Мозг зомби. Научный подход к поведению ходячих мертвецов Верстинен Тимоти

Орда зомби по определению состоит из уймы зомби, которые передвигаются в стае в поисках людей как пищи. Как такая масса зомби может бродить по торговому центру весь день, не убивая друг друга, но в тот момент, когда живой, дышащий человек случайно появляется в пределах видимости, внезапно набрасывается на него?

Как зомби отличают живых от ходячих мертвецов? Почему они не убивают друг друга? Есть одна подсказка в классической сцене из комиксов и телесериала «Ходячие мертвецы»: Рик и Гленн вынуждены пройти через орду зомби на улицах Атланты. В жуткой сцене они обмазываются кровью, кишками и гнилью мертвых в надежде смешаться с толпой и остаться незамеченными.

Объяснение этому поступку в том, что жуткое зловоние должно скрыть запах живых и убедить ходячих мертвецов, что Рик и Гленн – «одни из них». Но как это должно работать, если люди (и, по-видимому, ходячие мертвецы) имеют очень слабое обоняние? И какие обонятельные стимулы зомби используют, чтобы так «общаться»?

Верите или нет, но, чтобы понять социализацию, мы сначала должны поговорить об обонянии.

Пахнет как живой мертвец

Понюхайте воздух вокруг вас. Не для того, чтобы проверить, насколько вонючи вы сейчас, но чтобы понять, как работает чувство обоняния и почему оно так сильно связано с определенными эмоциями. Запах дома вашей бабушки, когда она печет печенье, запах духов человека, которого вы любите, запах гниения и разложения мертвецов, которые за вами охотятся, – почему эти запахи вас трогают?

Сначала мы должны понять, как работает обоняние. Наши чувства включают зрение, прикосновение, слух, равновесие, вкус и запах, и они объединяются в цельное ощущение, которое информирует нас о нас самих и мире вокруг, но из них только вкус и обоняние требуют химических образцов. Это может быть опасной сделкой, учитывая объем токсичных и вредных веществ на свете.

В конечном счете мы узнаем об ощущении, когда оно оказывается в зоне сознания. С нейронаучной точки зрения это происходит так: стимул возбуждает набор нейронов в носу, они посылают сигналы в сенсорную зону, которая называется обонятельной луковицей, а та шлет сигналы в области новой коры, где и происходит осознание. Но часто и до этого происходит много шагов, которые позволяют обработать эти сенсорные сигналы даже прежде, чем они достигнут новой коры. Это означает, что в редких случаях повреждения мозга человек может реагировать на стимулы, даже не осознавая их. Классический пример – «слепозрение», когда люди, которые технически слепы, могут отвечать на определенные зрительные стимулы, не осознавая этого. Люди со слепозрением могут клясться, что они не видят предметы в комнате, но, когда их просят пройтись, они каким-то образом избегают препятствий на полу, из-за которых могли бы оступиться.

Способность использовать сенсорную информацию (не обязательно осознавая ее) возможна потому, что все чувства кроме одного проходят сначала через нейронные ворота, перед тем как попасть в новую кору. Эти нейронные ворота – те же, о которых мы говорили в главе 1, – таламус. Если вы вспомните нашу метафору с глиной, этот зеленый кусок, таламус, расположен поверх ствола мозга и помогает модулировать сенсорную информацию, прежде чем она попадет в зону осознания. Единственное чувство, которое не проходит таламус, – обоняние. Вместо этого обонятельная информация идет прямо в новую кору, а точнее, в корковые области, которые отвечают за эмоции и память. Этот факт объясняет сильную связь между запахами и воспоминаниями, которые могут возникнуть даже спустя много лет: например, запах свежеиспеченного печенья напоминает вам бабушку, а тошнотворный запах гниющей плоти напоминает вам вашу первую встречу с ходячим мертвецом.

Хотя у нас есть прямая связь между чувством обоняния и более когнитивными зонами мозга, это не значит, что мы используем обоняние как главное чувство при взаимодействии с миром. Эта привилегия дана чувствам зрения и слуха. Вообще люди часто считают, что у них очень слабое обоняние, особенно в сравнении с собаками. Поэтому мы тысячи лет тренировали и одомашнивали собак – чтобы помочь нам охотиться, ведь людям очень трудно найти буйвола по запаху!

Но так ли нам трудно находить предметы с помощью носа? В знаменитом эксперименте, опубликованном в журнале Nature Neuroscience за 2007 г., исследователи из Университета Беркли в Калифорнии обнаружили нечто удивительное: люди, которых вынуждали полагаться только на запах (завязывали им глаза, втыкали беруши в уши, надевали варежки на руки), были способны различить слабые следы запахов на траве не хуже бладхаунда. Как ведущий автор исследования Джесс Портер сказал в интервью о работе (Sanders, 2006): «Наше чувство обоняния менее острое, потому что мы меньше опираемся на него… Но если бы люди тренировались нюхать предметы, они бы здорово преуспели в этом». Результаты исследования не означают, что в душе мы все бладхаунды (наши друзья-собаки все еще гораздо лучше в этом, чем мы), но, возможно, мы не так плохи в нахождении предметов по запаху, как принято считать.

Но все же мы не способны узнать человека в толпе по запаху – возможно, потому, что в первую очередь опираемся на другие чувства. Нам не нужно нюхать человека, если он у нас перед глазами. Но очевидно, что ходячие мертвецы действуют не так. Зомби в телесериале «Ходячие мертвецы» определенно отличают живых от мертвых не только по виду, но и по запаху.

Как это ни дико, это не так необычно… даже для людей.

Конечно, собаки и другие животные нюхают друг друга постоянно, в то время как мы не нюхаем чужие задницы, чтобы отличить друзей от чужаков. Но подумайте, как часто вы бывали в новых местах или посещали дом друга и думали про себя: «Пахнет не как дома». Мы можем не осознавать это, но наше чувство обоняния играет важную роль в чувстве комфорта и близости, и сцена в «Ходячих мертвецах», когда Рик и Гленн обмазывают себя гниющей плотью, показала это самым жестоким образом.

Хотя связь между дружелюбием и обонянием у людей спорна и еще не подтверждена, она явно присутствует у других животных. У большинства млекопитающих в ноздрях есть маленькая полость, где находятся рецепторы вомероназального органа. Этот крошечный набор рецепторов крайне чувствителен к феромонам, химическим веществам, которые используются растениями и животными для общения и изменения поведения. Не углубляясь в эту тему, скажем, что феромоны используются и в царстве животных, и в царстве растений: они модулируют эндокринную систему крыс во время спаривания и отмечают муравьиный след для их собратьев.

Есть много типов феромонов, которые могут повлиять на выбор сексуального партнера и спаривание, повысить агрессию или даже изменить социальное взаимодействие у животных. Насколько люди управляемы феромонами, остается неясным, однако есть несколько направлений исследований, которые показывают, что нашими доверием и общительностью можно управлять, используя определенные нейропептиды (маленькие молекулы, разновидности белков, которые влияют на нервную активность). Например, исследование обнаружило социальные эффекты нейропептида вазопрессина у крыс. Если блокировать вазопрессин в обонятельных рецепторах крыс, им труднее узнавать друг друга, то есть они становятся социально слепыми и не распознают, кто есть кто в колонии. Представьте, что при блокировке всего одного вещества вы не сможете отличить маму от незнакомца (мы поговорим о такой возможности у людей в главе 6).

Мы, люди, тоже можем подвергнуться влияниям нейропептидов в социальном поведении. Сейчас много пишут о веществе окситоцине, гормоне, который выделяется мозгом при родах (слово «окситоцин» с греческого переводится как «быстрые роды», потому что выделяется у матерей во время родов, чтобы ускорить процесс). Хотя роль окситоцина в социальных отношениях остается неоднозначной, есть много волнующих свидетельств, что окситоцин в форме назального спрея увеличивает доверие, что считается просоциальным поведением. Но постойте, это не все! Хотя окситоцин ведет к укреплению связей и социального поведения внутри социальной группы, он увеличивает агрессию к тем, кто находится вне этой группы. Так что, когда кто-то назовет окситоцин «гормоном любви» (как это часто делают в СМИ), можете ударить его и сказать, что это вам подсказал окситоцин.

