К. Норденген

Мозг всемогущий. Путеводитель по самому незаменимому органу нашего тела

2017

Научный редактор О. Бандура

Переводчики Е. Савина, М. Ткаченко

Технический редактор Н. Суслова

Литературный редактор И. Карпова

Художники С. Заматевская , Е. Трефилов, Р. Яцко

Корректоры Н. Баталова, Н. Сидорова

Верстка Л. Соловьева

 

К. Норденген

Мозг всемогущий. Путеводитель по самому незаменимому органу нашего тела. — СПб.: Питер, 2017.

 

ISBN 978-5-4461-0642-4

© ООО Издательство "Питер", 2017

 

Все права защищены. Никакая часть данной книги не может быть воспроизведена в какой бы то ни было форме без письменного разрешения владельцев авторских прав.

 

Предисловие лауреата Нобелевской премии по физиологии и медицине Мэй-Бритт Мозер

Мозг — это самый удивительный, сложный и загадочный орган человека. В 1980-х годах, когда я была студенткой факультета психологии, нас учили тому, что аутизм у детей развивается только и исключительно по одной причине — равнодушного отношения матери к ребенку. Но сегодня нам известно намного больше. Мы знаем, что аутизм связан с нарушением в развитии структур головного мозга, которое вызывается совокупностью множества факторов. Для меня это воспоминание студенческих лет служит, по меньшей мере, подтверждением того, как быстро развивается наука о головном мозге.

Мы должны радоваться научному прогрессу и развитию современных технологий, благодаря которым стало возможным получить новые знания. Тысячелетиями люди задавались одними и теми же глобальными вопросами и находили на них разные ответы. Благодаря новейшим методам исследования у нас есть возможность искать ответы в самом головном мозге и проникать в суть ­явлений. Мы стоим на пороге революции знаний о мозге и о взаимосвязи между организмом, генами и окружающей средой.

Однако собирать научные данные в лабораториях и делиться результатами в международной научной среде — такой путь не кажется мне правильным. Знания нужно передавать дальше: из области науки в общество, чтобы как можно больше людей смогли оценить и применить их. Понять, как устроен и как функцио­нирует головной мозг человека, — значит понять, кто ­такие люди и на что они способны. Углубляя свои знания, мы открываем новые возможности и учимся лечить людей, страдающих от нарушений в работе головного мозга. Мы знаем, как отличить симптомы заболевания мозга от характера и личности человека. Мы знаем, что причина болезней — ошибка в системе. Поняв, как работает здоровый мозг, ученые смогут обнаружить эту ошибку и предложить варианты ее исправления.

Итак, у нас имеется корпус знаний о мозге, на который многие ученые потратили десятилетия своей жизни. Как же донести его до широкой аудитории? Весной 1980 года канал NRK выпустил серию познавательных передач под названием Din fantastiske hjerne («Твой удивительный мозг»). В тысячи гостиных приходил профессор Пер Андерсен, который беседовал с по­пулярным ведущим Пером Эйвиндом Херадствейтом, и вместе они искали ответы на важные вопросы, например, о том, как устроена наша память, или о том, что такое мысль. Технологии тех времен не сравнимы с 3D-анимациями в научно-­популярных программах, идущих по телевизору сегодня. Но демонстрация простой схемы нервной системы была ничуть не хуже. С помощью указки Андерсен вел взгляд телезрителей по линиям схемы от одной нервной клетки к другой, которые вместе участвовали в передаче сигнала. Гипотеза Пера Андерсена заключалась в том, что этот уникальный путь нервного импульса соответствует уникальности мысли. Это было просвещение народных масс в лучшем его виде. Просто, но невероятно действенно. Мы с Эдвардом сидели перед экраном телевизора как приклеенные. Мы просто обязаны были узнать об этом больше! Так впоследствии Пер Андерсен стал нашим научным руководителем.

В своей книге «Мозг всемогущий» Кайя Норденген предлагает увлекательное путешествие по новейшим исследованиям о строении мозга, его структурах и функ­циях. Автор удачно сочетает научные открытия с забавными историями из собственной жизни. Такой авторский стиль позволяет понятно объяснить теорию на конкретных примерах: автор не просто излагает факты, он пробуждает любопытство и желание узнать больше. Авторская форма подачи материала вызовет интерес как у детей, только начинающих познавать мир, так и у ученых.

