интеллектуальных способностях и откуда они берутся, однако эта информация не попадает в газеты и журналы. Вместо этого журналисты стремятся сравнивать людей, деля их по полу, расе, национальности и т. д. — и беспокоятся, что любые различия станут поводом для всякого рода дискриминации. Именно это так раздражает людей. У исследований умственных способностей плохая репутация, что частично оправдано некоторыми ранними работами в этой области. История этих исследований тесно связана с попытками доказать, что определенные группы людей превосходят другие и тем самым заслуживают особого отношения. Постепенно эти исследования стали классическим предостережением, демонстрирующим, как предвзятое мнение может повлиять на заключение ученых.

Нет никаких оснований полагать, что умственные способности имеют какое-либо долговременное влияние на выживание. Стивен Хокинг

В книге «Ложное измерение человека» Стивен Джей Гулд пишет, как попытки связать размеры мозга с умственными способностями в XIX веке были скомпрометированы отбором данных для подтверждения вывода, который, как полагали ученые, должен был оказаться правильным. Эти исследователи не обманывали намеренно — напротив, они бессознательно пользовались различными критериями для данных, полученных от разных групп, что в результате и привело к стабильному (и неверному) выводу, что в их собственной группе размер мозга был больше. Из-за возможности влияния собственного субъективного отношения в наши дни ученые часто анализируют данные «слепым» методом, не зная о том, из какой группы пришли конкретные данные. Кроме того, в ранних тестах путалось понятие умственных способностей со знаниями людьми отдельных фактов, поэтому образованный участник исследования показывал лучший результат, даже если он не был ничуть умнее, чем люди с меньшим образованием.

Практический совет. Как ожидания влияют на качество выполнения теста

Если людям перед экзаменом о чем-то напоминают или даже просто просят отметить в нужной графе свой пол, это может сильно повлиять на результат выполнения теста. Люди выполняют задание хуже, думая о негативном стереотипе, который к ним относится, особенно если перед этим им сказали, что предстоящее задание будет очень сложным и разработано специально для определения различий между группами. Бывают заметны эффекты влияния стереотипов, касающихся пола, расы, возраста и социально-экономического статуса. Стереотипы могут активизироваться, даже если участники эксперимента не осознают этого, например, если афроамериканские лица на экране мелькают слишком быстро, чтобы их можно было сознательно различить. Что еще более любопытно, подобные эффекты возникают и у людей, не входящих в упоминаемые в стереотипах группы: молодые люди начинают идти медленнее, услышав мнение о пожилых. Это происходит из-за того, что размышление по поводу стереотипа тратит ресурсы рабочей памяти (см. основной текст), которые в противном случае были бы обращены на выполнение задания.

Хорошая новость в том, что этого влияния можно избежать или по крайней мере уменьшить. Очевидно, что учителя не должны ни прямо, ни косвенно давать понять, что они не верят, что конкретные ученики смогут выполнить задание столь же хорошо, как и другие. В стандартных тестах демографическая информация должна отмечаться в конце задания, а не в начале. Этот эффект работает и в противоположном направлении: результат работы может быть улучшен, если студентам показывали материал, противоречащий принятым стереотипам, например, когда перед экзаменом по математике студенткам рассказывали про известных женщин-математиков.

Почти каждый из нас входит больше чем в одну группу, и поэтому, вероятно, наиболее практичным подходом станет внесение более позитивного стереотипа. Например, в задании, где нужно было мысленно переворачивать фигуры, были обнаружены значительные различия между результатами мужчин и женщин, причем первые выполняли быстрее и гораздо более аккуратно (см. главу 25). Когда студентам перед выполнением этого задания задавали вопросы, в которых упоминался пол, женщины дали 64 % правильных ответов по сравнению с мужчинами. Однако когда им задавали вопросы, в которых упоминалось их обучение в частном колледже, количество правильных женских ответов возросло до 84 %. Мужчины выступали лучше, когда им напоминали об их половой принадлежности, а женщины при упоминании их элитного места обучения. Таким образом, разрыв между мужчинами и женщинами заметно сократился, когда последним напомнили о позитивном стереотипе вместо общепринятого негативного.

Мозг любит делать обобщения по поводу разных групп (см. главу 1), поэтому стереотипы вряд ли полностью исчезнут. Вместо этого мы предлагаем вам извлечь преимущество из этих способов мышления, выбрав положительно воздействующий образ. А теперь воспользуйтесь своей головой!

Эти ошибки ученых повлияли на общественное мнение. Многие ранние исследователи умственных способностей полагали, что путем селекции (как с собаками или коровами) можно вывести новую, улучшенную человеческую расу. Это учение называлось евгеникой. Конечно, отношение человека к этой идее связано с пониманием термина «улучшенной», и сам подход будет работать, только если черта, которую вы желаете улучшить, напрямую зависит от генов. Попытка разводить людей на основе черт личности типа «уважения в обществе» страдает со всех сторон. С научной точки зрения это было бы просто смешно, если бы не привело к выводам о необходимости стерилизации людей, официально отобранных по таким параметрам, как бедность, психические заболевания и неадекватное сексуальное поведение. Во многих штатах Америки до сих пор на бумаге эти законы остались, хотя они редко применяются в реальной жизни.

Знаете ли вы? Большой мозг в экономичной упаковке

В 2005 году ворона по кличке Бетти заставила о себе говорить. Исследователи дали Бетти и другой вороне, Адаму, задание достать небольшое ведерко из прозрачного и глубокого цилиндра. Сначала птицам давали искривленную проволоку, которой они, цепляя за ручку, вытаскивали ведро с кусочком мяса. Когда птицам выдали прямую проволоку, Бетти согнула ее с помощью клюва и достала угощение. Поступок Бетти, возможно, был слишком креативным для вороны, поскольку Адам так и не додумался до такого решения. Однако многие животные способны к сложным психическим действиям.

Некоторые виды млекопитающих также выделяются своей сообразительностью. Попугаи, вороны, вороны, шимпанзе и дельфины — все они отличаются исключительными способностями к решению проблем и сложными социальными структурами. Птицы и млекопитающие с усложненными когнитивными процессами отличаются тем, что большая часть их мозга приходится на передний мозг (см. главу 3). Другая впечатляющая особенность — их способность к имитации, которая требует от животного проследить за действием, затем трансформировать эти наблюдения в моторные действия и вновь воспроизвести их.

Среди животных такими возможностями обладают крупные обезьяны (шимпанзе, гориллы и орангутанги), дельфины, врановые (вороны, вороны и сойки) и попугаеобразные (попуаи, кеа и волнистые попугайчики).

Вот типичное задание для воронов. В закрытой коробке лежат кусочки мяса. Крышку коробки можно открыть, потянув на себя за петельку около центра крышки, но ее можно было открыть и иначе — потянув в сторону за другую петлю. В конце концов методом проб и ошибок птицы научаются открывать коробку. Некоторым воронам исследователи закрывали центральную петлю, заставляя их обнаружить боковой метод. Если один ворон наблюдал за другим, отодвигающим крышку вбок, то он обычно пользовался этим же способом.

Животные с большим передним мозгом могут создавать сложные социальные группы и многоступенчатые правила социальной иерархии и взаимоотношений. Так, «порядок клевания» в стае цыплят с маленьким передним мозгом является примером относительно простой социальной структуры. Однако животные с большим передним мозгом, такие как вороны и шимпанзе, живут в постоянно меняющих свою структуру социальных группах. В английском языке эта сложность получила отражение даже в названии групп животных: «грачиный парламент», «конгресс бабуинов».

Одна группа сообразительных животных сильно выделяется своей странностью. Мы имеем в виду осьминогов. Мозг обыкновенного осьминога весит меньше, чем 10-центовая монетка, при этом он вдвое уже. Однако осьминог может обучаться, имитировать, решать задачи и даже… мошенничать. Например, осьминогов можно научить различать красный и белый мячи. Когда обученного осьминога помещают к новичку, то второй имитирует предпочтения первого животного после того, как посмотрит в среднем раза четыре. Те, кто содержит осьминогов, часто придумывают для них различные задания, чтобы тем было чем заняться. В аквариуме штата Орегон осьминогам приходилось решить задачу с тремя движущимися частями, сделанными из ПВХ-трубки, чтобы добраться до упакованного кальмара. И они делали это быстрее, чем за две минуты.

Мозг беспозвоночных сильно отличается от мозга позвоночных и обычно состоит из нескольких пучков нейронов, соединенных между собой короткими нитями нервов. Центральный мозг осьминога вырастает в течение жизни животного более чем в сто раз. Такой рост не замечен ни у одного позвоночного животного. Мозг человека в шестьсот раз больше, чем мозг осьминога, но у осьминога много нейронов находится еще и в щупальцах, которые, возможно, помогают ему обрабатывать информацию.

Эти наблюдения показывают, что схожие методы научения у позвоночных и беспозвоночных развились независимо друг от друга в ходе эволюции. Мнение о том, что передний мозг является основой интеллекта, вероятно, страдает ограниченностью. Понимание того, что есть общего между мозгом осьминога, вороны и человека, способно помочь нам выяснить, каково это — быть умным.

По мере того как исследования умственных способностей становились все более научными, многие работы направлялись на изучение факторов, влияющих на конкретные результаты. Индивидуальные различия умственных способностей конкретных людей заметно превышают любые известные различия между группами людей, однако выполнение тестов одним и тем же человеком может сильно различаться со временем или в зависимости от обстоятельств или тестов.

Много едва уловимых факторов, часто специфических для определенных групп, могут влиять на качество выполнения теста одним и тем же человеком. Многие люди не представляют себе, насколько частым и сильным бывает такое воздействие (см. «Практический совет: Как ожидания влияют на качество выполнения теста»). Поэтому, несмотря на то, что различия в умственных способностях во многом определяют качество выполнения многих тестов, они не остаются с человеком на протяжении всей жизни. И что еще более важно, окружающая среда оказывает огромное влияние на развитие умственных способностей, поэтому групповые особенности, существующие у конкретного поколения, могут не передаться другому. Так что, даже если игнорировать аморальность евгеники, приведенные факты в корне опровергают ее научную состоятельность.

Существуют различные аспекты умственных способностей, но в этой главе мы остановимся на том, что психологи называют «подвижный интеллект» — способность размышлять над проблемой, с которой вы никогда раньше не сталкивались. Эта способность — наилучший общий показатель того, как вы справитесь с различными заданиями, и она не связана с навыками и знанием фактов (например, слов из словаря). Лучше всего измерять подвижный интеллект с помощью прогрессивных матриц Ровена — теста, в котором слова не используются. Вместо слов человеку показывают ряд геометрических фигур с привычными характеристиками и просят выбрать другую фигуру, которая подходит к уже имеющимся.

Какая область вашего мозга отвечает за эту способность? Самый явный кандидат — префронтальная кора. Повреждение этой области ведет к появлению проблем со многими формами абстрактного мышления. В норме объем префронтальной коры коррелирует с подвижным интеллектом. Кроме того, как показало сканирование мозга, боковая префронтальная кора активизируется в процессе выполнения разнообразных интеллектуальных тестов. Однако префронтальная кора, вероятно, не единственная область мозга, ответственная за подвижный интеллект. Теменная область коры также активизируется во время изучения абстрактного мышления и умственных способностей.

Миф. Количество мозговых извилин как признак интеллекта

Идея о том, что складки на коре головного мозга могут быть связаны с его функционированием, восходит минимум к XVII веку. Позднее она была популяризирована учеными единственно на основании того, что в мозге человека больше извилин, чем, скажем, у свиньи или коровы.