Cвет мой, зеркальце в моем мозгу

В то время как феромоны могут – могут – играть роль в просоциальном поведении людей, нейропептиды точно не единственные вещества в мозге, которые опосредуют социальные взаимодействия. Другой популярный сегодня участник – система зеркальных нейронов. Эта слабо описанная система – группа нейронов, обычно в лобной коре, которая соответствует двум критериям: 1) они активны, когда вы выполняете какое-то действие, и 2) они также активны, когда вы наблюдаете, как кто-то другой выполняет это же действие. То есть эти нейроны вроде как отражают общую концепцию действия (например, хватания), которое можете исполнить вы или кто-то еще.

Звучит запутанно? Тогда почему бы нам не рассмотреть пример? Скажем, в неком странном акте сумасшедшей науки мы вживили электроды в одну из зон моторного планирования в вашем мозге, которая называется передней премоторной корой, и потом отправили вас в зомби-апокалипсис. Пока вы бродили по относительно безопасному лесному заповеднику, вы заметили на земле топор и решили его подобрать. Прямо перед тем, как вы дотянетесь до топора, мы увидим всплеск активности в премоторной коре на наших компьютерных мониторах[28]. Это не должно вас удивлять, учитывая то, что вы узнали из главы 3 о моторном контроле.

Как только вы подняли топор и обернулись, вы замечаете мощного дровосека-зомби, стоящего прямо позади вас. Вы не ожидали его там увидеть, так что он застал вас врасплох. Вы никогда прежде не были так напуганы уникальным сочетанием клетчатой фланели, джинсового комбинезона, чахлой бороды и гниющего лица. По правде, вы так пугаетесь, что просто бросаете топор, который держали, позволяя ему упасть сбоку от вас.

Словно по привычке – ведь он был дровосеком в прошлой жизни – зомби тянется вниз, чтобы подобрать топор, который теперь лежит у его ног. И когда он это делает, мы видим второй всплеск активности тех же клеток в вашем мозге, что были активны, когда вы тянулись за топором всего несколько секунд назад. Второй всплеск скажет нам, что мы следили за зеркальными нейронами. В конце концов, вы-то не двигались. Вы все еще были парализованы страхом.

Остановимся здесь в нашем сценарии. Вы уяснили, как работают зеркальные нейроны. Некоторые ученые утверждают, что они играют важную роль в социальных связях и межличностных взаимодействиях, потому что зеркальные нейроны могут связывать внутренние представления о себе с тем, как мы видим других, – по сути, специалисты утверждают, что эти нейроны являются частью системы мозга, которая связывает и роднит нас с другими: мозговая система эмпатии (см.: Gallese, 2001).

Логика этого утверждения проста. Выстреливая на то же действие (например, дотянуться до топора), когда его производите вы или кто-то еще, зеркальные нейроны должны отражать представление о действии. Как еще я пойму ужас победы над первым ходячим мертвецом, не зная, каково это – победить его самому? Зеркальные нейроны тихо шепчут в нашем мозге, каково это – размахивать топором, водить машину, убегать от зомби.

Конечно, связь между зеркальными нейронами и эмоциями весьма слаба. Это яркий пример проблем, которые возникают из корреляционных исследований. Вы просто не можете определить причинность. Есть много других возможных объяснений того, почему вы видите работу зеркальных нейронов, когда наблюдаете действия, которые не имеют ничего общего со схватыванием понятий о них. Когда на улице теплеет, мы носим меньше одежды. Поэтому мы можем сказать, что есть негативная корреляция между температурой и носимой одеждой. Однако это не значит, что, если потеплеет зимой, вы будете ходить в чем мать родила.

Та же проблема вывода применима и к пониманию зеркальных нейронов (вообще она применима к многим исследованиям с записью фМРТ и электрофизиологических тестов). Только то, что эти два события случаются вместе, не значит, что они связаны, и уж тем более не дает доказательства лежащего в их основе понятия эмпатии. По сути, насколько нам известно, еще надо доказать, что повреждение передней премоторной коры (области, обычно связываемой с зеркальными нейронами у обезьян) у людей приводит к апатическому поведению.

Так что не стоит и говорить, что существует много ученых, которые считают, что связь зеркальных нейронов с эмпатией слегка… переоценена.

Проблема нейронной теории эмоций

И тут получается, что мы заходим в тупик в нашем исследовании мозга зомби. Нейронаука пока не готова полностью объяснить такие сложные переживания, как чувства и эмоции. Не то что она не может этого вообще, но мы еще пока не дошли до этого, хотя и подбираемся ближе.

Эмоции являются предметом рассмотрения и агентом влияния на писателей, поэтов, художников и музыкантов с начала существования человечества. Любовь вдохновляет на сонеты и способна вызвать войну. Страх равно рождает героев и злодеев. Многие исследователи зомби считают, что страх смерти, неопределенности и социальных потрясений – муза, которая вдохновляет жанр зомби.

Но как ученый может измерить нечто столь неизъяснимое, как эмоция? Из-за присущей эмоциям субъективности и трудности достижения научного консенсуса в определении нейронаучное изучение эмоций все еще находится в зародыше спустя более сотни лет исследований.

В 1884 г. отец современной психологии Уильям Джеймс[29] написал основополагающее эссе, которое изменило взгляд ученых на эмоции. Он предложил парадоксальную гипотезу, которую теперь называют «Медведь Уильяма Джеймса»: «Здравый смысл подсказывает… если мы встречаем медведя, мы пугаемся и убегаем… Гипотеза, которую мы здесь защищаем, говорит, что эта последовательность неверна… что более рационально утверждение, что мы чувствуем… страх, потому что дрожим, а не… дрожим, потому что мы… напуганы, как в данном случае. Без телесных состояний после восприятия [медведя] последнее будет чисто когнитивное по форме, бледное, бесцветное, лишенное эмоциональной теплоты. Мы можем увидеть медведя и решить убежать, получить оскорбление и решить, что правомерно ударить в ответ, но мы можем не чувствовать страх или злость» (James, 1884, p. 190). Почему наши тела так реагируют? Почему мы чувствуем себя «напуганными»? Что такое любовь? Иначе говоря, как озаглавлено знаменитое эссе, «Что такое эмоция?».

Чтобы проанализировать эмоцию, мы можем присмотреться к ее выражениям: смеху, слезам, покраснению, дрожи и т. д. Первый, кто серьезно написал о связи мозга и физических проявлений эмоций, был, как это ни любопытно, Чарльз Дарвин в 1872 г.: «На Огненной Земле я видел туземца, который недавно лишился брата и который поочередно то неистово и истерически плакал, то от души смеялся над всем, что его забавляло. Среди цивилизованных народов Европы также существуют значительные различия в отношении частоты плача. Англичане плачут редко, разве только под бременем самого острого горя, в то время как в некоторых частях материка мужчины гораздо легче и обильнее проливают слезы» (Дарвин, 2001, с. 141–142). И еще он заметил, что «при некоторых мозговых заболеваниях… больные проявляют особо выраженную тенденцию к плачу».

Но, вспоминая догадку Джеймса, мы плачем, потому что расстроены, или расстроены, потому что плачем?

Мы знаем, что в некоторых редких случаях определенные душевные расстройства или повреждения головного мозга могут приводить к «патологическому смеху и плачу» (также известному как псевдобульбарный аффект), который заключается в неконтролируемых эмоциональных всплесках, вызываемых относительно незначительными событиями, и может быть или не быть «верным» эмоциональным ответом на ситуацию (например, смех из-за чего-то печального или плач из-за чего-то смешного). Это особенно удивительно, потому что пациенты часто знают, что их ответ выходит за рамки обычного.

В этом смысле похоже, что проявление эмоций и само чувство в какой-то степени разделены. И еще более осложняет ситуацию тот факт, что нет одной ясной единой причины псевдобульбарного аффекта.

Так является ли выражение эмоций эмоцией?

Очевидно, это сложные, неразрешенные научные вопросы за пределами возможностей ответа для пары чудаковатых нейроученых, любящих фильмы о зомби. Вместо того чтобы попытаться, мы просто оставим этот вопрос одиноким и неотвеченным и вернемся к разговору о зомби[30].

Наше предположение таково: у зомби изменено восприятие других так, что они распознают других зомби как свою группу, а людей – как чужаков. Мы более подробно разберем это в главах 7 и 8, когда поговорим о восприятии лиц. Эта способность узнавать друзей-зомби, скорее всего, определяется чрезмерно выраженным чувством обоняния и системой феромонов, так что запах живых людей увеличивает эффект внутренней и внешней группы и приводит к чрезмерной агрессии к живым, которая еще становится еще сильнее, если принять во внимание систему НРА и дисфункцию миндалины, которые мы обсуждали в предыдущей главе.