Прочитав книгу, я прежде всего почувствовала то тепло, которое идет от Кайи как от великолепного рассказчика. Все прекрасные иллюстрации в книге выполнила ее младшая сестра. В отличие от продвинутой 3D-графики, эти рисунки вы будете помнить и после того, как закроете книжку. Они просты и понятны, и вы всегда сможете воссоздать их по памяти. Эти рисунки помогают думать. Таким образом иллюстративный материал дает общее понимание, не в ущерб книге пренебрегая детальным изображением.

Я хочу поблагодарить Кайю Норденген за то, что она написала эту книгу. Это очень решительный и смелый поступок. Ее храбрость и отсутствие страха перед ­популяризацией делают научные материалы доступными для широкой аудитории, как взрослой, так и детской.

Мэй-Бритт Мозер — психолог, исследователь мозга и профессор неврологии в Норвежском университете естественных и технических наук (NTNU). В 2014 году она получила Нобелевскую премию по медицине вместе с Эдвардом Мозером и Джоном О’Кифом.

Предисловие к русскому изданию

Подумать только! Моя книга — и на русском языке! Это действительно большая честь для меня. Я всегда была очарована этой огромной страной, граничащей с моей маленькой родиной. Страна со столь захватывающей историей, что я порой сомневалась, где правда, а где вымысел. В детстве меня особенно занимало падение дома Романовых. Могла ли Анастасия выжить? Мне было десять лет, когда после выхода на экраны диснеевского мультфильма на эту тему граница между правдой и вымыслом для меня еще больше размылась.

В первый раз я побывала в России летом, когда мне исполнилось 17 лет. Это был подарок на мой день рождения от человека, который сейчас является моим мужем. Больше всего, не считая картин и люстр на станциях метро, меня поразил незнакомый алфавит. В какую бы ситуацию мы ни попадали, мы постоянно искали какие-нибудь подсказки или аналогии. Пусть мы даже не знали языка, но названия новых мест и выражения могли напомнить нам другие, уже знакомые, слова и тем самым облегчить нам запоминание. Когда мы приехали в Москву, оказалось, что мы никак не можем вспомнить название того места, куда нам нужно добраться на метро, потому что само название было написано на кириллице. И это несмотря на то, что нам удалось вспомнить, как оно произносится (мы видели, как оно пишется латинскими буквами). В результате нам пришлось считать остановки, чтобы узнать, когда выходить. Вот такой опыт в изучении русского языка.

Меня очень заинтересовала способность нашего мозга интерпретировать новую информацию и находить сходства с тем, что мы уже знаем. Об этом и о многих других вещах, которыми так пленил меня человеческий мозг, я и написала в этой книге. Написана она так, словно я беседую о мозге со своими близкими друзьями, и очень надеюсь, что вы, как и я, будете очарованы его многочисленными тайнами. Надеюсь, прочитав следующие страницы, вы удивитесь тому, как много делает эта масса розоватого цвета, расположенная между ушами. Помните, что именно благодаря мозгу мы можем выращивать овощи и ягоды на даче, наслаждаться драматическим искусством или просто приятно проводить время с друзьями у костра.

Русские люди славятся своим развитым интеллектом и начитанностью, но нельзя быть интеллектуально развитым и начитанным без мозгов. Да что там, без них нельзя быть даже просто человеком!

В этой книге я надеюсь дать вам представление о том, как наш мозг делает нас такими, какие мы есть.

Желаю вам прекрасно провести время с этой книгой, где бы вы ни оказались — в кресле, трамвае, на даче или возле костра. Надеюсь, вы получите удовольствие!

Кайя Норденген, 2017

 

Вы и ваш мозг

Когда древние египтяне бальзамировали своих умерших фараонов и жрецов, чтобы подготовить их к загробной жизни, они тщательно обрабатывали сердце и клали его обратно в тело, а мозг выкидывали. В нос вставляли полую трубочку, взбалтывали мозги, а затем высасывали их через эту трубочку. Мозг рассматривался как отходы производства. Прошло много времени прежде чем люди, наконец, поняли, что мозг — главное, что у них есть.