Этот миф был развеян после того, как несколько выдающихся мыслителей завещали свой мозг науке для измерения после смерти. Их мозговые структуры были очень похожи между собой, и ни один физический признак не был связан с интеллектом. Мозг известных людей выглядел точно так же, как и мозг менее известных, и количество извилин на них тоже было одинаковым. Точно так же и у животных: извилины коры связаны не с усложнением когнитивных процессов, а с абсолютным размером мозга. Больше всего извилин у китов и дельфинов, меньше всего — у землероек и грызунов.

Согласно наиболее достоверной гипотезе, объясняющей формирование извилин, соединения между нервами стягивают вместе корковую поверхность подобно тому, как неряшливые стежки комкают большое полотно. Одним полезным последствием наличия извилин может оказаться уменьшение длины нервных путей: большое количество аксонов не только занимает много места, но еще и создает длинные пути, по которым проходят сигналы, что увеличивает время обработки информации. В более крупном мозге в коре больше белого вещества, состоящего из пучков нервных волокон, соединяющих отдаленные области.

Увеличенное количество извилин и белого вещества наблюдается у всех млекопитающих с большим размером мозга, независимо от сложности их психических процессов, в том числе у людей, слонов… и коров. (Единственным исключением из этого правила можно считать ламантинов, у которых мозг размером как у шимпанзе, но гораздо глаже. Причина, возможно, в том, что ламантины (они же — морские коровы) передвигаются невероятно медленно, и поэтому им не требуется большой скорости перемещения сигналов, хотя кто знает…)

Если количество извилин не определяет сложность когнитивных процессов, то как быть с размером мозга? Является ли это определяющим признаком? Не совсем. Размер мозга в основном зависит от размера тела. При сравнении разных видов животных можно заметить, что размер мозга увеличивается в среднем со скоростью в три четверти от скорости увеличения размера тела. Не очень понятно, почему более крупному телу требуется больший мозг, но, возможно, мускулатура массивных животных сложнее, и поэтому им требуется большой мозг для координации движений.

С другой стороны, наличие дополнительной массы мозга (по отношению к размеру тела) действительно может повышать когнитивные способности. Например, у людей самый крупный мозг среди животных нашей весовой категории. Дополнительная масса сконцентррована в коре головного мозга: наше отношение объема коры к общему объему мозга (80 %) — самое высокое среди всех млекопитающих. На втором месте, что неудивительно, — шимпанзе и гориллы.

Подвижный интеллект тесно связан с кратковременной памятью — способностью ненадолго что-то запоминать. Кратковременная память может хранить простую информацию — например, номер дома в то время, пока вы идете от машины до места проведения вечеринки; или сложную: вы помните способы, которыми уже пытались решить логическую задачу, и теперь пытаетесь отыскать новый подход. Люди с высоким уровнем подвижного интеллекта устойчивы к отвлекающим моментам в том смысле, что они не «теряют место», на котором остановились в ходе выполнения задания, если временно переключили свое внимание на что-то еще. Снимки мозга показали, что эти способности были связаны с активностью в боковой префронтальной и теменной коре в момент наивысшего отвлечения у людей с высоким уровнем подвижного интеллекта.

Гены влияют как минимум на 40 % индивидуальных различий общих умственных способностей, но их вклад сильно зависит от окружающей среды (см. главу 15). Однояйцевые близнецы, выросшие порознь в результате усыновления семьями среднего класса, показали 72 %-ную корреляцию в уровне интеллекта, но здесь, вероятно, есть переоценка генетического влияния, поскольку близнецы развивались до рождения в одинаковых условиях (пренатальная окружающая среда влияет на 20 % корреляции) и часто проживали в схожих условиях. На результаты тестов, определяющих интеллект, сильно влияют и такие факторы, как образование, питание, обстановка в семье, а также воздействие красок, содержащих свинец, и других токсинов. В семьях с плохой обстановкой влияние генов падает до 10 %. Таким образом, похоже, что гены определяют верхний предел умственных способностей человека, но условия дородового периода и детства влияют на то, достигнет ли человек своего полного генетического потенциала.

Мы уже говорили, что взаимодействие между генами и окружающей средой может быть достаточно сложным. Зависимость интеллекта от генов с возрастом усиливается, возможно, из-за того, что люди ищут такую окружающую среду, которая соответствует их генетическим предрасположенностям. Например, люди с высоким уровнем интеллекта стремятся овладеть профессиями, в которых потребуется использовать их мыслительные способности, что, в свою очередь, помогает поддерживать эти навыки в форме.

В общем, приведенные данные показывают, что поклонники евгеники двигались в абсолютно ложном направлении. Являясь общественными существами, мы можем повысить средний уровень интеллекта более эффективно, улучшая условия обитания детей, не имеющих возможности достигнуть своего генетического потенциала. Споры о групповых различиях в умственных способностях отвлекают внимание и ресурсы от поиска более продуктивных возможностей улучшения ситуации.

Глава 23 Наш фотоальбом: память

На протяжении большей части многовековой истории Лондона единственным способом перемещения по городу было хождение пешком или езда на конке. Поскольку город не был рассчитан на появление машин, его улицы изгибаются и пересекаются под самыми невероятными углами, часто бывают настолько узкими, что транспорт может ехать только в одну сторону. Машины кружат по городу, постоянно объезжая многочисленные маленькие парки. Названия улиц меняются от одного квартала к другому. Для туристов, привыкших к четкой прямоугольной планировке, Лондон кажется воплощенным хаосом.

Проверенный временем способ избежать блужданий по городу — такси. Лондонские таксисты славятся своей способностью домчать до любого пункта этого запутанного мегаполиса. Например, вы приезжаете на Пикадилли-серкус и садитесь в такси. Вы кладете весь свой багаж в салон (ого, он размером с мою однокомнатную квартиру в Нью-Йорке!) и протягиваете водителю адрес — «Грэфтон-вэй». После бесчисленных поворотов — и для большинства американских туристов мгновений вжимающего в сиденье страха при виде мчащихся справа вам навстречу машин — вы благополучно прибываете в нужное вам место.

Стать водителем в Лондоне непросто: обычно получение водительского удостоверения требует около двух лет. Претенденты месяцами рыскают по городу на скутерах, вооруженные картой размером с телефонную книгу, проезжают лабиринты улиц снова и снова, пока не запомнят каждую и не выяснят, как туда попасть из любого другого места. Пиком этого процесса становится экзамен с говорящим названием — «Знание».

Знаете ли вы? Можно потерять ключи, но не разучиться водить машину

В фильме «Помни» герой, получив травму мозга, потерял способность запоминать то, что происходило с ним всего несколько мгновений назад (см. главу 2). Из-за этого нарушения его жизнь стала запутанной и разрозненной. Однако он продолжал с легкостью водить машину. Как такое могло быть?

Мы часто представляем себе память как нечто единое, но на самом деле она состоит из множества компонентов. Наш мозг способен запоминать факты (например, столица Перу) и события (вчера я ужинал с другом), а также соотносить определенное ощущение с опасностью. Мы также помним, как добраться до конкретного места в городе, как починить сломанный механизм и как танцевать степ. Все эти способности требуют участия различных мозговых структур. Соединенные вместе, эти нити создают ткань, которую мы и называем памятью.

Проблема Леонарда с запоминанием новых фактов и событий представляет собой дефект декларативной памяти. В процессе этой памяти участвуют височные доли по бокам мозга, гиппокамп и части таламуса — области, находящейся в центре мозга и формой напоминающей футбольный мяч.

Другие виды памяти контролируются разными структурами мозга. Так, яркость памяти о пугающих событиях (например, о встрече с разъяренным медведем) зависит от миндалевидного тела. Обучение определенным типам движений, например, плавной подаче в теннисе, требует участия мозжечка. Навык, подобный вождению машины, регулируется несколькими областями мозга, но не зависит от системы височных долей, которые и были повреждены у Леонардо. Люди с подобными травмами обладают способностью к усвоению новых навыков — например, рисовать перевернутое вниз головой изображение, хотя обычно и не помнят о том, что умели это делать раньше.

Нейрофизиологи из Лондонского университета рассмотрели мозг водителя такси, чтобы выяснить, оказало ли это интенсивное обучение какой-либо эффект. Ученые пользовались методом магнитного резонанса для создания схемы мозга 50 мужчин — водителей такси и 50 мужчин, которые этим никогда не занимались. Только одна часть мозга у водителей и не-водителей отличалась — гиппокамп, структура, напоминающая формой частично развернутый свиток. Несмотря на небольшую величину различия, его можно было измерить. Задний отдел гиппокампа водителей был в среднем на 7 % больше, чем у участников второй группы, тогда как передний — на 15 % меньше. По сравнению с этими цифрами, разница внутри каждой группы была достаточно велика, и нельзя было сказать, просто изучив гиппокамп, к какой группе относился его обладатель. Однако в целом по сравнению с не-таксистами у шоферов была более крупная задняя часть гиппокампа и более мелкая — передняя. Чем больше был стаж вождения, тем сильнее становилась данная диспропорция. Это отличие не наблюдалось у водителей автобусов, которые также каждый день водили транспорт, однако ездили по одному и тому же маршруту. Может ли так быть, что приобретение и использование «Знания» заставляет гиппокамп расти?

Что может являться причиной этой разницы? Активные нейроны выделяют факторы роста, известные как нейротрофины, которые стимулируют аксоны и дендриты увеличивать свои отростки и даже создают новые. Как мы уже говорили, выделение нейротрофинов — основополагающий момент в раннем развитии. Кроме того, активное использование нервной ткани может привести к ее ускоренному росту в более позднем возрасте. Новые нейроны периодически рождаются и у взрослых, причем чаще всего это происходит в гиппокампе. Мы не знаем точно, насколько увеличение размера и количество нейронов влияет на функционирование, но можно предположить, что оно тоже улучшается.

Это приводит нас к одному из основных вопросов нейрофизиологии: что именно меняется в мозге, когда мы что-то выучиваем? Сложность в том, что лишь некоторые изменения можно увидеть, когда мы смотрим на всю структуру мозга. Но новая информация, скорее всего, сохраняется в виде изменений силы связей между нейронами и самих связей. Эти изменения не обязательно влияют на величину мозговой структуры, как не меняется размер листа бумаги после того, как на нем что-то написали. Именно поэтому измерение величины мозговых структур — это довольно приблизительный и непрямой путь к постижению их возможностей.

Первой причиной, заставившей исследователей начать изучение гиппокампа, стало то, что он участвует в пространственном ориентировании у животных и у людей. При движении по лабиринту определенные нейроны гиппокампа крысы активизируются, только когда она оказывается в конкретном месте. Поскольку гиппокамп крысы содержит миллионы нейронов, каждое место в лабиринте ассоциируется с сотнями или тысячами нейронов, активизирующихся, когда крыса туда попадает. Взятые вместе, все нейроны гиппокампа, активные и нет, создают карту из пространственных клеток, на которой определенные нейроны отмечают, где находится крыса.

Тот же феномен был обнаружен и у людей во время видеоигр, которые очень напоминают то, чем ежедневно занимаются лондонские таксисты. Запись индивидуальных нейронов у людей обычно не производится, поскольку для этого требуется вскрытие черепа, но оно проводилось у людей с жестокими приступами эпилепсии. Этим пациентам часто вживляют электроды, чтобы определить место в мозге, где начинаются судороги, а затем удалить его, не повредив при этом соседние области, необходимые для нормального функционирования. Исследователи используют эту возможность, чтобы проследить за активностью нейронов во время игры пациента в видеоигру, в которой нужно добраться до разных мест назначения в придуманном городе, — что-то вроде очень скучной версии игры « Grand Theft Auto » без банд, преступлений и секса.