Наконец, ко всему вышесказанному, агрессия к людям, которых зомби больше не распознают как друзей или родственников, усиливается еще больше, если принять во внимание, что у зомби, скорее всего, нарушена система зеркальных нейронов. Если мы предположим, что эта система полностью разрушена в мозге зомби, мы бы ожидали, что зомби не будут узнавать друг друга. Вместо этого мы выскажем более умеренную гипотезу: качество ответов зеркальных нейронов изменилось.

Следовательно, мы думаем, что если бы мы могли внедрить электрод в зеркальные нейроны в нижней лобной коре зомби, мы бы увидели, что зеркальные нейроны отвечают, лишь когда зомби производит действие или видит другого зомби за этим действием, но не когда он видит за ним живого человека. Каким-то образом зеркальные нейроны больше «не отражают» действия, которые зомби наблюдают у людей.

То есть как мы, авторы, узнали из «Зомби по имени Шон» (мы дойдем до этого фильма в главе 8) и «Ходячих мертвецов», если хочешь жить, подражай поведению зомби и постарайся не пахнуть как живой. Зомби подумают, что ты один из них, и, возможно, даже последуют за тобой в ловушку. Так, понимая нервную основу расстройства зомби, мы можем начать действовать по инструкциям, которые увеличат наши шансы на выживание.

Источники и дополнительное чтение

Дарвин Ч. О выражении эмоций у человека и животных. – СПб.: Питер, 2001.

Barrett L.F., et al. The experience of emotion // Annual Review of Psychology, 2007, 58, 373–403.

Bielsky I.F., Young L.J. Oxytocin, vasopressin, and social recognition in mammals // Peptides, 2004, 25(9), 1565–1574.

Davidson R.J., Jackson D.C., Kalin N.H. Emotion, plasticity, context, and regulation: perspectives from affective neuroscience // Psychological Bulletin, 2000, 126 (6), 890.

De Dreu C.K.W., et al. The neuropeptide oxytocin regulates parochial altruism in intergroup conflict among humans // Science, 2010, 328, 1408–1411.

Dinstein I. Human cortex: Reflections of mirror neurons // Current Biology, 2008, 18 (20), 956–959.

Gallese V. The shared manifold hypothesis: From mirror neurons to empathy // Journal of Consciousness Studies, 2001, 8, 5–7.

Insel T.R. The challenge of translation in social neuroscience: a review of oxytocin, vasopressin, and affiliative behavior // Neuron, 2010, 65 (6), 768–779.

James W. What is an emotion? // Mind, 1884, 9, 188–205.

Kosfeld M., et al. Oxytocin increases trust in humans // Nature, 2005, 435, 673–676.

LeDoux J.E. Emotion circuits in the brain // Annual Review of Neuroscience, 2000, 23, 155–184.

Parvizi J., et al. Pathological laughter and crying: A link to the cerebellum // Brain, 2001, 124 (9), 1708–1719.

Porter J., et al. Mechanisms of scent-tracking in humans // Nature Neuroscience, 2007, 10 (1), 27–29.

Sanders R. Two nostrils better than one, researchers show // Press release, UC Berkeley News, Dec. 18, 2006, http://www.berkeley.edu/news/media/

releases/2006/12/18_scents.shtml.

Tobin V.A., et al. An intrinsic vasopressin system in the olfactory bulb is involved in social recognition // Nature, 2010, 464, 413–417.

Yeshurun Y., et al. The privileged brain representation of first olfactory associations // Current Biology, 2009, 19 (21), 1869–1874.

Если двое цивилизованных людей не поладят, они зачастую пытаются поговорить друг с другом, чтобы разрешить разногласия. Очень редко идеологические противоречия приводят к тому, что одна сторона пытается вырвать и сожрать селезенку другой стороны.

Зомби, хоть это редко замечают, – цивилизованная группа.

Мы попытаемся объяснить: зомби не отличаются ораторскими навыками. Вам не отделаться от зомби-апокалипсиса разговорами. Вы не убедите гниющий труп, колотящий в вашу дверь, подписать мирный договор и обсудить условия сдачи. Максимум, что вы можете вытянуть из зомби, – гортанные стоны и рычание, пока он гонится за вами. Изредка вы получите что-то, напоминающее передачу намерения, как у знаменитого зомби Тармана из «Возвращения живых мертвецов» (1985), когда он кричит: «Мммоооозззгииии!», ловя очертания следующей жертвы.

Еще реже вы услышите несколько несвязанных слов, как у того мертвяка полицейского, тоже из «Возвращения живых мертвецов», передающего по рации о свежей партии жертв: «Пришлите. Еще. Полицейских»[32]. Вряд ли тянет на Шекспира. Черт, это едва ли общение.

Но речь – это одно, а понимание речи – нечто совсем другое. Так понимают ли зомби речь? «Ну, – спросим мы вас, – вы когда-нибудь видели, чтобы зомби читал книгу, журнал или хотя бы знак?» Да, мы тоже не замечали. И мы говорим не только о письменной речи. В «Ночи живых мертвецов» (1968) миссис Купер умоляла о пощаде свою не до конца мертвую дочь прямо перед тем, как какой-то шмакодявка-зомби метнул садовую лопату прямо ей в грудь. Малышка Карен даже не понимала, что звуки, которые исходят от ее матери, – речь, и уж тем более – что это мольба.

Так что пытаетесь ли вы заставить их говорить или слушать, мы крайне советуем вам не тратить время на беседу с ходячими мертвецами.

Слышишь ли ты меня (как я кричу)?

Речь и общение невероятно сложны. Подумайте, что должно случиться, чтобы произошла относительно простая коммуникация. Представьте такой сценарий:

Кто-то рядом кричит: «Зомби!» Вы слышите это и бежите со всех ног.

Хотя эта маленькая интеракция может звучать просто, она очень сложна. Давайте разобьем ее на части. Сначала говорящий (или кричащий) должен увидеть и распознать, что поблизости стоит опасный мертвец[33]. Каким-то образом мозг говорящего должен преобразовать визуальный образ твари в понимание опасности, которую она представляет. Потом говорящий должен пожелать сообщить об опасности вам. Это сообщение как-то переводится в быстрые и странные движения рта, губ и языка говорящего, пока вибрируют его голосовые связки. Эти вибрации достигают ваших ушей, разделяются на части, воспроизводятся в вашем мозге в набор звуков, который вы как-то распознаете как то, что внезапно вы оказались в опасности.

Все это происходит за столь короткое время, что вы не успеете и чихнуть.

Слух, ключевой компонент понимания вербального общения, начинает работать, когда вибрирование воздуха при произнесении говорящим слов достигает ваших барабанных перепонок. Хотя структурированный язык считается присущим только людям, слух есть у многих животных. Но как все это работает?

Сначала, когда вы слышите что-то, звуковая волна давления воздуха ударяет по вашей барабанной перепонке. Стойте. Извините. Мы использовали трудный термин, с которым вы, скорее всего, незнакомы, если не работали в акустике или аудиологии. Звуковая волна – это термин для изменения давления воздуха во время того, как мы слушаем (ушами). Внутри барабанной перепонки есть структура, которая называется «основная мембрана». Эта мембрана вибрирует на многих частотах. Она тоньше и более натянута с одного края и шире и менее натянута с другого, и, когда звук поступает в ваше ухо, основная мембрана разбивает его на низкие частоты, высокие частоты и все, что между, вроде как превращает низкие частоты в бас в вашей стереосистеме, оставляя высокие звуковые уровни без изменений. Звук потом передается через несколько разных участков ствола мозга, прежде чем достигнет верхней части височной доли, области, называемой первичной слуховой корой, которая расположена на пригорке серого вещества, называемой извилиной Гешля[34] (мы обсудим первичную слуховую кору подробнее чуть позже).

Пока мы поговорили о том, как низкие вибрации в воздухе преобразуются в мелкие нервные сигналы, которые делят звук на разные частоты. По дороге в новую кору нейронное отображение этого звука проходит через серию маленьких ретрансляторных станций. Эти ретрансляторы выполняют важную работу по обработке звука. Например, один набор ретрансляторов подсчитывает разницу во времени между тем, насколько позже звук достиг одного уха по сравнению с другим. Почему это важно? Это помогает определить местоположение звука, потому что он достигает левого уха на одну тысячную секунды прежде правого, когда его источник находится левее вас. Наши уши и мозги невероятно точные и слаженные в том, что касается обработки временных качеств слуховой информации, – настолько точные, что врачи могут использовать легкие изменения этой чувствительности для оценки здоровья вашего слуха.