В некоторых трудах, написанных еще до нашей эры, говорится о связи мозга с такими функциями, как движения и мышление. Тем не менее только через несколько тысяч лет понимание того, что наше «я» находится в мозге, стало общепринятым. Например, Аристотель и другие великие философы считали, что мозг — ­орган малого значения, а душа располагается в сердце. И только в середине XVII века — со времен, когда древние египтяне мумифицировали фараонов, превращая их в зомби, минули тысячелетия — французский философ Рене Декарт установил, что место нахождения души — в головном мозге. Почти все структуры мозга расположены симметрично относительно центральной линии, например у нас есть левое и правое полушария мозга с левой и правой лобными долями. Декарт отметил, что существует одна непарная структура, а именно шишковидная железа (эпифиз), расположенная прямо на цент­ральной линии, и именно она является вместилищем души. Но все оказалось не так просто. В 1887 году великий полярный исследователь и первый норвежский исследователь мозга Фритьоф Нансен постулировал в своей диссертации, что разум находится во многих нейронных синапсах.

А сегодня мы знаем, что не только разум, но и радость, влюбленность, презрение, память, обучаемость, музыкальный вкус и предпочтения находятся в синапсах нейронов.

Так как все качества, из которых состоит наше «я», находятся в мозге, постепенно стало ясно, что человек не был бы тем, кто он есть, без мозга. Тот факт, что без мозга жизнь невозможна, нашел отражение и в законодательствах по всему миру. Если ваш мозг мертв, то и вы мертвы. Если вы дали свое согласие, вас могут использовать в качестве донора органов и спасти чью-то жизнь. Органов, без которых человек жить не может, — немного, и почти все они могут быть пересажены, например сердце, печень, легкие, почки и поджелудочная железа. Но вот попыток пересадить человеческий мозг еще не было[1].

Когда однажды в будущем мы технически будем готовы к трансплантации мозга, перед нами встанут этические проблемы. Если человек с умершим мозгом получит новый мозг, то этот человек, оставшийся в своем теле, уже не будет «собой». Девочка, стоящая перед вами, будет выглядеть как ваша дочь, но если у нее мозг другого человека — остается ли она вашей дочерью? У нее совершенно изменится сознание, будут другие мысли и мечты. Мозг нельзя заменить, не заменив человеческую личность. Это делает мозг нашим единственным незаменимым органом.

В этой книге мы будем исследовать тайны мозга — начиная с того, что происходит с нами во время влюбленности и заканчивая тем, где расположено наше «я». Когда мы говорим о мозге, возникает множество интересных вопросов.

Кто мы? Что делает нас нами? Что такое личность? Что такое свобода воли? Где начинается мысль?

На некоторые из них у нас уже есть точные ответы — или по крайней мере показания из историй пациентов, но есть и новые открытия в исследовании мозга. Тем не менее, не все тайны раскрыты, и некоторые вопросы мы можем только подвесить в воздухе в надежде, что молодое поколение ученых подхватит их и найдет ответы в последующие годы. Как бы то ни было, мозг — это единственный орган, способный познавать сам себя.

Вы увидите, как язык, культура и образ жизни связаны с памятью, узнаете о способностях мозга интерпретировать и распознавать модели. Мозг делает нас нами. Благодаря нему в мире существуют спорт, искусство и музыка. Мозг всемогущ.

* * *

1 Итальянский нейрохирург Серджио Канаверо планирует провести трансплантацию головы в декабре 2017 г. и, в случае успеха, продолжит работать в направлении пересадки головного мозга. — Примеч. науч. ред.

Глава 1. Ре(э)волюция мышления

Изборожденная извилинами поверхность головного мозга, напоминающего грецкий орех, называется корой больших полушарий. Она состоит преимущественно из тел нейронов, и ее появление стало революцией в истории эволюции. Чем больше у животного объем коры головного мозга, тем оно умнее.

Пятьсот миллионов лет назад существовал только ретикулярный (рептильный) мозг, сегодня известный как зад­ний мозг. Прошло еще 250 миллионов лет, прежде чем развился мозг древнейших млекопитающих, который мы называем лимбической системой. Большой мозг и кора больших полушарий у млекопитающих сформировались 200 миллионов лет назад, а человеческий мозг — всего 200 тысяч лет назад. С точки зрения эволюции это все равно что вчера.