Так же, как и у крыс, в гиппокампе виртуальных водителей есть пространственные клетки. Например, некоторые клетки активизировались, когда игрок оказывался перед аптекой, но оставались пассивными, когда он находился перед бакалеей. Специфическая реакция клеток на различные воображаемые местоположения начиналась после нескольких игр. Как это все образовалось так быстро? Возможно, в нашей голове уже находится что-то вроде пустой карты, ожидающей связи с реальными местами, которая является первым этапом обучения ориентированию в новой местности, — подобно водителю, ездящему по городу на скутере с картой в руках.

Помимо участия в формировании памяти на места, гиппокамп принимает активное участие и в процессе декларативной памяти (запоминание фактов и событий). Например, если вы помните поездку на такси по Лондону, описанную выше (а мы надеемся, так и есть), вы используете декларативную память. Канадский психолог Бренда Милнер первой оценила важность гиппокампа и соседних структур для этой формы памяти. В 1950-х она осматривала пациента НМ, перенесшего операцию с целью излечения от эпилепсии. Подобно активности мозга пациентов, игравших в видеоигры про водителей такси, припадки НМ начинались в гиппокампе или соседней области — височной доле коры головного мозга. Однако в то время еще не записывали активность перед операцией. Доктора знали только то, что судороги часто начинались в височной доле или гиппокампе. Поэтому они просто полностью удалили эти структуры.

После операции судороги у НМ действительно стали гораздо реже. Он мог вести разговоры, решать логические задачи и вести обычный образ жизни. Но вместе с тем у него появилась странность: он потерял способность помнить события уже через пять минут после того, как они произошли. Милнер много раз тестировала его в течение нескольких месяцев. Он хорошо выполнял задания и даже улучшил свои показатели после ряда повторов. Однако он не мог формировать новые воспоминания о событиях или людях. Например, каждый день он здоровался с Милнер так, будто видел ее впервые.

Милнер и другие нейропсихологи в конце концов заключили, что височные структуры необходимы для формирования декларативной памяти. Проблемы, с которыми столкнулся НМ, теперь стали заметны у многих людей после вызванных инсультом нарушений височных структур мозга, в том числе — гиппокампа.

Миф. Восстановленная память

Воспоминания нельзя «проиграть» подобно кассете или компьютерному файлу. Они хранятся в застенографированном виде, разделенные на краткие кусочки, в которых остается только то, что наш мозг считает важным, — все неинтересные подробности удаляются. Как мы уже говорили, наш мозг придумывает некоторые подробности для того, чтобы создать более связную историю (см. главу 1). Иногда это приводит к трагедиям.

На волне скандальных случаев 1980-х и 1990-х годов социальные работники и терапевты стали выявлять «подавленные воспоминания» детей, столкнувшихся с жестоким обращением. Эти истории вышли на поверхность после того, как интервьюеры постоянно задавали наводящие вопросы, а самые интересные ответы награждались повышенным вниманием. В Манхэттен-Бич, штат Калифорния, в судебном процессе утверждалось, что сотни детей из дошкольного учреждения Макмартин подверглись сексуальному насилию, а некоторые — в несуществующей сети подземных тоннелей. Эти невероятные истории привели к длительной судебной тяжбе и к несправедливому заключению сроком на пять лет Рэя Бакли, директора детского учреждения.

Дополнение воспоминаний — хорошо изученный феномен. В одном эксперименте исследователи спрашивали людей, где те находились, когда узнали о взрыве космического шаттла «Челленджер». Через несколько лет ответы тех же людей отличались от данных, полученных сразу после взрыва, что позволяет говорить о придумывании людьми правдоподобных объяснений, когда они не помнят, что происходило.

Исследователи стимулировали возникновение ложных воспоминаний и в лабораторных условиях. Например, если вам показали список слов с похожим подтекстом — мороженое, мед, леденец, печенье, конфета, шоколад, — а позднее спросили, было ли в этом списке слово «сахар», велика вероятность того, что вы с уверенностью ответите утвердительно. Это пример дополнения, при котором был сделан разумный вывод, что определенное событие вполне могло иметь место, хотя его и не было.

Неустойчивость памяти подыгрывает и другому общепринятому мифу, восходящему к учению Зигмунда Фрейда. Он предполагал, не имея на то надежных оснований, что травматические события подавляются и затем становятся недоступны сознанию. Эта концепция стала такой популярной, что многие верят в нее и сегодня — даже те, чья профессиональная деятельность связана с психическим здоровьем. Однако для подобного подавления не существует практически никаких научных подтверждений. Слабость этой теории подробно описана в работе психолога Дэниэла Шактера «В поисках памяти». Глубокий травматический опыт забывается, только когда травма ведет к потере сознания или к повреждению мозга или если опыт произошел с человеком в слишком юном возрасте, чтобы он мог сформировать долговременные воспоминания (этот процесс начинается в возрасте 3–4 лет). Большинство исследователей памяти согласны с тем, что восстановление потерянных травматических воспоминаний происходит чрезвычайно редко.

Поскольку и для пространственной, и для эпизодической памяти необходим гиппокамп, ученые строят предположения о том, что эти две формы памяти могут иметь между собой много общего. Например, думают, что оба типа памяти основываются на размещении событий во взаимосвязи. В пространственной памяти связь физическая — в расположении; в эпизодической — связь более общая, по времени или даже по логической последовательности. Какая физическая особенность гиппокампа позволяет ему делать эти логические связи? Около ста лет назад психолог Уильям Джеймс предположил, что в нашем мозге существуют определенные запомненные последовательности действий. В соответствующих условиях эти последовательности могут вызвать какие-то изменения, повышающие вероятность их повторного свершения. Если последовательность действий повторяется, то в конце концов изменение становится достаточно сильным, чтобы вся последовательность могла запускаться одним определенным сигналом.

Практический совет. Не могу выкинуть это из головы

Анна Вольдман оказалась в тупике. Они с сыном работали над созданием сборника песен под названием «Глаз сокола» на основе ее стихов. Занимаясь отделкой песен, она поняла, что не может избавиться от одной фразы, крутившейся у нее в голове. Это буквально сводило ее с ума. Почему эта строка так упорно не хочет забываться?

Беспокоившая ее фраза — это пример запомненной последовательности, которые занимают важное место в наших воспоминаниях. Мы все время вспоминаем последовательности — от движений, необходимых для произнесения своего имени или приготовления утреннего кофе, до названий улиц, идущих перед нужным вам поворотом, за которым будет наш дом. Без способности вспоминать последовательности многие аспекты повседневной жизни были бы невозможны.

Когда мы думаем об отрывке песни или речи, наш мозг может повторять последовательность, усиливающую относящиеся к этой фразе связи. В результате повышается вероятность того, что мы вспомним эту фразу, что затем приведет к еще большему усилению связей. Подобный цикл повторяющегося воспоминания может быть необходим для нормального процесса откладывания воспоминаний.

Однако в случае Анны повтор помогал сформировать позитивную петлю подкрепления и порочный замкнутый круг. Сначала она вспомнила фразу специально, но затем та стала всплывать непроизвольно. Назойливая фраза оказалась той самой, над которой Анна активно работала, и поэтому она обладала сильным эмоциональным влиянием. Эмоции могут подчеркнуть некоторые аспекты полученного опыта и увеличить вероятность того, что они останутся в памяти.

Как оборвать этот бесконечный цикл повторов? Один из способов — вспомнить другую последовательность, чтобы подавить подкрепление первой. Вспоминая вторую песню, вы получаете возможность забыть первую. Анна попыталась переключить свою память на что-то другое, прослушав оперу Пуленка по пьесе Жана Кокто. Это лучшее лекарство, которое мы можем предложить: найдите другую «заразную» песню и надейтесь, что она не станет еще более раздражающей, чем первая.

В 1949 году канадский нейропсихолог Дональд Хебб предположил, как может происходить изменение Джеймса. Он полагал, что основным компонентом обучения была активность нейронов, включавшихся в определенном порядке, заданном синапсами. Согласно его гипотезе усиление и ослабление синаптических соединений между нейронами может стать основой определенной последовательности активации нейронов. Более 20 лет спустя Тердже Лемо и Тимоти Блисс доказали, что Хебб был прав: синапсы действительно могут надолго менять свою силу после того, как были активированы (что мы обсуждали в главе 13). Этот феномен, названный долговременной потенциацией, с того времени находили у самых разных животных, в том числе у приматов, крыс, кроликов, слизней, насекомых, птиц и даже осьминогов. Эти изменения длятся от считаных минут до нескольких часов. В более длительных случаях соединения могут перегруппировываться, могут даже появляться новые связи, возможно, ведущие к структурным изменениям подобно тем, что мы видели в мозге лондонских таксистов.

Какое отношение эти идеи имеют к гиппокампу? Многочисленные нейроны в гиппокампе активизируют соседние клетки, которые, в свою очередь, активизируют соседние — возможны длительные последовательности во всем гиппокампе. Это очень напоминает видение Хеббом последовательности действий как средства проигрывания полученного опыта. Возможно, замкнутые петли возбуждения гиппокампа позволяют создавать такие последовательности.

Замкнутые петли возбуждения также могут играть роль и в том, почему гиппокамп и височная доля столь склонны к эпилепсии. Если у этих структур есть тенденция формировать замкнутые петли с позитивным подкреплением, то они могут инициировать эпилептические судороги, являющиеся периодами вырвавшейся из-под контроля мозговой активности. В коре головного мозга тоже немало внутренних соединений, и в ней нередко начинаются судорожные припадки.

Глава 24 Рациональность без причины: аутизм

Если в последние годы вы читали много газет и журналов, то у вас могло сложиться впечатление, что аутизм вызывается определенными токсинами в окружающей среде или, возможно, прививками. Согласно одному недавнему исследованию эта идея в семь раз чаще обсуждается в популярной прессе, чем в научной литературе, на которой якобы и основываются заметки журналистов. Несмотря на свою привлекательность, гипотеза о влиянии окружающей среды имеет один важный недостаток: она, скорее всего, ошибочна или как минимум неполна.

«Аутизм» — это многогранный термин для разнообразных нарушений поведения, начинающихся в раннем детстве. Аутизм определяется тремя основными чертами: недостатком социального взаимодействия, нарушениями вербального и невербального общения, а также негибким и повторяющимся поведением. Это заболевание в наши дни встречается у шести детей из тысячи, причем у мальчиков — в четыре раза чаще. Люди с нормальной речью, но с двумя другими признаками считаются больными другим родственным заболеванием — синдромом Аспергера.

Социальные проблемы, вызванные аутизмом, различаются очень сильно. Можно попытаться описать их, пользуясь терминами так называемой теории разума. Это выражение относится к человеческой способности представлять себе то, что знают другие люди, о чем они думают или что чувствуют, — способности, которая развивается у большинства детей в возрасте 3–4 лет. Люди с аутизмом сталкиваются с невероятными трудностями, пытаясь понять точку зрения другого человека, и, соответственно, им сложно ориентироваться в ситуациях, когда другие лгут, иронизируют, насмехаются над ними или хитрят. У аутистов имеются конкретные проблемы с распознаванием лиц, а также восприятием мимических выражений эмоций. Большинство людей, смотря на лицо другого человека, обращают основное внимание на его глаза, но аутисты обычно смотрят на рот или вообще в сторону.