Но как бы мы ни были точны в определении исходящей точки звука, мы в подметки не годимся нашим дальним родственникам из класса млекопитающих, виду, обладающему уникальной способностью к полету, – летучим мышам!

Мы все знаем, что летучие мыши живут в пещерах и охотятся по ночам. Это значит, что у них есть две возможности «видеть» свою среду: 1) развить у себя способности к тепловому видению, как у пришельца из серии научно-фантастических фильмов «Хищник», или 2) забить на зрение и активизировать другую сенсорную модальность, которая хорошо работает в темноте. Похоже, что эволюция выбрала последнее (по крайней мере змеи для ловли мышей, напротив, развили тепловое зрение, как у Хищника). По правде, летучие мыши оттачивали свое чувство слуха до такой степени, что научились быстро летать по сложным лабиринтам подземных пещер и охотиться на насекомых размером в миллиметры, используя только звук. Они делают это, используя такой способ ориентации и биокоммуникации, как эхолокация.

Хотя большинство школьников в наши дни знают, что летучие мыши используют звук для ориентировки, мы не всегда понимали, что это так. Потребовалась наука, которая показала нам, как они это делают.

В конце 30-х – начале 40-х гг. XX века нейроученый Роберт Галамбос в сотрудничестве с Дональдом Гриффином провели серию знаменитых экспериментов, которые доказали, что летучие мыши используют эхолокацию для ориентировки. В частности, Галамбос и Гриффин хотели проверить народную мудрость, что мыши охотятся с помощью звука, и спланировали очень простой эксперимент (Griffin, Galambos, 1941). Они оборудовали комнату препятствиями – проволокой, протянутой от пола до потолка. Глаза летучих мышей были залеплены смолой, и когда животных выпускали в комнату, то наблюдали за их способностью облетать проволоку. Как и ожидалось, мышам удавалось избегать препятствий, и это подтвердило: летучим мышам не требуется зрение, чтобы передвигаться в среде. Вывод мог быть только один: летучие мыши должны как-то иначе воспринимать препятствия.

После слепого теста Галамбос и Гриффин решили перейти к другой сенсорной модальности. Проверка тактильной сферы (прикосновения) не казалась необходимой. Мыши двигались слишком быстро, чтобы прикасаться к объектам и узнавать их местоположение. К тому времени, как мышь прикоснулась бы к одной проволоке, было бы уже поздно – она оказалась бы в ловушке. Мы уже упоминали, что чувство обоняния может пригодиться для определения предметов в среде (глава 5). Но опять-таки, поиск предмета по запаху занимает время, и этот способ скорее подходит для отслеживания объектов, а не для распознавания местонахождения. Так как предыдущая работа показала, что летучие мыши с заткнутыми ушами испытывали трудности с избеганием препятствий на лету, Галамбос и Гриффин решили проверить слух. На этот раз результаты были не так хороши. Оглушенные мыши задевали проволоку, словно «не видели» ее.

Этот результат повторил предыдущие исследования, которые показывали, что оглушенные летучие мыши испытывали трудности в пространственном ориентировании. Но Галамбос и Гриффин хотели знать, как слух летучих мышей помогал им ориентироваться. К 1930-м гг., когда Галамбос и Гриффин проводили эти эксперименты, люди уже несколько десятилетий использовали звук, чтобы перемещаться в средах, в которых зрение было бесполезно. В начале XX века корабельный инженер Льюис Никсон создал прибор, который должен был помочь капитанам кораблей находить айсберги в плаваниях по холодным водам Северной Атлантики. Прибор Никсона издавал один импульс звука, который распространялся в воздухе вокруг корабля. Другая часть прибора (приемник) оценивала, в течение какого времени эхо возвращалось назад к кораблю на той же частоте, что и переданный звук. Подсчитывая, откуда и когда вернулся звук, прибор Никсона мог сообщить общее направление и расстояние до больших объектов в воде. Это было зарождение технологии сонаров, которая произвела революцию в нашей способности исследовать мир над и под поверхностью океана.

Но используют ли мыши сонары так же, как корабли и подлодки? Так же как у сонаров подводных лодок, им требуется передатчик звука, чтобы слушать эхо. Решив проверить это, Галамбос и Гриффин вернулись к проектированию эксперимента и пришли к самому правдоподобному источнику звука у летучей мыши – голосовым связкам. В последующем эксперименте вместо того, чтобы ослеплять мышей или затыкать им уши, они надели маленькие кляпы на их рты. Новые результаты были практически неотличимы от предыдущих, с затыканием ушей: мыши неуклюже попадались в проволоку, словно «не видели» ее.

Теперь внесем ясность: эти эксперименты показали, что для навигации требуются и вокализация, и слух, однако они не доказали, что летучие мыши используют звук для ориентировки. Несколькими годами ранее Гриффин вместе с гарвардским профессором физики Г.У. Пирсом опубликовал статью (Pierce, Griffin, 1938), доказывая, что мыши издают высокочастотные звуки, неразличимые для человека. Чтобы показать, что летучие мыши используют навигацию по типу сонаров, Пирс изобрел новый прибор, который мог генерировать и записывать высокочастотные звуки. Хотя человечество уже научилось производить ультразвук, запись преобразованного звука, который люди могли бы слышать, была большим прорывом.

Используя издающий ультразвуки прибор, Галамбос и Гриффин поставили задачу окончательно доказать, что летучие мыши используют эхолокацию, чтобы перемещаться в пространстве. Ученые включили высокочастотные звуки в комнате, где летали мыши, и, пока звуки проигрывались, животные потеряли все способности ориентировки. Даже когда мыши были свободны от повязок на глаза, кляпов или затычек в уши, они словно не видели провода[35].

Но летучие мыши – всего лишь мыши. Конечно, если бы мы говорили о бесподобных вампирах, эта информация была бы более значимой. Почему мы рассказали об этом в книге о людях и зомби?

Ну, хотя мы обычно считаем эхолокацию сверхчеловеческой чертой (вспомните супергероя комиксов Сорвиголову), оказывается, в некоторых редких случаях люди тоже способны к эхолокации. Например, сообщали, что слепой мальчик по имени Бен Андервуд способен хорошо ориентироваться с помощью эхолокации: щелкая языком, он катался на скейтборде. В репортаже 2006 г. программы новостей CBS говорится, что Андервуд потерял зрение перед своим третьим днем рождения из-за рака. Когда ему было шесть лет, он обнаружил, что, щелкая языком, он мог получать своеобразную карту комнаты, в которой находился. Ко времени интервью, к 14 годам, он оказался способен обыграть в футбол корреспондента CBS News Джона Блэкстоуна со счетом 5:2!

Сообщают, что другой слепой молодой человек способен играть в видеоигры, ориентируясь только на звук. Это Терри Гаррет, потерявший зрение в десять лет. В интервью Wired Гаррет говорил, что «складывает звуки вместе и уровни игры разворачиваются перед его мысленным взором».

Как такое возможно? Как человек создает ментальную карту места, не видя его? Есть предположение, что у слепого человека не использующиеся зрительные зоны мозга меняются так, чтобы они перерабатывали информацию от других органов чувств. Как мы покажем в следующих главах, очень большая часть мозга имеет отношение к переработке визуальной информации. Больше всего серого вещества отведено зрению, чем какому-либо другому чувству. Поэтому разумно предположить, что мозг не хочет упускать столь объемную область применения собственных возможностей, если теряется система ввода (то есть зрение).

В серии исследований, опубликованных в 90-х гг. XX века, было показано, что, когда слепые люди читают по Брайлю, тактильной системе письма, они используют зрительные зоны мозга. Например, в 1996 г. ученые из Национального института здоровья (НИЗ) под руководством Норихиро Садато измерили изменения притока крови к разным областям мозга с помощью технологии, которая называется «позитронная эмиссионная томография» (ПЭТ), пока слепые люди читали кончиками пальцев буквы по Брайлю. ПЭТ – это косвенный способ увидеть активность мозга, измеряя изменения в притоке крови, который происходит, когда нейроны много работают и им требуется больше кислорода и сахара. Садато и коллеги обнаружили, что, когда слепые люди читали буквы по Брайлю, больший приток крови наблюдался в первичной зрительной коре. Эта активность зрительной коры отсутствовала, когда слепым давались случайные текстуры, а не Брайль.