 

Рисунок 1. Правое полушарие человеческого мозга в разрезе, ступени его развития в истории эволюции показаны различными оттенками серого. Рептильный мозг отмечен темно-серым, а мозг древнейшего млекопитающего — светло-серым. Мозг самого развитого млекопитающего, то есть человека, отмечен белым. Отдельные структуры мозга, имеющие центральное и определяющее значение, подписаны

Рептильный мозг

Кора больших полушарий у человека, вероятно, развилась вследствие ледникового периода: живые организмы с корой головного мозга лучше адаптировались к воздействию окружающей среды, чем те, у кого ее не было. Поэтому динозавры со своим рептильным мозгом без коры были не готовы к падению метеорита, привед­шему к серьезным климатическим изменениям. Стегозавр весил пять тонн, а его мозг — всего 80 граммов (и был размером с лимон). Учитывая еще и то, что его крошечный мозг не имел коры, неудивительно, что сегодня его можно увидеть только в музеях и фильмах.

Несмотря на то что кора больших полушарий делает нас самым разумным видом на планете, мы не смогли бы обойтись и без более глубоко расположенных отделов мозга и той его части, которая находится в самой глубине и является основополагающей для нашего существования — а именно рептильного мозга. Он состоит из мозгового ствола и мозжечка. Ствол головного ­мозга — идеальный сторож. Он обеспечивает функционирование всего организма, освобождая нас от необходимости думать об этом. Нейроны в мозговом стволе отвечают за дыхание, сердцебиение и сон. Они никогда не отдыхают, независимо от того, спим мы или бодрствуем. Кзади от мозгового ствола находится мозжечок. Он ­отвечает за координацию движений и равновесие. Когда мы пьем алкогольные напитки, алкоголь действует и на мозжечок, поэтому мы начинаем шататься.

 

Рисунок 2. Кора мозга состоит из серого вещества. Там же мы найдем тела нейронов и точки соприкосновения нервных клеток, то есть синапсы. Внутри серого вещества мы обнаружим белое, состоящее из пучков изолированных волокон нервных клеток

Мозг состоит из серого и белого вещества. В сером веществе (на самом деле оно не серое, а розовое) находятся тела нейронов и синапсы. Там происходит передача импульсов между нейронами. Белое вещество — это проводящие пути, длинные волокна, по которым идут нервные импульсы, напоминая ток электричества в проводах. Как и электрическим проводам, нейронным волокнам требуется изоляция. Благодаря изоляционному материалу импульсы в мозге передаются быстрее. Этот материал называется миелином и содержит много жиров, поэтому и выглядит белым. Серое вещество находится в коре больших полушарий, коре мозжечка, а также в глубинных структурах головного мозга — так называемых ядрах.

Мозг млекопитающего

В человеческом мозге сохранились некоторые структуры, которые были уже у древнейших млекопитающих. Эти структуры сформировались примерно 250 миллио­нов лет назад, и их совокупность именуется лимбической системой. Древнейшие части коры головного мозга и островки серого вещества с нервными клетками внутри называются ядрами, и многие из них играют важную роль в основополагающих функциях орга­низма.

В английском языке есть удобный для запоми­нания список — все слова начинаются с буквы F: Fighting, Flighting, Feeding, Fucking. То есть: борьба, бегство, еда и секс. Все это вместе — основная движущая сила ­эволюции.

Одно из таких важных ядер в лимбической системе называется «миндалевидное тело» (или просто «миндалина», amygdala) и находится в височных долях мозга, (см. рис. 1). Древние анатомы, давая названия различным структурам, ориентировались на их внешнее сходство с чем-либо — amygdala с греческого языка переводится как «миндаль». Первые два «F» мы найдем в этом миндалевидном теле. Нейроны миндалевидного тела отвечают за наши эмоциональные реакции. Например, вы бежите на автобус, а водитель закрывает двери перед вашим носом и уезжает. Скорее всего, вы крепко выругаетесь, а рассказывая эту историю коллеге за обедом, снова почувствуете возмущение. Не менее важную роль миндалевидное тело играет в мотивации. Именно оно частично виновато в том, что вы, обливаясь потом, торопитесь успеть на автобус, хотя следующий придет совсем скоро. Когда вечером того же дня вы идете домой по темной улице и слышите шаги за спиной, то невольно ускоряете темп — это опять «дело рук» миндалевидного тела. Хотя вы были спокойны и бояться было нечего, вы все равно почувствуете прилив страха, поскольку ваше миндалевидное тело возбудилось.