Сэм вырос с сестрой, страдающей аутизмом. Карен поздно начала говорить, в возрасте двух-трех лет она часто била других детей и кричала без особой причины. Попытки завести с ней разговоры не имели успеха. На вопрос «Как дела?» она отвечала повтором вопроса, а когда ей подсказывали, как надо ответить («Карен, скажи, что у тебя все хорошо»), она говорила «У тебя все хорошо». Она часто уходила в себя, просиживая долгие часы в углу и стуча пальцем по своей ладони. Эта форма развлечения, казалось, успокаивала ее, но не годилась для совместной игры. Сэм не приглашал друзей в дом, боясь, что их игру прервет дикий крик или случится что-нибудь еще похуже. Он старался уходить в гости или в библиотеку, чувствуя себя там спокойнее, чем дома.

Проблемы Карен были не очевидны, и диагноз «аутизм» ей поставили только к пяти годам. Тогда, в 1970-х, это заболевание еще не было столь известно. В то время люди знали об аутизме еще меньше, чем теперь. Родители Карен в течение многих десятилетий думали, что с ней что-то случилось в раннем детстве, что и стало причиной отклонений. То ли она родилась недоношенной, то ли с новорожденной, у которой не до конца окостенел череп, обращались неаккуратно.

Чувство вины часто встречается у родителей аутичных детей — его корни в предположении, что заболевание стало результатом воздействия окружающей среды. Долгие годы психиатры связывали аутизм с эмоциональной холодностью матерей, демонстрируя при этом полное непонимание процесса, что, однако, вполне соответствовало родительскому ощущению ответственности. Вообще причины плохо изученных заболеваний часто ищут в воздействии окружающей среды. Язву тоже считали следствием стресса, хотя на самом деле это бактериальное заболевание.

Мы не знаем точно, что именно приводит к аутизму, но уверены, что это заболевание поражает мозг и во многом на него влияет генетический фактор. Если у одного из двух однояйцевых близнецов есть этот диагноз, то существует более 50 % вероятности того, что у другого он тоже проявится, хотя изначально у близнецов не больше риска заболеть аутизмом, чем у детей, рождающихся поодиночке. Даже не однояйцевые братья и сестры аутичного ребенка в 25–67 раз больше подвержены этому заболеванию, чем другие дети. И у родственников аутичных людей более высок шанс проявлять некоторые аутичные симптомы, даже если они и не являются полными аутистами.

Знаете ли вы? Делай как я: зеркальные нейроны

Социальные навыки зависят от эмпатии — понимания чувств других людей. Эмпатия не дается при рождении, но воспитывается в детстве. Исследования показывают, что одним из способов, которыми дети пользуются для того, чтобы научиться различать язык тела и мимику других людей, является имитация. Маленькие дети стараются имитировать действия окружающих, как будто смотрятся в зеркало, — они поднимают левую руку, если кто-то поднимает правую, хотя они скорее стараются сымитировать цель действия, чем само действие.

Нейрофизиологи обнаружили мозговые схемы, специализирующиеся на имитации, которые могут быть важны и для процесса эмпатии. Так называемые «зеркальные нейроны» располагаются в извилине Брока, а также в премоторной и теменной коре у обезьян. Они активизируются, когда животное выполняет направленное на достижение цели действие, например хватает еду или смотрит, как это делает другое животное. Некоторые зеркальные нейроны активизируются, только когда животное видит, как кто-то повторяет его движения, но другие активны и тогда, когда другое животное достигает той же цели новым способом. Некоторые зеркальные нейроны активизируются даже такими стимулами, когда действие невозможно увидеть, — например, звуком разворачиваемого кусочка еды или при виде того, как чья-то рука тянется за барьер, где, как знает обезьяна, находится еда. Похоже, зеркальные нейроны различают намерение совершить определенное действие, поэтому могут активизироваться, когда еду кто-то берет с намерением съесть, но не обратят никакого внимания, если еду берут для того, чтобы убрать в надежное место.

Сканирование человеческого мозга показало, что при имитации активизируются две мозговые структуры. Магнитное стимулирование, прерывавшее функции извилины Брока, препятствовало имитации у людей. В основном зеркальные нейроны теменной коры располагаются в височной верхней борозде, которая распознает психическое состояние других людей. При исследовании десятилетних детей область зеркальных нейронов была более активна у ребят, получивших более высокий результат в тестах на эмпатию. Похоже, что эмпатии можно научиться, представляя себя на месте другого человека.

Проблемы с социальным общением, наблюдаемые при аутизме, могут включать в себя дисфункции системы зеркальных нейронов. У детей-аутистов активность этой области была ниже нормы, когда их просили понаблюдать или сымитировать выражение лица других людей. Более того, степень снижения активности коррелирует с тяжестью проявления аутичных синдромов. Конечно, эти данные не доказывают, что дефект системы зеркальных нейронов вызывает аутизм, поскольку в этом состоянии много других областей мозга не функционирует нормально, в том числе те, что отвечают за распознавание лиц. Другим возможным проблемным отделом мозга аутичных людей является островок головного мозга, отвечающий за обрабатывание как своего собственного эмоционального состояния, так и за распознавание этого состояния у других людей (см. главу 16). Эти перспективные идеи наверняка привлекут немало исследователей в ближайшие годы, что поможет получить новые данные о причинах, вызывающих аутизм.

Однако, несмотря на сильное влияние наследственности, «гена аутизма» не существует. Есть несколько редко встречающихся синдромов, при которых могут проявляться аутичные симптомы из-за мутации одного-единственного гена. Но в большинстве случаев для возникновения аутизма требуется наличие определенной комбинации генов. Мы знаем это, поскольку у разнояйцевых близнецов, у которых совпадает половина генов, около 10 % вероятности заболеть аутизмом.

Очевидны два факта: во-первых, поскольку окружающая среда оказывает одинаковое влияние как на однояйцевых, так и на разнояйцевых близнецов, эффект среды в среднем должен быть невелик. Во-вторых, вероятность того, что оба разнояйцевых близнеца будут больны аутизмом, гораздо ниже, чем в случае с однояйцевыми. Это типичный паттерн наследования заболевания, зависящего от множества генов. Вот простой пример: если аутизм пациента вызван наследованием двух различных мутировавших генов (пусть это будет ген А от матери и ген В от отца), тогда существует только один шанс из четырех, что у братьев или сестер пациента будут точно те же копии обоих генов А и В. А если участвует большее количество генов, то вероятность еще ниже. Подобный анализ привел ученых к заключению, что большинство случаев аутизма вызвано мутациями от двух до двадцати генов.

Даже если выяснится, что аутизм полностью вызывается генетическими мутациями, нельзя исключать возможности влияния и окружающей среды. Хорошим примером взаимодействия между генами и окружающей средой можно считать фенилкетонурию, которая появляется в результате генетической мутации, нарушающей функционирование энзима, который превращает аминокислоту фенилаланин в другое вещество. Когда фенилаланин создается в организме, он разрушает нейроны, приводя к задержке умственного развития и проблемам с поведением. Это нарушение может быть сведено на нет с помощью вмешательства со стороны окружающей среды — извлечения всего фенилаланина из диеты человека.

Миф. Прививки ведут к возникновению аутизма

Предполагаемая связь между прививками и возникновением аутизма в течение последних нескольких лет получила широкую огласку. Роберт Кеннеди-младший написал об этом книгу. Конгрессмен-республиканец от штата Индиана Дэн Бартон, дедушка внука-аутиста, неоднократно созывал слушания конгресса на эту тему. Ученые потратили сотни часов и пересмотрели записи о тысячах пациентов в попытке открыть эту связь, однако не нашли оснований для подобных предположений. Но слухи не прекращаются.

Вся эта суматоха началась с проведенного в 1998 году британским гастроэнтерологом исследования. В работе сообщалось о 12 пациентах, отобранных на основании желудочно-кишечных симптомов. Девять из них подходили под критерии диагноза «аутизм». Родители восьми детей рассказали, что симптомы появились приблизительно в то время, когда детям сделали прививку от кори, свинки и краснухи (вакцина MMR). В работе отмечалось, что поведенческие и кишечные симптомы могли появиться одновременно не случайно, поскольку у обратившихся за лечением детей было выявлено слишком много аутичных симптомов.

Позднее от этого документа отказались десять из двенадцати соавторов гастроэнтеролога. Они написали: «Мы хотим пояснить, что в этой работе не было установлено никакой причинно-следственной связи между проведением прививки и появлением аутизма, поскольку имеющихся данных явно недостаточно». В этом исследовании не было даже контрольной группы, что было просто необходимо. Получить еще раз те же данные, что и в этом исследовании, не удалось. На свет также вышло то обстоятельство, что перед публикацией своей работы ведущий автор консультировал группу юристов, намеревавшихся возбудить дело против производителей вакцины.

Родители могли ассоциировать вакцинацию и появление аутичных симптомов случайно, поскольку оба события произошли приблизительно в одно и то же время. Прививки обычно делаются в возрасте между 12 и 15 месяцами, а симптомы аутизма начинают проявляться в возрасте одного-двух лет. В позднейшем исследовании, проведенном в 1979 году, были идентифицированы все случаи аутизма и близких к нему расстройств в одном районе Лондона. Здоровым детям прививки делали не реже, чем аутичным. Диагноз «аутизм» после проведения вакцинации не ставился чаще, чем в любое другое время. Шведское исследование показало, что введение вакцины MMR никак не связано с увеличением частоты проявления диагноза «аутизм». В нескольких независимых исследованиях, проведенных Американским медицинским институтом, Советом медицинских исследований Великобритании и Кокрановской библиотекой (международное объединение, сформированное для оценки учеными медицинской литературы), никакой реальной связи между вакцинацией и аутизмом найдено не было. Кокрановская группа отметила, что большинство работ по этой теме не соответствует действительности из-за ненадежной оценки результатов и пристрастного отношения исследователей.

Гипотеза, которой придерживается Кеннеди, заключается в том, что аутизм вызывается этиловой ртутью в тимеросале — консерванте, содержавшемся в некоторых вакцинах (хотя и не в вакцине MMR) до 2001 года в Америке. Основным фактом, служащим в пользу этой идеи, является повышение частоты аутизма в течение последних десятилетий, хотя неизвестно точно, отражает ли это действительное увеличение количества больных людей, что мы обсудим ниже. Пусть даже эпидемия аутизма имеет место, но она не связана с наличием тимеросала в вакцинах. В лондонском исследовании не было отмечено никакого резкого повышения частоты встречаемости аутизма, когда в 1988 году была введена в использование вакцина, содержащая тимеросал.

Тимеросал входил в состав американских вакцин в период с 1991 по 2001 год, однако рост заболеваемости аутизмом начался раньше и не снизился после удаления этого консерванта из состава вакцин. В Канаде и Дании перестали пользоваться тимеросалом в 1995 году, однако и там не было зафиксировано уменьшения количества случаев аутизма. Как это ни печально, но продолжающиеся дебаты об этой ложной причине отвлекают столь нужные ресурсы от продуктивных подходов в изучении настоящих причин появления аутизма.

Один из аргументов, который можно истолковать в пользу влияния окружающей среды на развитие аутизма, — увеличение случаев этого заболевания в течение последних четырех десятилетий. Число впечатляет: по сравнению с первыми исследованиями в 1960-х годах количество зарегистрированных случаев возросло в 15 раз. Однако при более близком рассмотрении выявляется несколько важных факторов, изменившихся в период между ранними и современными данными.