Конечно, как мы упоминали ранее, исследования функциональной визуализации мозга преимущественно корреляционны по своему дизайну. Садато и коллеги могли только показать, что, когда слепые люди читали по Брайлю, это сопровождалось активностью в зрительных зонах мозга, но это не обязательно означает, что слепым необходима для чтения зрительная кора. Годом позже Леонардо Коэн (который также работал в НИЗ) и его команда проверили связь между первичной зрительной корой и чтением слепых по Брайлю, временно выключив саму первичную зрительную кору. Чтобы сделать это, Коэн и коллеги применили безопасную форму стимуляции мозга, которая называется «транскраниальная магнитная стимуляция» (ТМС). ТМС действует, используя быстро меняющиеся магнитные поля, чтобы прервать активность мозга. Если вы когда-нибудь двигали магнит туда-сюда над гвоздем, вы могли обнаружить, что в гвозде образуется электрический ток (конечно, вам требовался вольтметр, чтобы «увидеть» ток). По сути, именно так работает ТМС. Стимулируя небольшую зону мозга магнитными полями, ТМС может на короткое время выключить лежащие в ней нейроны и позволить ученым увидеть, что происходит с поведением, когда не работает этот участок коры. В принципе, можете думать об этом как о форме локального опьянения мозга. Использовав ТМС, Коэн и коллеги обнаружили, что после стимуляции первичной зрительной коры чувствительность тактильного восприятия была снижена, но только у слепых людей – этот эффект не наблюдался у зрячей контрольной группы. Таким образом, с помощью ТМС Коэн и его команда смогли показать причинную связь между зрительным и тактильным участками коры головного мозга у слепых.

Все вместе эти исследования чтения по Брайлю у слепых – примеры потрясающей адаптивности, или пластичности, человеческого мозга. Зоны мозга, которые обычно вовлечены в один процесс (например, зрение), вовлекаются в состав другого, более важного процесса (например, прикосновения), если их больше не используют по прямому назначению.

Пока эти примеры предполагают, что чувство прикосновения может обосноваться в зрительной коре слепых. Есть ли свидетельства, что звуки тоже могут считываться зрительной корой? Если да, есть ли данные, что такая перестройка применяется для человеческой эхолокации, как у летучих мышей?

Короткий и удивительный ответ – да!

Оказывается, небольшой процент слепых людей может использовать эхолокацию. Так же как мистер Андервуд, о котором мы говорили ранее, люди-«эхолокаторы» издают щелкающие звуки языком и слушают эхо. Внимательно слушая, как оно звучит, «эхолокаторы» могут определить, где именно находятся предметы, положение которых надо определить. Они даже используют эту способность, чтобы передвигаться по дому и на улице. Это нужная способность, она пригодится вам, если вы ослепнете в зомби-апокалипсисе.

Несколько лет назад группа исследователей под руководством нейроученого Мелвина Гудейла провела несколько экспериментов, чтобы узнать, насколько точно два слепых «эхолокатора» могли определять местоположение предметов в окружении (Thaler et al., 2011). Эксперименты были простыми, но хитроумными. Гудейл и коллеги помещали объект, например куб или строительный шлем, в пустую звукоизолированную комнату. Каждому участнику эксперимента говорили встать справа или слева от предмета. В некоторых случаях объект помещали чуть левее или правее, а иногда сильно в сторону.

Меняя угол отклонения объекта (то есть насколько левее или правее он расположен), ученые оценивали точность и чувствительность способности локализации у двух слепых «эхолокаторов». Если бы испытуемые просто угадывали расположение объекта, удача ждала бы их в 50 % случаев, не более. Если, однако, эти люди вправду могли определять положение по звуку, они были бы точны в примерно 100 % случаев отдаленного расположения предмета и достигали бы 50 %, когда объект был расположен почти возле них.

Оказывается, эти два человека действительно были весьма хороши в использовании щелкающих звуков для локализации объектов. Они были не только успешны в определении места лежащего предмета, но могли обнаружить и его передвижение. Если экспериментаторы двигали предмет, пока «эхолокаторы» щелкали, они могли сказать, вправо или влево его перемещают. Так же как летучие мыши (или Сорвиголова), эти люди научились использовать звук для определения положения объектов в среде. Но эти поведенческие исследования не означают, что они перекроили свой мозг, чтобы осуществлять эхолокацию.

Чтобы увидеть, действительно ли «эхолокаторы» изменили свой мозг, Гудейл и его коллеги Лор Тэйлер и Стивен Арнот продлили эксперимент. Когда «эхолокаторы» выполняли задание, они записывали звуки, которые слышали слепые, поместив маленькие микрофоны в каждое ухо. Чтобы узнать, что происходило в мозге, когда человек осуществлял эхолокацию, исследователи проигрывали эти звуки испытуемому, пока он лежал в приборе фМРТ, чтобы измерить изменения в обогащении крови кислородом вследствие повышенной нейронной активности. Пока слепые «эхолокаторы» слушали эти щелчки и возвращенное эхо от объектов, зрительные области в их мозге демонстрировали ответ на звуки.

Их зрительная кора не только отвечала на звуки. Ее ответ совпадал с «визуализацией» участников, или их мысленным видением объектов в пространстве. Это значит, что правая зрительная кора была более активна, когда «слушала» записи эхо от объектов с левой стороны, чем при записи эхо от объектов с правой стороны, и наоборот: тот же паттерн ответов зрительной коры, что и у зрячих людей.

Но вот что важно: этот звуковой ответ в зрительных областях мозга не был найден у людей, которые не обладали способностью к эхолокации.

Этот результат Гудейла и его коллег говорит нам, что в результате тренировок «эхолокаторы» обрели особую способность использовать звук, чтобы ориентироваться в пространстве. Если вас или меня поместить в сканер МРТ и дать послушать щелчки и эхо, наша зрительная кора, скорее всего, не покажет значимого ответа на звуки. Хотя следует заметить, что указанные индивиды не были слепы от рождения: один потерял зрение на тринадцатом месяце жизни, а другой – когда был подростком. Это означает, что люди могут даже при относительно слабой чувствительности слуха обретать способность использовать эхолокацию, как и наши летающие млекопитающие собратья (или, опять-таки, как Сорвиголова!). Только летучие мыши умеют использовать эхолокацию с рождения, а нам, людям, требуются годы тренировок.

Итак, если некоторые люди могут использовать слабое эхо, чтобы «видеть» объекты в окружении, насколько чувствителен человеческий слух изначально? Чтобы ответить на этот вопрос, мы вернемся к работе доктора Галамбоса. Помимо описания, как летучие мыши выполняют эхолокацию, Галамбос также разработал простой, основанный на физиологии слуховой тест, который нельзя обмануть. Он придумал его, когда работал по контракту с военными США, чтобы точно проверять слуховые способности солдат. Тест использует электроэнцефалографию (ЭЭГ), чтобы определить электрическую активность нейронов, которые передают информацию в первичную слуховую кору из разных участков ствола мозга. ЭЭГ – это простой визуализирующий мозг инструмент, который с помощью набора электродов на коже головы записывает малую электрическую активность, возникающую, когда выстреливают нейроны.

Разработанный Галамбосом тест акустических стволовых вызванных потенциалов (АСВП) можно проделать очень быстро и легко при помощи одного записывающего электрода ЭЭГ на голове испытуемого. По правде, он так прост, что с 80-х гг. XX века его используют в большинстве больниц в США, чтобы проверять здоровье слуховой системы у новорожденных. Его выполняют тысячи раз каждый день, и, если вы родились в последние 30 лет или около того, скорее всего врачи записывали вашу ЭЭГ, когда вы были младенцем, чтобы проверить ваш слух этим методом.

Ладно, что этот тест говорит нам о слухе? Он доказывает, что мы способны обрабатывать звуки гораздо лучше, чем нам может показаться. По правде, мы обычно думаем, что большинство наших чувств не слишком развито: мы не можем видеть как орлы, слышать как летучие мыши, обонять как собаки. Или по крайней мере привыкли думать так.