Во-первых, изменились сами критерии диагноза, а даже самое небольшое изменение такого рода ведет к очень большим колебаниям измеряемого явления. Многие дети, у которых в наши дни стоит этот диагноз, не получили бы его в 1980 году, когда первые критерии были официально утверждены. Большинство пациентов с этим диагнозом в наше время проходят лечение в специальных учреждениях, тогда как раньше о них могли так не заботиться и они продолжали жить безо всякой интеграции в общество. Во-вторых, сейчас родители и доктора больше знают об аутизме и более склонны рассматривать эту возможность при оценке ребенка с нарушением развития. В-третьих, появились лучшие способы лечения, что увеличило стремление родителей идентифицировать у своего ребенка аутизм.

Многие родители заинтересованы в получении поведенческой терапии, которая, хотя и не меняет ситуацию в корне, может ее улучшить. Конечно, никто не может сказать, что частота появления аутизма не возросла. Некоторые ученые даже считают, что аутизм еще не всегда диагностируется и в наше время. Единственное, что можно утверждать, так это то, что данные прошлых десятилетий не дают четкой информации по повышению частоты встречаемости этого нарушения.

Каково бы ни было соотношение генов и окружающей среды в процессе появления аутизма, оба этих фактора действуют, влияя на развитие мозга. Мозг большинства аутистов не сильно отличается от нормального мозга, хотя у некоторых пациентов его размер заметно увеличен при необычно маленьком мозжечке, объяснения чему еще нет. Эти различия в размере не наблюдаются при рождении, а развиваются на протяжении двух первых лет жизни, что предполагает идею «отсечения» мозговых связей, которые обычно появляются в этот период (см. главу 10). У большинства аутистов имеются разнообразные трудноуловимые, но широко распространенные проблемы в коре и других областях, в том числе изменения в частоте или количестве нейронов, а также в неверном разделении нейронов на функциональные группы.

Всего несколько специфических генов точно связаны с аутизмом. Если для возникновения этого заболевания требуются многочисленные мутации, то генетики могут никогда не идентифицировать все сложные сочетания, принимающие участие в этом процессе. Однако даже частичные ответы могут быть полезны в попытке выяснить механизм этого мозгового нарушения. Например, аутизм связан с мутациями двух семейств родственных генов — нейрексинов и нейролигинов. Эти гены преобразовывают белки, контролирующие расположение рецепторов нейромедиаторов во время формирования как возбуждающих, так и тормозящих синапсов в процессе раннего развития.

Это интересно, поскольку около 30 % аутистов сталкиваются также и с эпилепсией по сравнению с 1 % частоты встречаемости в норме. Эпилепсия — это заболевание, связанное с возбудимостью головного мозга, появляющейся при нарушении баланса между возбуждающими и тормозящими синапсами, в результате чего возникает неконтролируемое возбуждение, вызывающее судороги тела. Легко представить, как повреждение нейрексинов или нейролигинов может стать причиной дефектов синаптического баланса, ведущего к судорогам. И ненамного сложнее представить себе подобные изменения, ставшие причиной менее заметных функциональных дефектов в областях мозга, контролирующих речь или социальное поведение, хотя никто точно не знает, как все происходит.

Некоторые ученые считают, что все различия между мозгом аутиста и нормального человека являются результатом изначального дефекта соединений между различными областями мозга. В частности, многие симптомы аутизма можно объяснить повреждением связей, позволяющих лобной доле и другим так называемым ассоциативным областям (координирующим использование различных типов информации) влиять на области мозга, отвечающие за повседневное поведение и ощущения. Без этих связей мозг не сможет регулировать входящие сигналы, что может привести к гиперчувствительности к стимулам окружающей среды, встречающейся у многих аутистов. Ассоциативные области также важны и для облегчения гибкости реакций в различных условиях, в том числе — сдерживающие поведенческие привычки, необходимые в конкретных ситуациях, что может объяснять ригидное и повторяющееся поведение. И в конце концов, многие из этих ассоциативных областей напрямую связаны с социальным поведением (см. главу 16).

Остается вопрос: почему генетический фактор, лежащий в основе аутизма, не исчезает. Не получают ли отдельные гены от этого какую-то пользу? Так, аутисты часто бывают очень наблюдательны к деталям, возможно — из-за недостатка высшего контроля лобной доли. Небольшое количество людей из всего человечества с исключительной способностью концентрироваться на задании могут быть хорошим приобретением для общества. Говоря словами аутистки Темпл Грандин, «что бы произошло, если бы гены аутизма пропали из генофонда человечества? Вы бы получили людей, стоящих группами и болтающих друг с другом, но ничего бы не было сделано».

Глава 25 Небольшое путешествие к Марсу и Венере: разница в когнитивных процессах между полами

Мужчины и женщины абсолютно одинаковы.

Шутка. Если бы мы придерживались этой идеологической линии, то данная глава была бы очень короткой. Итак, правда, что многие различия между полами сильно преувеличены, а некоторые — просто придуманы. Мир полон заботливых мужчин и агрессивных женщин, и в целом оба пола равны по сообразительности. Но, как, наверное, заметил любой, кто растил детей, мальчики и девочки рождаются с несколько разным механизмом между ушами.

Конечно, есть различия в областях мозга, которые определяют, человека какого пола вам бы хотелось увидеть в обтягивающем белье (см. главу 20). Но минутку — подумаем, почему мужчины и женщины могут по-разному думать, если они находятся не в постели. Мы знаем, что гормоны влияют на работу мозга и что количество половых гормонов — например, тестостерона и эстрогена — у мужчин и женщин различается. Эти гормоны оказывают особенно сильное влияние до и сразу после рождения ребенка, когда мозг младенца только формируется, но их эффект распространяется и на взрослых. Форма мозга мужчины и женщины тоже различна, возможно, в результате воздействия этих гормонов, хотя большинство этих отличий едва заметно. У женщин поверхность мозга несколько больше, как и количество связей между областями, тогда как мозг мужчины несколько крупнее по объему, даже если учитывать их больший рост.

Зная эти различия, вы вряд ли удивитесь, что мужчины и женщины могут вести себя по-разному. Но поведение человека определяется не только биологией, но и опытом, и тренировкой, что мы часто называем культурой. Большинство детей старается вести себя так, чтобы порадовать своих любимых взрослых. Если девочек наказывают за то, что они пачкают платье, тогда как мальчики чувствуют, что втайне родители рады такому проявлению мужских качеств, то мы не можем сделать вывод, что девочки изначально склонны аккуратнее относиться к своему внешнему виду. Многие подростки считают, что мужчины находят умных женщин менее привлекательными (хотя, к счастью, мы-то знаем лучше). В школах, акцентирующих внимание на академических достижениях, понимают вероятность того, что девочки могут подстраивать свое поведение (и свои очевидные способности), чтобы соответствовать сложившемуся стереотипу.

Миф. Женщины больше подвержены перепадам настроения, чем мужчины

Мы не можем отрицать того, что настроение у женщин меняется. Однако большинство людей не понимает одной простой вещи: у мужчин оно тоже меняется. На самом деле их настроение меняется с такой же частотой, что и у женщин. Как мы это узнали? Когда психологи раздали мужчинам и женщинам пейджеры и попросили их записывать свое настроение каждый раз, когда раздастся сигнал, частота перемен настроения у обоих полов была приблизительно одинакова. Любопытно, что и мужчины, и женщины помнили колебания женского настроения лучше, и, когда позднее их просили написать, насколько переменчиво на прошлой неделе было настроение их самих и их партнера, оба пола указывали на большую частоту колебаний настроения у женщин.

Это правда, что психические заболевания, связанные с изменением настроения (в том числе депрессией и повышенной тревожностью), приблизительно вдвое чаще встречаются у слабого пола. Частично это может происходить из-за того, что женщины при плохом самочувствии с большим желанием идут к врачу, но, даже учитывая это культурное различие, женщины все равно находятся в зоне большего риска. Никто точно не знает, почему это так, хотя некоторые предполагают, что в течение жизни женщины чаще подвергаются стрессу, что связано с вероятностью возникновения депрессии или состояния тревожности (см. главу 17). Оба пола одинаково склонны к маниакально-депрессивным заболеваниям, сильно зависящим от генетического фактора.

Предубеждения также могут влиять на то, как результаты людей будут оцениваться окружающими. В начале 1970-х среди классических музыкантов разгорелись споры о том, могут ли женщины так же хорошо исполнять музыку, как мужчины, поскольку подавляющее большинство лучших музыкантов оркестра составляли именно мужчины. Затем феминистки убедили руководителей американских оркестров прослушать музыкантов, скрытых ширмой. Сюрприз! Спустя двадцать лет в пяти лучших американских оркестрах около половины составили женщины. Однако в Европе прослушивания вслепую редкость, в оркестрах в основном играют мужчины, и многие музыканты продолжают считать, что женщины играют хуже представителей сильной половины человечества.

Итак, как различить биологическое и культурное влияние на наше поведение? Разделить их полностью нельзя, однако мы можем выдвинуть предположения. Например, поведение, которое различается у самок и самцов животных, скорее всего, отражает именно биологические различия. (Например, у крыс нет богатой культуры.) Поведение мужчин в разных культурах мира тоже во многом определяется биологическим началом (хотя эта биология может определяться их более крепкими мускулами, а вовсе не мозгом). Помня об этом, давайте рассмотрим некоторые из самых убедительных биологических половых различий, замеченных у людей.

Наиболее надежным различием является пространственное ориентирование. Не то что мужчины не любят спрашивать дорогу — возможно, это от культуры, но они обычно представляют себе физическое устройство мира иначе, чем женщины. Даже самки крыс больше полагались на заметные объекты на местности, чтобы найти дорогу, тогда как самцы действовали на основе умственной пространственной карты. Представьте себе лабиринт, в котором дорога к лакомству запоминается усиленным вниманием или к определенным знакам на стенах лабиринта, или к знакам на стенах комнаты. Повороты лабиринта к разным стенам комнаты (что меняло ключи ориентировки) не сильно мешали самкам находить дорогу, тогда как самцы начинали ошибаться. Изменение знаков на стенках лабиринта оказывало больший эффект на самок. Точно так же, если вы слышите, как кто-то говорит: «Проезжайте мимо каменной церкви, сверните налево, затем, через несколько кварталов, поверните направо и увидите желтовато-коричневый дом с большой елью», — вы, вероятно, разговариваете с женщиной. А вот если вы слышите: «Проезжайте в южном направлении около 1,6 мили, затем еще полмили на восток», — велика вероятность, что это мужчина.

Различия касаются и более абстрактных форм пространственного мышления. Например, увидев незнакомый объект, сфотографированный под одним углом, мужчины быстрее и точнее решают, является ли вторая картинка изображением того же объекта, снятого под другим углом. Мы знаем о том, что эта разница, вероятно, возникает из-за гормонов, по одной простой причине: если дать женщинам тестостерон, то они гораздо лучше справляются с этим заданием. (При длительном приеме у них начинают расти волосы на груди и лице, так что это не самый лучший выход из ситуации для большинства женщин.)

Знаете ли вы? Результаты мужчин более разнородны

Люди часто обращают внимание на тот факт, что больше мужчин, чем женщин, получают чрезвычайно высокие оценки по математическим тестам, но при этом больше мужчин выполняют эти задания очень плохо. Вообще результаты мужчин во многих тестах, проверяющих психические способности, варьируются сильнее, чем у женщин. Представители сильного пола показывают результаты, далеко отстоящие от среднего в обе стороны. Как и все половые различия, разница невелика и становится существенной лишь для отдельных людей, чьи результаты заметно отличаются от усредненных.