Оказывается, однако, что люди весьма успешны в сенсорном восприятии. Например, мы можем засечь всего два фотона нашими глазами. Два! Серьезно, один плюс один. Учтите, что фотон движется со скоростью света (по определению) и не имеет массы. Это значит, что наши глаза достаточно чувствительны, чтобы в идеальных условиях здоровый человек мог увидеть пламя свечи за 50 км от него. Чтобы вы это представили, это как увидеть свечу на Таймс-сквер из Стэмфорда в Коннектикуте. Или как увидеть свечу в Кэндлстик-парк из долины Напа. Это половина расстояния от Англии до Франции через Ла-Манш. Это расстояние от уровня моря до верхней границы стратосферы, или пять гор Эверест, поставленных друг на друга.

Еще мы очень хорошо слышим. Исследования показали, что порог нашего слуха очень близок к броуновскому движению молекул воздуха.

«Погодите-ка! – возможно, воскликнете вы. – Броуновское движение? Вы что, рехнулись, приводить термин из физики в нейронаучной книге? Что это вообще значит?» Ну, не вдаваясь в детали, это значит, что мы почти можем слышать случайные движения атомов. Нельзя услышать один атом, как и увидеть два фотона, но можно почти услышать удары атомов по барабанной перепонке.

Представьте на секунду. Электрическая лампочка выдает где-то 1 000 000 000 000 000 000 фотонов в секунду, и около 1 000 000 000 000 000 000 000 (или в тысячу раз больше) атомов движутся в воздухе возле наших барабанных перепонок со скоростью около 1600 км/ч. Вся эта информация проходит через наши анализаторы чувств каждую секунду каждый день.

Почему мы не устаем от огромного объема сенсорной информации в окружающем мире? По одной причине: наши анализаторы чувств адаптируются очень быстро. Это значит, что наши глаза, барабанные перепонки и другие органы чувств приспосабливаются отфильтровывать множество информации прежде, чем она достигнет мозга. Другой фактор – внимание, о котором мы более подробно поговорим в главах 7 и 10. Внимание требует функционирования когнитивной сферы, высшего уровня обработки, которая, как мы думаем, нарушена в мозге зомби. После настройки наших сенсорных органов и фильтрующих способностей внимания мы получаем весьма малый процент от информационного цунами, бомбардирующего наши чувства.

Большая часть этой фильтрации исходит из высшего уровня обработки в мозге. В этой книге мы показываем, что многие эти области повреждены в мозге зомби. Это значит, что зомби все еще прекрасно могут слышать, но, возможно, не могут с легкостью направлять внимание в шумной среде. Это хорошо, потому что мы, люди, можем потрясающе фокусировать наше внимание, когда нам нужно (не важно, какими бы легко отвлекаемыми мы бы себя ни считали). Это может пригодиться для выживания в зомби-апокалипсисе.

Разница между «слышать» и «слушать»

Ладно, мы много говорили о слухе. Но эта глава о речи. Что происходит после того, как вы слышите слова?

Чтобы ответить на это, вернемся к нашему милому другу Тарману из «Возвращения живых мертвецов». Когда он набрасывается на вас из темного подвала, в котором прятался, вы оказываетесь в ловушке, а его разлагающиеся голосовые связки издают гортанный клич: «Мооооззззгиии…»

Сила воздуха из его легких и вибрация его голосовых связок тревожат триллионы атомов в помещении, вызывая волну давления, которая достигает ваших ушей. Вы теперь знаете, как ваши уши обрабатывают колеблющееся давление этих многих триллионов атомов каждую секунду, превращая их в нервные импульсы, которые путешествуют вверх через ствол мозга и оказываются в первичной слуховой коре. Но как вы узнаете, что этот ходячий гниющий труп хочет сожрать ваше вкусное серое вещество?

Рассмотрим, что происходит в новой коре, когда нервные импульсы от ушей доставляют требование Тармана. Ваша первичная слуховая кора воспроизводит звуковой мир вокруг вас, представляя меняющуюся массу атомов, «слышимую» барабанными перепонками как разные полосы частот.

Что мы имеем в виду под полосами частот? Представьте пронзительный звук, раздражающий, как пожарная сирена или поросячий визг. Эти звуки находятся на так называемых высоких частотах: это значит, что давление звуковой волны имеет много пиков в секунду. Звуки сирены или визг свиньи весьма отличаются от звуков, скажем, басовой музыки, раздающейся из машины, или грохота отдаленных взрывов, которые гораздо глубже и проходят на низких частотах, то есть давление их звуковой волны имеет меньше пиков в секунду.

В вашей слуховой коре сидят разные нейроны, чувствительные к разным частотам звука, которые слышат уши. Некоторым нейронам «нравятся» высокочастотные крики и визги, и они будут проявлять активность при них. Другим «нравятся» низкочастотные звуки басов и взрывов. Важный момент, что нейроны, которые отвечают на звуки, относящиеся к схожим частотам, располагаются рядом друг с другом в первичной слуховой коре. Как мы уже говорили, эта область находится в верхней части височной доли и проходит кзади. Нейроны, которые отвечают на низкие частоты звуков, расположены в передней части слуховой коры, а нейроны, которые отвечают на высокие частоты звуков, лежат кзади.

Области вверху первичной слуховой коры, то есть те зоны, которые слушают потенциалы слуховых корковых нейронов, собирают общую активность этой зоны, чтобы начать выстраивать слышимый мир. Одна из областей, которая внимательно следит за слуховой корой, расположена очень близко к ней и покрывает (или включает) части височной и теменной долей. Эта область находится на границе височной и теменной долей и частично на верхней височной извилине в левом полушарии (у большинства людей) и, возможно, лучше всего известна по своему названию: центр Вернике. Эта область – первый шаг в процессе понимания языка.

Центр Вернике был названа в честь невролога Карла Вернике, который впервые описал странные нарушения речи, которые могут случаться, когда повреждена эта височно-теменная граница. Вернике был афазиологом, то есть его работа заключалась в описании нарушений способности понимать речь или говорить, афазия (от греческого слова aphatos – бессловесный) – это трудности речи. Вернике был одним из первых нейроученых-теоретиков, постулировавших элегантную и простую модель того, как в мозге происходит обработка речи. Конечно, как и все теоретические модели в нейронауке, она оказалась неверной, в данном случае это доказал сам Вернике.

Вернике описал особенную форму сенсорной афазии, которая возникает при повреждении области на границе височной и теменной долей, прямо вверху и кзади левого уха. Вернике заметил, что пациенты с поражением этой области испытывали трудности в понимании языка, но легко, хотя и бессвязно, произносили слова. Люди все еще могли говорить, но слова их были бессмысленными. Теперь это нарушение известно как беглая афазия, но иногда ее называют афазией Вернике.

Теперь вспомните, что центр Вернике расположен рядом с первичной слуховой корой. Это соседство не случайно. По правде, ничего в мозге не устроено случайно. Помните из главы 1, что задняя часть мозга занимается обработкой зрительной информации? Вся затылочная доля и задняя часть теменной и височной долей посвящена именно ей. Оценивая местонахождение центра Вернике, легко понять, почему эти нейроны занимаются пониманием языка: они расположены так, что способны легко воспринимать и слуховую, и зрительную информацию, необходимую для понимания устной и письменной форм речи.

Вообще, пациенты с беглой афазией (ее еще называют сенсорной) имеют трудности с пониманием как устной, так и письменной речи. Возьмем типичного пациента Йохана Войта. Войт был немецким пивоваром и 14 ноября 1883 г. в результате падения с лестницы получил тяжелую черепно-мозговую травму в левой части головы. Его отвезли в местную больницу, и оказалось, что Войт не мог ответить на вопросы докторов, потому что не понимал, что ему говорят. Его реакция на шумы и звуки показала врачу, что слух Войта сохранен, а его неспособность отвечать на словесные команды означала, что лишь способность распознавать речь как-то нарушилась при падении.

По мере выздоровления какие-то функции речи к Войту вернулись, но, увы, не все. Например, он потерял навык понимать значение слов. Он мог называть объекты, которые ему показывали, но не мог вспомнить, как их использовать. Например, когда ему дали расческу, он мог сказать, что это, но не был уверен, что с ней делать. Когда ему давали несвязанный набор слов (например, «кошка черная стул прыгнула на»), он не мог составить из них предложение («Черная кошка прыгнула на стул»). Когда его спрашивали, какого цвета листья, Войту приходилось выглянуть в окно, чтобы ответить «зеленые»[36]. Так что, хотя Войт хорошо мог говорить, его понимание языка было сильно нарушено.

Симптомы мистера Войта, как у ранних пациентов Вернике, показывали одну важную вещь: понимание речи не зависит от произношения. Процесс понимания речи регулируется этим набором нейронов позади слуховой коры и кпереди от зрительной коры. Поэтому, когда вы слышите, как Тарман стонет по вашему мозгу, вы можете благодарить нейроны центра Вернике за интерпретацию активности вашей слуховой коры, говорящие вам, что он имеет в виду, чтобы вы могли убраться поскорее, пока не стало слишком поздно.

Пациент «Черт побери!»

Теперь давайте признаем: зомби не лучшие слушатели. Не важно, сколько раз вы им крикнете: «Стой!» или «Помнишь меня, Джонни? Я твоя сестра!», они не обратят внимания. Но вдобавок к тому, что они плохие слушатели, они не слишком хорошо говорят. Призыв «Пришлите. Еще. Полицейских» в «Возвращении живых мертвецов» равен творчеству Шекспира у зомби, так как эта способность не часто наблюдается у мертвяков. Помимо редкости таких выражений, у живых мертвецов есть еще нечто примечательное в том, как данный конкретный зомби излагает свою просьбу (или то, как Тарман требует ваши «моооозззгииии»).

Этот способ передачи мыслей обрывками предложений напоминает тип речевого поведения, известный как «телеграфный стиль». Название синдрома происходит от понятия телеграфа. В XIX и в начале XX века, до появления телефонов, дальняя связь осуществлялась посредством телеграфа. Сообщения передавались в виде серий коротких и длинных сигналов (гудков) по электрическим проводам, которые тянулись на многие километры. Так как в сообщении кодировалась каждая буква и отправитель оплачивал каждую из них, это была очень затратная форма связи. Люди старались избегать в посланиях избыточности и цветистости, потому что это обходилось дорого. Они старались излагать свои мысли четко и кратко.

Принцип «телеграфного стиля» такой же. Люди, которые испытывают трудности с произнесением слов, озвучивают ключевые части предложения, пропуская такие, как артикли, прилагательные, наречия, предлоги. «Телеграфный стиль» – это симптом особого неврологического расстройства, известного как эфферентная афазия, или афазия Брока.

Афазия Брока сильно отличается от афазии Вернике, хотя тесно связана с ней. У неврологически здоровых (и живых) людей речь – как улица с двухсторонним движением: она требует и понимания речи, и акта говорения. Мы уже обсудили, сколь невероятно сложен процесс слушания, а в главе 3 мы узнали о трудностях, связанных с нервной регуляцией движения. Можете считать говорение особенно трудной формой движения. Чтобы мы могли говорить, наш мозг должен тонко координировать огромное число мелких мышц губ, лица, горла и языка, чтобы они двигались быстро и очень точно.

Эти движения координируются областью мозга, расположенной за виском в зоне лобной коры и названной в честь французского невролога Поля Пьера Брока. Этот ученый был награжден наделом нервной ткани за плодотворные исследования, описывающие, за что отвечает эта область мозга. В 1861 г. Брока изучал пациента по фамилии Леборн, который был не способен четко произносить никакие слова, кроме бессмысленного «дуб»[37]. Поэтому в первых медицинских статьях, описывавших его состояние, этого человека называли просто Пациент Дуб. После смерти Дуба Брока обнаружил, что у того был поражен участок мозга (который теперь носит имя «центр Брока»).

Местоположение центра Брока в новой коре крайне важно. Он находится очень близко к моторной коре (см. главу 3), контролирующей мышцы лица, рта и языка. То есть те самые речевые мышцы. Считается, что эта область отвечает за моторное планирование и движения рта, необходимые для говорения.

Возможно, потому, что понимание языка критично важно для производства речи, центры Брока и Вернике связаны плотным пучком нервных волокон, называемых дугообразным пучком. Можете представить себе работу этой системы через следующую аналогию. У вас есть два города, каждый из которых производит узкоспециализированные детали машин. Чтобы собрать целую машину, эти города поставляют детали друг другу (и другим городам), но в итоге готовые машины прибывают только в один город. То есть центры Брока и Вернике задействуются вместе, чтобы происходил акт говорения, и все говорение «вывозится» из центра Брока в мир через рот и голосовые связки. Дугообразный пучок – это «шоссе», которое связывает эти два «города».

Экспортный рынок речи можно обрушить тремя способами. Возможно возникновение проблем с производством (беглая афазия, или афазия Вернике), с распространением (эфферентная афазия, или афазия Брока) и с транспортировкой между производством и распространением. Последняя форма поломки, известная как проводниковая афазия, случается, если повреждено само «шоссе» (дугообразный пучок) или если закрыты «выезды и въезды» в центрах Брока или Вернике. При проводниковой афазии пациенты хорошо понимают чужую речь и даже повторяют слова, которые им сказали. Но они также могут пропускать звуки в словах, нести чепуху или переставлять части слов не по правилам грамматики. Например, при просьбе врача повторить фразу «Зомби идут» пациент с проводниковой афазией может сказать «Зомби тиду» или «Мозби идут». Этот странный способ говорения возникает потому, что во время повторения требуется постоянная коммуникация между центрами Брока и Вернике. Когда она утеряна, информация не обрабатывается должным образом, приводя к искажениям компонентов слов.

И последний любопытный момент речевой сети: примерно у 95 % праворуких женщин и у 99 % праворуких мужчин функции речи локализованы в левом полушарии мозга. Оно же отвечает за функции речи у большинства левшей. И только у 33 % леворуких речь доминирует в правом полушарии. Поэтому мы говорим, что речь латерализована в левом полушарии, то есть большинство речевых функций выполняется расположенными здесь зонами. По правде, речь – одна из самых четко латерализованных функций в мозге. Однако исследования обнаружили, что люди с повреждением центра Брока, которые позже восстановили некоторые из своих речевых функций, используют неповрежденное правое полушарие, так же как слепые «перекраивают» зрительную кору, чтобы та помогала им читать по Брайлю.

Обычно не важно, в каком полушарии локализованы ваши речевые функции, но, если вам требуется операция для удаления опухоли мозга, этот факт внезапно становится крайне значимым. Хирурги хотят минимизировать возможность нарушения здорового центра Брока, когда удаляют опухоль, поэтому им нужно знать, доминирует у вас левое или правое полушарие. Чтобы убедиться в этом, они используют тест Вада, названный так в честь невролога Джуна Ацуши Вада. Скажем лишь, что результаты этого теста обычно весьма точные в определении, какая сторона мозга контролирует обработку речи.

При тесте Вада (Wada, 1949) врачи усыпляют половину мозга инъекцией барбитуратов в сонную артерию, которая находится в шее, и лекарство действует на мозг так же, как алкоголь. Сонная артерия несет насыщенную кислородом кровь от сердца в одну часть мозга: левая сонная артерия снабжает левое полушарие, а правая сонная артерия – правое. Если врачи вкалывают барбитурат в артерию, которая подпитывает левое полушарие мозга, и именно оно доминирует у вас по речевым функциям, вы не просто почувствуете себя странно – у вас будут еще и проблемы с речью. Если укол усыпит правое полушарие, вы тоже будете слегка чудить, но язык останется сохранным. Словно левая сторона мозга пьянеет, а правая остается трезвой.

Как мы сказали, весьма убедительно.

Мы пропустим сомнительную необходимость проведения теста Вада на ваших противниках-мертвяках и попробуем понять, что не так с мозгом зомби.

Как мы упомянули в начале главы, вполне очевидно, что зомби не дружат с речью. Даже говорливые Тарман и полицейский в «Возвращении живых мертвецов» не способны читать стихи или вести мирные переговоры с людьми, с которыми воюют[38]. Так давайте еще раз пройдемся по речевой цепочке и посмотрим, удастся ли нам понять поведение зомби.

Очевидно, что зомби могут слышать. По правде, притом, что их речевые способности полностью нарушены, зомби могут пользоваться звуком для общения друг с другом. В книге Макса Брукса «Война миров Z» (2006) стон зомби использовался как призыв собраться в стаю. Всего один стон от ходячего мертвеца мог собрать зомби в радиусе нескольких километров. Взять, к примеру, историю Кристины Элионополис: «Так как они [зомби] не могли выбраться, пока я не позволяла им протиснуться в открытое окно и схватить меня, какая разница, сколько "брошенных" машин я миновала по дороге. Мец напомнил мне, что запертый G [зомби] все еще мог стонать, а значит, был способен призвать других».