Возможным эволюционным объяснением этой разницы является то, что самки всегда более значимы благодаря возможности приносить потомство. Если несколько самцов из популяции будут сильно отличаться и погибнут или не смогут участвовать в процессе размножения по иной причине, общее количество детенышей, скорее всего, останется постоянным, поскольку оставшиеся самцы смогут восполнить потерю. С другой стороны, если в популяции окажется меньше самок, то, скорее всего, детенышей будет тоже меньше. Генетические изменения, ведущие к более высокой вариабельности у конкретных мужчин, скорее всего, останутся в популяции, поскольку они с большой долей вероятности будут переданы следующему поколению.

Половые различия при выполнении геометрических тестов, в которых нужно мысленно переворачивать фигуры, велики, причем средний мужчина показывал лучшие результаты, чем 80 % женщин. Однако для сравнения скажем, что эта когнитивная разница между полами (одна из самых больших среди известных) меньше, чем их разница в росте, — мужчина среднего роста в Америке выше, чем 92 % женщин.

Но не все пространственные задания мужчины выполняют лучше женщин. То, что женщина всегда знает, где именно притаилась горчица в холодильнике, не случайность — это реальная разница между полами. (Вы можете попробовать провести дома с друзьями следующий эксперимент. Разместите на подносе 10–20 предметов, дайте всем посмотреть на них в течение минуты, затем перемешайте их и попросите всех написать, какие предметы поменяли свое место.) Женщины лучше мужчин запоминают пространственное положение предметов, и их преимущество в выполнении этого задания не менее велико, чем у мужчин при выполнении геометрических тестов.

А что по поводу интеллектуальных способностей? В 2005 году Ларри Саммерс, президент Гарварда, здорово навредил себе, публично заявив, что мужчины разбираются в математике лучше женщин. Вообще-то он сказал, что больше мужчин, чем женщин, получили очень-очень высокий результат в стандартном математическом тесте. Взглянув на результат выполнения теста, определить, кто его делал, практически невозможно, поскольку у большинства населения способности в общем совпадают. Но среди очень высоких (и очень низких) результатов выполнения математических тестов количество мужчин гораздо больше.

Подобный дисбаланс между полами может быть биологической разницей, связанной с мужским преимуществом в абстрактном пространственном мышлении, но он также может являться результатом нашей культуры, навязывающей женщинам мнение, что они не сильны в математике. Например, возможно понизить результат выполнения женщиной математического теста, всего лишь попросив ее написать на первой странице свой пол (см. главу 22), или повысить его, попросив перед работой подумать о добившихся многого женщинах. (Пожалуйста, попробуйте это дома!)

И вообще: результаты тестов не очень связаны с успеваемостью — на самом деле мужчины хуже справляются с курсом математики в колледже, чем можно было предположить по их результатам, тогда как женщины обычно учатся лучше. Поэтому все-таки неизвестно, определяются ли половые различия понимания высшей математики разницей мозга мужчины и женщины или их культурным воспитанием.

Если забыть о политкорректности, можно упомянуть и о том, что в тюрьмах мужчин тоже больше. Они гораздо чаще попадают в неприятности из-за жестокого поведения. Означает ли это, что мужской мозг биологически более склонен к агрессии, или просто мужчины больше, сильнее и поэтому чаще используют насилие, поскольку оно является для них эффективным способом поведения? Агрессия более социально приемлема у мальчиков, хотя многие современные родители, к своему ужасу, обнаружили, что у мальчиков более сильная врожденная тенденция к жестоким играм, хотя родители обращались со своими сыновьями и дочками одинаково. Молодые самцы обезьян также больше любят грубые игры, чем их сверстницы-самки, и даже предпочитают игрушечные грузовики куклам. Хотя уровень агрессии сильно варьируется в разных культурах, обычно мужчины агрессивнее женщин. Поэтому наиболее вероятным нам кажется предположение, что на развитие этой черты характера у мужчин влияют как биологические, так и культурные различия.

Тест. Как думают мужчины? Какая из трех предложенных форм является перевернутым вариантом фигуры слева? Отвечайте как можно быстрее и отметьте потраченное время по часам с секундной стрелкой. (Ответы даны в конце, но не подглядывайте!)

Этот тест демонстрирует одно из самых больших известных различий между мозгом мужчины и женщины. Мы знакомы с одним профессором нейрофизиологии, который рос как женщина, но в конце концов понял, что всегда ощущал себя мужчиной, и захотел изменить свой пол. Будучи ученым, эта женщина приняла участие в исследовании различий в когнитивной сфере между полами, сфокусированном на мысленной ротации предметов, как в предложенном выше тесте. Проведение исследования во время изменения пола дало ученым необычное преимущество: они смогли включить одного и того же человека в женскую (до) и мужскую (после) группы!

До лечения гормонами этот тест казался нашей подруге весьма сложным, и ей приходилось очень медленно мысленно поворачивать каждый предмет, чтобы выяснить, подходит ли он к предложенному образцу. После начала курса уколов тестостерона выполнять это задание ей стало легче. К концу исследования, будучи уже мужчиной, он мгновенно видел очевидный правильный ответ. Это самое четкое описание того, как изнутри можно прочувствовать разницу между полами.

Ответы: 1б, 2a, 3в

Споры о различиях мужчины и женщины длятся сотни лет, и мы не пытались здесь исчерпать эту тему. Как сказал писатель-юморист Роберт Орбен, «никто никогда не выиграет битву полов; нас слишком многое связывает с врагом».

Часть VI Измененные состояния сознания

Глава 26 Изучение сознания

Концепция свободной воли привносит парадокс, очевидный каждому, кто интересуется философией работы мозга. С одной стороны, наш ежедневный опыт: желания, мысли, эмоции и реакции, — все это создано физической активностью мозга. Хотя правда и то, что нейроны и глиальная ткань мозга создают химические изменения, ведущие к появлению электрических импульсов и межклеточного взаимодействия. Суть в том, что физические и химические законы руководят всеми нашими мыслями и действиями, и мы всецело согласны с этим предположением. Однако каждый день мы делаем выбор и поступаем в зависимости от окружающего нас мира. Как увязать два этих факта?

Нельзя отрицать, что повреждение мозга может привести к изменениям в поведении. Живший в XIX веке железнодорожный рабочий Финеас Гейдж был ответственным и трудолюбивым человеком до несчастного случая. Вылетевшая шпалоподбойка пробила ему нижнюю челюсть и вышла из макушки. Как ни удивительно, он выжил. Однако после этого несчастья Гейдж стал бесполезным человеком, неразборчивым в связях бездельником. Его опыт идеально демонстрирует, что наш мозг определяет то, какие мы.

Действия человека описывает концепция свободы воли. Если поведение объекта можно предсказать с математической точностью, то у него нет свободы воли. Таким образом, у простых объектов — например, атомов или частиц — свободы воли нет. Согласно одной точке зрения, свобода воли исключается идеей о том, что сигналы нашего мозга могут быть предсказаны каким-то образом, если мы знаем, что происходит в каждой клетке.

Однако более перспективным представляется подход, согласно которому наша интуиция подводит нас, когда мы пытаемся предсказать, что делает сложная система. Никто еще не создал полного компьютерного подобия биохимических и электрических действий хотя бы единственного нейрона, не говоря уже о сотнях миллионов нейронов, находящихся в мозге! Точно предсказать реакцию мозга невозможно по сути. С практической точки зрения существует функциональное определение как свободы, так и свободы воли. Долгое время нейрофизиологи отказывались рассматривать эти вопросы, поскольку многие из них чувствовали, что концепты свободы воли и сознания были столь неопределимыми, что их просто невозможно изучить. И все же некоторые аспекты сознательного опыта стало возможным рассмотреть.

Сложно изучать индивидуальный субъективный опыт, тот самый, о котором вы, быть может, беседовали по ночам в школьные годы. Что происходит в нашем мозгу, в результате чего возникают все эти состояния — «безучастность» или «грусть»? Каким образом я чувствую это и представляю себе, что можешь чувствовать ты? Этот кажущийся простым вопрос приводит ученых в недоумение частично из-за того, что он определяется в терминах неизмеримых аспектов опыта, которые философы, изучающие мозг, называют первичными ощущениями.

Знаете ли вы? Далай-лама, нирвана и хирургия мозга

Привлекательность мысли о влиянии мозга на моральное поведение разделяет и далай-лама, произнесший речь на ежегодной встрече Общества нейрохирургов в 2005 году. Сэм спросил Его Святейшество, каково будет его отношение к тому, что однажды люди достигнут нирваны с помощью искусственных методов — например, путем принятия лекарственных препаратов или хирургического вмешательства. Его ответ удивил нас.

Далай-лама сказал, что если б такое средство было разработано, то он бы смог сэкономить немало времени на медитации, которое потратил бы на хорошие дела. Он даже указал на собственную голову и сказал, что, если бы дурные мысли можно было остановить, удалив определенную часть мозга, он бы хотел «вырезать ее! Вырезать ее!». Его выученный дома английский и резкие движения были незабываемы и могли бы раздражать, если бы исходили не от человека в одеянии святого.

Однако далай-лама сказал, что подобное лечение можно будет применять, только если оно оставит в неприкосновенности принципиально важные способности человека. Услышав это, мы с облегчением вздохнули, поскольку эти слова исключают префронтальную лоботомию — нейрохирургическое лечение, изобретенное Эгашем Монишем и популяризованное с большим энтузиазмом в середине ХХ века американским психиатром Уолтером Фрименом. Префронтальная лоботомия — радикальная процедура, в результате которой префронтальные доли отделяются от других областей мозга. Этот метод стал популярным в психиатрических больницах в основном как способ контроля трудных больных. Операция действительно удаляет жестокие и асоциальные импульсы, но вместе с этим пропадает и множество других психических функций — например, планирование целенаправленных действий, мотивация, комплексное мышление. К счастью, лоботомия как лечебная процедура практически повсеместно запрещена.

Следуя той же логике, которой мы пользовались для определения того, что мозговые структуры вовлечены в другие ментальные феномены (например, зрение), паттерн мозговой активности, однозначно ассоциируемый с сознательным восприятием сенсорных стимулов, является признаком восприятия.

Знаете ли вы? Может ли сканер мозга прочитать ваши мысли?

Паттерны активности мозга невероятно сложны. В любой момент миллионы нейронов в мозге генерируют электрические импульсы. Увидеть все происходящее во всех нейронах одновременно невозможно при уровне развития современных технологий. Но даже имея возможность записать все, интерпретировать имеющиеся измерения и идентифицировать мысли человека — это скорее из области фантастики, которая, возможно, никогда не станет реальностью.

С другой стороны, решить менее сложные задачи возможно. Например, при сканировании мозга можно заметить сильные эмоциональные реакции в виде повышенной активности в миндалевидном теле (см. главу 16). Ученые, основываясь на паттернах активности мозга, могут с уверенностью сказать, какой из двух возможных объектов осознанно видит человек. Левый глаз человека видел один объект, правый — другой, в результате чего сознательное восприятие пациента все время переключалось с одного образа на другой. Исследователи смогли идентифицировать паттерны активности, связанные с осознанием испытуемым правого или левого объекта. Таким образом, они могли угадывать осознаваемый образ, изучив реакции человека на представляемые ему сотни образов. Попытки создания сканера, способного различать ложь, сталкиваются приблизительно с теми же проблемами, поскольку этот механизм придется подгонять под активность конкретного мозга. Но было бы очень странно ждать сотрудничества от человека, чьей наградой за такую лояльность может стать тюремное заключение.