Или опыт Тодда Вэйниоса с цепями зомби в битве при Хоуп, Нью-Мексико: «Один G видит тебя, идет к тебе и стонет. Его слышит другой G, приходит на зов и стонет сам, потом другой, и еще. Черт, если зона начинена ими, если цепь не разорвана, кто знает, как далеко все может зайти?»

Итак, хотя это не человеческий язык, сам по себе стон действует как простая форма коммуникации. Таким образом, леденящий душу рык ходячего мертвеца вместе с другими невербальными знаками вроде направления взгляда и указания на вас рукой – критические качества разумности толпы мертвяков.

Использование стонов подтверждает, что зомби обрабатывают звуки ушами с чувствительностью, которая столь же хороша, как у нормального человека (если даже не лучше). Но есть достаточно свидетельств, что фильтрующие механизмы, которые мы описали, контролирующие общий объем шума, который слышат ваши уши, не полностью действуют в мозге мертвяков. Во многих случаях, например в фильме «Война миров Z», очень громкие или пронзительные звуки приводят зомби в бешенство, словно они причиняют боль и их следует прекратить любой ценой. Это значит, что, хотя зомби могут хорошо слышать, они не могут сосредоточить внимание в шумной среде. Как мы уже сказали, это хорошо, потому что мы, люди, можем мастерски фокусировать внимание, когда это необходимо, и это дает нам преимущество над нашими мертвыми врагами.

В любом случае звук очевидно доходит до мозга зомби. Но когда звук содержит человеческую речь, видим ли мы подтверждение понимания со стороны ходячих мертвецов?

Не вполне.

Зомби почти никогда не обладают способностью отвечать. Лучшие примеры, которые мы можем найти, – это базовые команды вроде «сидеть», «ждать» и «не есть людей!», которые зомби Фидо выучил в фильме «Зомби по имени Фидо» (2006). Это отражает поведение при простом классическом обусловливании, которое наблюдается при тренировке животных, нежели чем при понимании речи. Также зомби не способны к письменной речи, так как они не считывают знаки.

Добавим, что наиболее развитую форму речи мы видим у зомби с «телеграфным стилем»: очень короткие фразы с ключевыми идеями вроде: «Будь мертвой» («Тепло наших тел»), «Пришлите. Еще. Полицейских» («Возвращение живых мертвецов»), и «Мооозззгиии» («Возвращение живых мертвецов»).

Учитывая все это, какой вывод мы можем сделать о мозге зомби? Ну, похоже, что и лобная зона производства речи, и височно-теменная зона понимания речи в мозге зомби повреждены. Учитывая, что эти области связаны между собой дугообразным пучком, разумно будет сказать, что вся «дугообразная цепь» у зомби работает плохо.

Аномалия в лобной области приводит к эфферентной афазии Брока, в то время как проблемы в теменной области ведут к беглой афазии Вернике. Таким образом, все навыки речи и общения в мозге зомби грубо нарушены, в то время как слух остается преимущественно незатронутым.

К сожалению, это значит, что, хотя зомби не могут говорить с нами или понимать, что мы говорим, они могут слышать нас и выследить по звукам, которые мы производим. Зомби-апокалипсис не может закончиться мирным соглашением.

Источники и дополнительное чтение

Berker E.A., Berker A.H., Smith A. Translation of Broca's 1865 report: Localization of speech in the third left frontal convolution // Archives of Neurology, 1986, 43 (10), 1065.

Bernal B., Ardila A. The role of the arcuate fasciculus in conduction aphasia // Brain, 2009, 132 (9), 2309–2316.

Code C., et al., eds. Classic Cases in Neuropsychology. – Hove, East Sussex: Psychology Press, 1996.

Cohen L.G., Celnik P., Pascual-Leone A., Corwell B., Faiz L., Dambrosia J., Honda M., et al. Functional relevance of cross-modal plasticity in blind humans // Nature, 1997, 389, 180–183.

Dronkers N.F. A new brain region for coordinating speech articulation // Nature, 1996, 384, 159–161.

Dronkers N.F., Plaisant O., Iba-Zizen M.T., and Cabanis E.A. Paul Broca's historic cases: High resolution MR imaging of the brains of Leborgne and Lelong // Brain, 2007, 130, 1432–1441.

Griffin D.R., Galambos R. The sensory basis of obstacle avoidance by flying bats // Journal of Experimental Zoology, 1941, 86 (3), 481–506.

Hempstead C., Worthington W., eds. Encyclopedia of 20th Century Technology. Vol. 2. – Routledge, 2005.

Kandel E.R., Schwartz J.H., Jessell T.M. Principles of Neural Science. – New York: McGraw – Hill, Health Professions Division, 2000.

Pierce G.W., Griffin D.R. Experimental determination of supersonic notes emitted by bats // Journal of Mammalogy, 1938, 19, 454–455.

Sadato N., Pascual-Leone A., Grafman J., Ibanez V., Deiber M.-P., Dold G., Hallett M. Activation of the primary visual cortex by Braille reading in blind subjects // Nature, 1996, 380, 526–528.

Schorn D. How a blind teen 'sees' with sound // CBS, July 19, 2006, http://www.cbsnews.com/news/how-a-blind-teen-sees-with-sound/.

Schreier J. How a blind gamer plays Zelda by ear // Wired, April 7, 2011, http://www.wired.com/gamelife/2011/04/blind-gamer-plays-zelda-by-ear/.

Squire L.R., ed. The History of Neuroscience in Autobiography, vol. 1. – Washington, DC: Society for Neuroscience, 1996.

Thaler L., Arnott S.R., Goodale M.A. Neural correlates of natural human echolocation in early and late blind echolocation experts // PLoS One, 2011, 6 (5), e20162.

Wada J.A. A new method for the determination of the side of cerebral speech dominance: A preliminary report of the intra-carotid injection of sodium amytal in man // Igaku to Seibutsugaki [Medicine and Biology], 1949, 14, 221–222.

Сколько раз мы видели орду зомби, ковылявших к потенциальной жертве, которых отвлекала сигнализация автомобиля, фейерверки или выстрел, переключавший внимание толпы мертвяков в направлении новой цели? Словно живые мертвецы проводят всю свою не-жизнь, переходя от одного увлекающего их стимула к другому. Это легко отвлекаемые и невнимательные существа. Так уж они устроены.

Но если вы человек, это всегда плохо.

Выжившие люди в фильме «Земля мертвых» (2005) использовали отвлекаемость мертвяков как свое преимущество. Перед тем как отправиться на поиски еды и припасов на занятой зомби территории за пределами Питтсбурга, участвующие в рейде люди запускали фейерверки. При разрывах света и грохоте бродящие в округе мертвецы поднимали головы вверх, завороженные огнями, танцующими в небе. По сути, за исключением одного особенно смышленого зомби по прозвищу Большой Папочка, ходячие мертвецы не обращали никакого внимания на людей, которые проходили мимо них. Словно весь их интерес был обращен на фейерверки и они не могли сосредоточиться на человеческой добыче.

Эта фиксация на отвлекающих, в науке называемых «высоко очевидными» или «полевыми» стимулах не всегда хороша для людей. В фильме «Война миров Z» один звук на раздражающей высоте не только собирал зомби вместе в некоем безумии, но заставлял их преследовать его любой ценой. Это приводило к потрясающей скученности, которая выразилась в том, что зомби забрались на 30-метровую стену, карабкаясь друг на друга. Зомби были не способны думать ни о чем, кроме звука (если мертвяки вообще думают). Но этот эффект скучивания вызывается не только звуками. Почти в каждом фильме, книге или комиксе про зомби просто включение света в темном доме привлекает к нему всех ходячих мертвецов в округе на беду людям.

Вообще, от первой «Ночи живых мертвецов» (1968) до более недавней «Войны миров Z» (2013) эта неспособность зомби к волевому переключению внимания от высокоочевидных стимулов, в частности от ярких огней или громких звуков, использовалась людьми как тактика выживания.

Чтобы понять, как мозг зомби теряет способность поддерживать и контролировать внимание, мы сначала должны понять два аспекта нормального функционирования мозга: 1) как мы видим, где предметы находятся в среде; 2) как мы обращаем внимание на то, что видим.

Зрительные карты мозга

Процесс фокусировки сознания на определенном участке среды называется пространственным вниманием. В психологии мы иногда используем метафору прожектора. Ваша способность обращать внимание на предметы в пространстве имеет ограниченный фокус, как прожектор, который освещает лишь малую часть темной театральной сцены. Как один из зрителей, вы видите только то, на что указывает прожектор. То же самое верно и для мозга.