Так что не беспокойтесь о том, что за вашим мозгом смогут проследить. До определенного уровня это действительно возможно. Вам придется довольно долго очень спокойно лежать в многомиллионном сканере, а шпиону будет необходимо точно знать, что именно вы видите левым глазом, а что — правым. Иначе говоря, вам не требуется жестяной шлем для защиты головы — просто храните бесстрастное выражение лица.

В одном эксперименте ученые быстро показывали испытуемым два набора картинок и просили их определить некоторые отличительные особенности в первой серии. Концентрация на первой серии затрудняла для испытуемых способность определить нужные признаки из второго набора — феномен, известный как «слепота внимания». Некоторые области мозга активизировались каждый раз независимо от того, обратил ли участник эксперимента внимание на признак из второго ряда картинок. Среди этих областей была первичная зрительная кора, в которую сначала попадает зрительная информация на пути к коре головного мозга.

Однако другие области активизировались только при повторе эксперимента, когда люди отвечали, что они увидели второй стимул. Это исследование показывает, что зрительный стимул может активизировать на удивление большое количество областей головного мозга, причем мы не будем этого осознавать. Сознательный подход, в свою очередь, напоминает фонарь, который выделяет специфический стимул и игнорирует другие.

Мы осознаем лишь некоторую часть поступающих стимулов, а наш мозг обрабатывает гораздо больше информации. У людей с диагнозом «слепозрение» нормальные глаза, но они не могут описать ни одной конкретной детали, а иногда вообще ничего из окружающего их мира. Это частично слепые люди. Однако когда их спрашивают о направлении источника света, они часто правильно указывают на него, хотя сами считают, что просто угадывают. Как такое может быть?

У слепозрячих людей не функционирует первичная зрительная кора, через которую должна пройти визуальная информация, чтобы затем попасть в остальные отделы коры. Из-за этого дефекта такие люди не могут осознанно воспринимать зрительную информацию. Однако сенсорные стимулы идут в другие области мозга. Как вы помните, визуальная информация поступает из сетчатки в таламус, откуда она пересылается дальше в кору (см. главу 3). Сетчатка связана напрямую с верхним холмиком — структурой, имеющейся практически у всех позвоночных животных. Зрительная информация в этом, более анцестральном, отделе мозга сознательно не воспринимается, но все равно может руководить действиями, например, движениями глаз или определением направления.

Информация, которую мы даже не осознаем, может быть достаточно сложной. Ученые из Университета Айовы нашли способ измерить интервал между стимулом и восприятием. Людей попросили сыграть в симулированную игру на деньги, в ходе которой они могли выбирать карты из нескольких колод. Каждая карта давала указания увеличить или уменьшить свои денежные средства. Участники эксперимента не знали, что в некоторых колодах карты были перемешаны так, что давали большие выигрыши, но потери оказывались еще большие, что в результате приводило к убытку. Другие колоды, предлагавшие маленькие выигрыши, но еще меньшие потери, в результате давали чистый выигрыш. После повторяющихся проигрышей участники эксперимента начали выбирать карты из выгодных колод, но не могли объяснить почему, пока не сыграли еще несколько раз.

Знаете ли вы? Мой мозг заставил меня сделать это: нейробиология и закон

Школьный учитель не мог перестать похотливо смотреть на медсестру. Умный и вполне рассудительный мужчина, он иногда действовал очень странно и коллекционировал детскую порнографию. Его арестовали после того, как он начал делать сексуальные предложения своей падчерице. Несмотря на понимание неправильности своего поведения, он просто не мог остановиться. Он сказал врачам, что боялся того, что изнасилует женщину, у которой он снимал квартиру. И еще у него были страшные головные боли.

Сканирование мозга выявило большую опухоль, давящую на переднюю часть его мозга недалеко от орбитофронтальной коры — структуры, отвечающей за регулирование социального поведения. После удаления опухоли его социопатические наклонности утихли, и он потерял интерес к порнографии. Другие раздражающие симптомы также исчезли — например, желание мочеиспускания на себя самого.

Обычно социопатические черты характера так четко не связаны с повреждениями мозга, но случай с учителем демонстрирует возможность того, что криминальное поведение может быть связано со специфическими дефектами структур мозга. Первые попытки определить связь анатомии и поведения были предприняты в XIX веке пионером криминологии Чезаре Ломброзо. Однако он не добился успеха, поскольку отталкивался от посылок, которые, как было доказано позднее, не имели значения — например, он считал, что важное значение имеет форма головы. Тем не менее позднейшие исследования показали, что в детстве или юности жестокие преступники довольно часто получали травмы головы, особенно — фронтальной зоны. Сканирование мозга в наши дни позволило определить наличие заметных повреждений мозговых структур (как опухоль у учителя), которые могут влиять на поведение.

Способность связывать криминальное поведение с отдельными областями мозга повышает возможность нового типа защиты, основанной на том, что преступник не отвечает за свои действия. На первый взгляд это утверждение не имеет смысла — в конце концов, мы и есть наш мозг и не можем утверждать, что были обмануты им. Но по мере все более глубокого понимания принципов работы мозга не станем ли мы задумываться, как нам поступать с некоторыми преступниками?

В законе уже существует ниша для тех, кто не может отдавать себе отчет о последствиях своих действий. В таких случаях, как с учителем, возможно, имеет смысл изменить стандарт психической вменяемости, чтобы она включала в себя не только осознание моральности поведения, но и способность действовать в соответствии с этой моралью. Это будет соответствовать старинному принципу, согласно которому люди должны отвечать не за то, что они думают, но за то, что делают.

Мы можем получить пользу и из пересмотра способов наказания преступников. Наказание преследует две цели: моральную расплату за преступление и устрашение остальных. Однако учитель уже знал о том, что поступает плохо, и люди с подобным повреждением мозга не должны терпеть кару. Этот взгляд уже имел прецедент: в 2002 году Верховный суд Америки постановил, что наказание психически неполноценного человека негуманно.

Новая тема, поднятая нейрофизиологами, — это современные технологии. Например, состояние психики человека можно изменить путем удаления опухоли. Совершившие правонарушение люди могут различаться. Согласно уголовному праву человек, заранее спланировавший свое злодеяние, обвиняется в совершении предумышленного преступления и подвергается более жестокому наказанию, чем действовавший в пылу момента. Однако существуют легальные прецеденты того, что люди не всегда могут полностью отвечать за свои действия. Возможно, в будущем люди с повреждениями мозга так же, как и непредумышленные преступники, будут подвергнуты меньшему, но справедливому наказанию, а также будут обязаны пройти лечение.

По мере усовершенствования нейробиологии понимание связей между мозговыми структурами и функционированием мозга будет, несомненно, расширяться. Некоторые люди полагают, что при вынесении наказания будет необходимо учитывать эту новую науку. Разве тюремное заключение — самый лучший способ наказания 15-летнего подростка, чья префронтальная кора еще не сформировалась? Стоит ли предпочесть восстановление мозга преступника его наказанию? Вопрос о лечении больного мозга тесно связан с моральными проблемами, поскольку подразумевает под собой изменение самой личности человека. Возможно, критерий далай-ламы о необходимости оставлять критически важные способности человека нетронутыми будет браться в расчет. Подобные моменты «нейрозаконодательства» позволяют взглянуть на старые вопросы морального поведения в новом свете. Как говорят когнитивные нейрофизиологи Джонатан Коэна и Джошуа Грин, «если нейрофизиология способна изменить (моральную) мотивацию, тогда она сможет изменить и закон».

Одни из первых реакций во время проигрыша в игре были заметны в орбитофронтальной коре (см. главу 16). Пациенты с дефектом этой области, лежащей над глазницами и вокруг них, никогда не улучшают свои показатели в этой игре, а иногда даже демонстрируют стрессовые реакции на проигрыши — например, у них сильно потеет кожа. Полученные данные показывают, что эта часть мозга может определять плохие события до того, как мы осознаем проблему. Таким образом, процессы в орбитофронтальной коре могут быть связаны с опытом неприятных ощущений.

Неосознанные реакции могут даже предвосхищать действия человека. Например, в 1980-е годы в Калифорнии был проведен следующий эксперимент. Людей попросили стукнуть пальцем в момент совершения выбора и отметить время своего выбора, посмотрев на часы. Области мозга, ответственные за формирование двигательной активности, активизировались на полсекунды раньше, чем было произведено какое-либо движение. Но участники эксперимента осознавали свое решение на несколько десятых секунды позднее, незадолго до начала движения.

Эти открытия противоречат нашей идее о свободной воле. Сознательное решение действовать — то, что мы обычно связываем со свободой воли, происходит только после того, как деятельность мозга уже началась. Единственное сознательное действие, которое предвосхищало движение, происходило тогда, когда человека просили остановить движение, которое инициировали другие области мозга. В некотором смысле это не свободная воля, а запрет. Свободный запрет.

Вызывается ли ощущение намерения двигательной подготовительной активностью мозга? Вполне возможно. Однако осознание наших собственных действий иногда может начинаться, только когда решение уже принято. Совокупный эффект таков, что наш мозг генерирует наши действия, но часть процесса принятия решений завершается до того, как мы можем рассказать про это. В этом смысле мы исполнители, а не командиры.

Глава 27 Что нам снится: нейробиология сна

Никто не знает точно, почему сон важен. Спят почти все животные, даже насекомые, ракообразные и моллюски, а отсутствие возможности поспать может стать фатальным. В основе большинства теорий сна лежит предположение, что сон необходим мозгу. По мере развития и эволюции мозг животных становился все сложнее — усложнялся и сон: от одной стадии до нескольких этапов.

У многих животных во сне падает активность сердца, мышц и мозга, что не мешает им проснуться, если их достаточно сильно толкнуть. Большинство животных спит ночью, что имеет смысл, поскольку в темноте сложно видеть (и быть увиденным). Сон позволяет сохранить энергию и сочетать свою активность с периодами тепла и света.

Каковы бы ни были функции сна, у животных, полностью отказавшихся от него, появляются встречные преимущества. Среди ограниченного количества животных, которые никогда не спят, большинство — это рыбы, которым необходимо все время плавать, чтобы оставаться живыми. Например, полосатый тунец или некоторые виды акул, которые получают достаточное количество кислорода только при условии, что вода проходит сквозь их жабры на достаточно большой скорости. С похожей проблемой сталкиваются дельфины, которым необходимо часто подниматься на поверхность, чтобы сделать глоток воздуха. Они справляются с этой проблемой, научившись спать с бодрствующей одной половиной мозга. Среди других неспящих животных можно назвать обитающих в пещерах рыб и несколько видов практически неподвижных лягушек, про которых разумно было бы задать встречный вопрос: просыпаются ли они вообще?

У низших позвоночных сон состоит из продолжительного ритма низкой активности мозга. У рептилий запись электроэнцефалограммы во время сна показывает определенный ритм спайков — это позволяет предположить, что некоторые нейроны продолжают активную синхронную деятельность. Эти невысокие спайки напоминают медленный сон — самую глубокую стадию сна у человека.

Когда в ходе эволюции появились птицы и млекопитающие, возник новый тип сна — быстрый. В то же время медленный сон начал включать в себя среднюю стадию в дополнение к первой. Фаза сна с быстрыми движениями глаз (быстрый сон) определяется движением глаз (что вы можете заметить, если понаблюдаете за спящим человеком) и электрическими импульсами, отражающими активность коры мозга. Эта активность своими импульсами напоминает активность бодрствования, что и дало этой фазе сна свое второе название — фаза парадоксального сна, поскольку активность мозга во время быстрого сна не совсем соответствует нашему пониманию «сонной активности».

Именно во время быстрого сна у людей и у млекопитающих происходят практически все, и особенно самые яркие сновидения. Спящие собаки, кошки и лошади издают звуки и делают беспокойные движения. Сны не дают мозгу генерировать активные движения, поскольку команды коры блокируются тормозящим центром в стволе мозга, активном во время сна. Подавление со стороны коры не дает нам действовать вне наших снов и, возможно, ответственно за то состояние паралича, который часто упоминается при описании сновидений, особенно — кошмаров. Специалисты полагают, что ее неправильное функционирование отвечает за лунатизм и может быть причиной ночного энуреза у детей. Подавляющий центр можно удалить хирургически — после такой операции кошки выгибают спины дугой и вступают в симулированную драку во время стадии быстрого сна, что дает основания предполагать, что они часто видят схватки во сне.

Предположение о биологической функции фазы быстрого сна и сновидений является предметом самых горячих споров. Одной из функций сна может быть «закрепление» воспоминаний. Хранящиеся в долговременной памяти воспоминания подвергаются определенному процессу трансформации в течение нескольких недель или месяцев, поскольку наши воспоминания фактов, событий и опыта постепенно перемещаются из первоначального места хранения в гиппокампе в кору. В то же время воспоминания о специфических эпизодах объединяются в более общее знание, известное как семантическая память, в которой хранятся факты, которые люди знают, но не осознают откуда.

События дня практически никогда не становятся сюжетом сна в ту же ночь — они попадают в сон через несколько дней или еще позже. Вероятно, сон помогает нам их обрабатывать. После прерванного сна некоторые воспоминания бывает сложнее закрепить. Переломным моментом сна для закрепления воспоминаний считали то фазу медленного, то фазу быстрого сна. Лишение любой стадии ведет к оказанию определенного влияния на обобщение воспоминаний, хотя большинство данных (и исследований) сконцентрировано на стадии быстрого сна.

Одной из причин сложности изучения связи сна с памятью являлось повреждение мозга и тела, к которому приводит отсутствие сна. Нехватка сна вызывает стрессовую реакцию, при которой выделяется гормон кортизон. Требуется около четырех недель лишения сна, чтобы убить крысу, и около двух недель — дрозофилу. Человек смог оставаться без сна одиннадцать дней. Этот подвиг, запечатленный в Книге рекордов Гиннесса, скорее всего, останется непобитым, поскольку издатели книги закрыли эту категорию из-за риска для здоровья. Через несколько дней лишения сна люди начинают галлюцинировать. В такой стрессовый момент выделяются гормоны, например кортизон, которые и нарушают процесс научения. Отсутствие возможности спать негативно влияет на память, что не может быть объяснено только стрессом, поскольку она блокирует обобщение воспоминаний у животных и после того, как у них были удалены надпочечники для предотвращения вырабатывания гормонов стресса.

Почему сон важен для обобщения воспоминаний? Возможно, потому, что изменения в силе связей между нейронами (синаптическая пластичность) происходят под влиянием нейронной активности как во время бодрствования животного, так и во время сна. Если нейронная активность запомненного эпизода воспроизводится заново во время сна, это может облегчить обобщение для памяти. На самом деле некоторые паттерны активности нейронов во время бодрствования проигрываются еще раз во время сна при невероятно точном временном соответствии — до тысячных долей секунды.

Знаете ли вы? Проснись, малышка Сьюзи: нарколепсия и модафинил

Человек, страдающий нарколепсией, может засыпать в любое время дня. Это может происходить не только в состоянии покоя, но и в разгар активной деятельности. Это нарушение было изучено на примере стаи нарколептических собак, живших в Стэндфордском университете. Игра с одной из таких собак протекала абсолютно нормально, пока животное не устало, после чего сразу свалилось, заснув. Как у людей, так и у животных, болеющих нарколепсией, не хватает определенного типа нейромедиаторов — пептида орексина. Орексин воздействует на рецепторы гипоталамуса — центр регулирования сна, агрессии, сексуального поведения и других базовых видов деятельности.

В лечении нарколепсии пока не применяются преимущества открытия орексина. Большинство видов лечения стимулируют нервную систему, воздействуя на моноамины — крупную категорию медиаторов, включающих в себя серотонин, дофамин и норадреналин. Для этой цели используются антидепрессанты и возбуждающие средства — например амфетамин и метамфетамин. Среди связанных с этими препаратами проблем можно отметить головокружение и, в случае с амфетамином и метамфетамином, опасность привыкания. Амфетамин в небольших дозах может способствовать бодрствованию, тогда как в большем количестве ведет к моторной активации, что дает возможность потенциально отделить положительное воздействие от побочных эффектов.

Популярным средством борьбы с нарколепсией, не оказывающим побочных эффектов, стал модафинил (продается в Америке, Великобритании и других странах как провигил). Модафинил и амфетамин усиливают состояние бодрствования как у здоровых людей, так и у нарколептиков, хотя никак не влияют на мышей, поскольку у них отсутствует молекула, выносящая дофамин из синаптического пространства. Эти данные показывают, что состояние бодрствования тесно связано с мозговой дофаминной сигнальной системой.

Модафинил применяют и для того, чтобы усилить бодрое состояние и снизить риск во время продолжительных рабочих смен. В исследовании, проведенном силами американских ВВС, модафинил был почти так же эффективен, как и декседрин (амфетамин), при повышении отдачи работников во время сорокачасовых смен. У пилотов наблюдалось усиленное внимание, уверенность и отличное выполнение симулированных маневров самолетов. Если к модафинилу действительно не возникает привыкания, то он, скорее всего, станет очень популярным как у нарколептиков, так и у людей, вынужденных подолгу работать.

Одним из видов активности, требующей точной последовательности возбуждения нейронов, является произнесение звуков. Во время пения специфический набор нейронов в мозге птицы возбуждается в порядке, который близко связан с последовательностью звуков в песне. Эти нейроны отвечают за генерирование отточенных изменений в напряжении мышц, контролирующих орган произнесения звуков птицы и создающих таким образом каждый раз одну и ту же песню. Ученые, наблюдавшие за этими нейронами, выяснили, что те же самые паттерны генерировались и во время сна птицы. В каком-то смысле это означает, что птицам снится пение песен.

Знаете ли вы? Почему зевота заразна?

Хотя мы ассоциируем зевоту с сонливостью и скукой, ее цель как раз разбудить нас. Зевок вызывает сильное раскрытие глотки и гортани, позволяя большому количеству воздуха попасть в легкие; таким образом кислород попадает в кровь, усиливая состояние бодрствования. Зевота встречается у самых разнообразных позвоночных, включая всех млекопитающих и даже, возможно, птиц. Она бывает даже у зародыша после двенадцати недель беременности. У приматов зевки связаны с напряженной ситуацией и потенциальной угрозой. Зевоту можно рассматривать как попытку вашего тела достигнуть самого высокого уровня бдительности в требующих этого ситуациях.

Зевота заразна — с этим сталкивался любой, кто пытался научить чему-то класс скучающих школьников. Причина этого неизвестна, хотя может быть связана с необходимостью передавать от одной конкретной особи к другой сигнал о потребности повышенного внимания. Видеопленка с записанной зевотой также увеличивает частоту зевков у шимпанзе и других обезьян.

Зевотой не заражаются млекопитающие, не относящиеся к приматам. Однако и они способны распознавать зевок: собаки зевают в ответ на стрессовые ситуации и, как считается, тем самым успокаивают других. Вы тоже можете иногда успокаивать свою собаку, зевая.

Способность зевать контролируется стволом мозга. Некоторые больные тетраплегией с опухолью в варолиевом мосту, блокирующей передачу корковых двигательных команд настолько, что они даже не могут открыть рот, все же могут непроизвольно зевать. У этих пациентов единственной областью мозга, способной инициировать зевок, является группа нейронов в среднем мозге, которая передает моторные команды из мозга лицевым мускулам. Некоторые ученые полагают, что зевота может начинаться в этих нейронах. Зевки случаются даже у людей, пребывающих в коме.

Особенно странно, что центр регулирования зевоты находится в таком занятом месте мозга, как ствол, поскольку сигналы могут неожиданно перескочить из одной области в другую. Например, одним побочным эффектом прозака является то, что некоторые женщины во время зевоты могут испытывать прилив крови к клитору и даже оргазм. Эта случайная связь (для небольшого количества счастливиц) сделает скучную ситуацию гораздо более привлекательной.

Часто бывает достаточно увидеть, услышать или даже просто подумать про зевоту, как у нас начинается тот же самый процесс. Возможно, вы пытаетесь подавить зевок, читая эти строки, как делали и мы в процессе их написания. (Мы не примем этого близко к сердцу.) Вид зевоты вызывает активность в корковых областях, которые активизируются и другими зрительными стимулами, а также высказываниями других людей. Хотя мы постарались кратко описать, почему зевота может быть заразной (преимущество передачи сигнала о необходимости быть бдительным), мы все же не знаем, что именно происходит в мозге для того, чтобы воспринять это послание.

Медленная фаза сна может также включать в себя проигрывание опыта, полученного при бодрствовании. Когда крыса бежит по лабиринту, так называемые пространственные клетки в ее гиппокампе активизируются в порядке, соответствующем последовательности мест, через которые она пробежала. Когда крыса спит, те же пространственные клетки снова активизируются в том же порядке. Это «проигрывание» происходит во время фазы медленного сна, когда люди очень редко видят сновидения. Эти моменты длятся обычно около двух секунд, очевидно, крысы повторяют определенные моменты в лабиринте, а не весь опыт.

Специфика синаптической пластичности обусловлена расположением синапсов в разных областях мозга и фазами сна. Так, в гиппокампе, где, как полагают, формируются первоначальные пространственные и эпизодические воспоминания, для изменений в синаптической силе требуется тета-ритм — паттерн около восьми нейронных импульсов в секунду, который появляется только у бодрствующих животных во время исследовательского поведения, например ходьбы, и во время фазы быстрого сна. Поэтому ученые ассоциируют обобщение воспоминаний с фазой быстрого сна.

Мысль о том, что сон важен для дальнейшего обобщения и перераспределения воспоминаний, представляет собой альтернативу теории Фрейда, согласно которой сновидения отражают наши неосознанные желания. Эта часть теории психоанализа не доказана экспериментально, но истоки ее в том, что сновидения часто обобщают беспокойства, испытанные человеком днем, которые смешиваются с кажущимися случайными или бессмысленными событиями.

Определенный ход мыслей и наличие сюжета сна предполагают, что у нашей коры есть способность создавать связную историю из того, что у нее имеется, хотя она может просто отражать действия «интерпретатора» (см. главу 1). Таким образом, в сновидениях могут увязываться разные факты, «валяющиеся» у вас в голове.

Когда мы говорим о наших сновидениях, мы концентрируемся на том, что имело смысл: пробуждение в классе обнаженным, плавание на корабле, перекатывание большого валуна. Но что, если случайные образы наших снов — необходимые элементы? Что, если случайный отбор содержимого мозга во время сна — это средство перемещения наших воспоминаний в постоянное место? Повторная выборка может служить даже для того, чтобы скорректировать неверные воспоминания, которые нужно удалить. Странные сновидения могут быть ценой или, возможно, непреднамеренным бонусом механизма, с помощью которого наш мозг запоминает жизненные события.

Глава 28 Паломничество: духовное начало

Страницы: «« « 12345 » »»