За миндалевидным телом расположена структура в форме сосиски в три-четыре сантиметра длиной. Эта сосиска называется «гиппокамп», что переводится как «морской конек» (см. рис. 1). Гиппокамп важен как для памяти, так и для ориентирования на местности. Он поможет запомнить таблицу умножения, но даже если вы будете твердить ее, пока не заболит гиппокамп, лучше разбираться в математике вы не станете. Понимание самой сути математики заложено непосредственно в коре головного мозга.

В самом центре мозга находятся два таламуса, симметрично расположенные относительно средней линии (см. рис. 1). Они посылают сигналы в каждый уголок сенсорной вселенной коры мозга с последними новостями ото всех органов чувств. Если провести аналогию между этими структурами мозга и людьми, то эти два таламуса — два сплетника, которые все обо всех знают и во все суют свой нос. Широкая магистраль из отростков нервных клеток проходит как раз через эти два таламуса и соединяется с другими проводящими путями, формируя сложную цепь, по которой циркулируют электрические импульсы, следуя сложным скоординированным паттернам.

Гениальные обезьяны

С какого-то момента мозг человекообразных обезьян стал неуклонно увеличиваться. В нем сохранялись неизменными как рептильный мозг, так и лимбическая система, объем увеличивался за счет другого — а именно за счет коры головного мозга.

Давным-давно наши предки жили на верхушках деревьев в африканских джунглях, пока однажды климат не изменился и не произвел полный переворот в их образе жизни. Климат в то время напоминал американские горки. Мини-ледниковые периоды сменялись волнами жары. Такие экстремальные условия не могли не оказать влияние на тех существ, которые в них выжили. Подавляющее большинство видов не смогло перенести такие условия. Изменения были достаточно сильными, чтобы спустить нас с деревьев, но они не убили нас. Когда первые люди четыре миллиона лет назад стали ходить на двух ногах по африканской саванне, их мозг весил около 400 граммов. Несмотря на то что отпала необходимость хвататься руками за ветви деревьев, то есть руки освободились для других дел, первые люди никакими орудиями труда еще не пользовались, пока два миллиона лет назад не появился человек умелый, homo habilis. Тогда вес мозга увеличился всего до каких-то 600 граммов. Тем не менее человек умелый научился пользоваться не слишком сложными орудиями. В ­основном он просто брал камни и бросал их в добычу. Для придания значимости этому событию ученые назвали эти камни ручными топорами. Само использование орудий было рывком вперед, но человек — не единственное существо, умеющее это делать. Так, например, дельфины используют куски морских губок для защиты морды, когда роют носом дно в поисках добычи. Кактусовые вьюрки используют колючки кактуса, чтобы вытащить личинок из отверстий, а шимпанзе достают термитов из древесных стволов с помощью веток. То, что шимпанзе изобрели такой хитрый способ доставать термитов, весьма впечатляет, но все-таки ума у них недостаточно, чтобы, к примеру, написать симфонию. Значит, что-то должно было произойти в истории эволюции человека — какое-то событие, которое сделало наши умственные способности уникальными.

Прошел еще миллион лет, и homo habilis проложил путь для homo erectus (человека прямоходящего), который стал использовать огонь для своих нужд и охотиться. Примитивные структуры мозга уже меньше управляли действиями человека прямоходящего, чем действиями его предков. Мозг снова увеличился в размере, теперь почти вдвое, и достиг веса в 1000 граммов. Человек прямоходящий понял: огонь не враг, от которого нужно бежать, он может быть другом и приносить ему пользу. Огонь дал свет, тепло и защиту — создал условия для расселения по всему миру. Двести тысяч лет назад появился современный человек, homo sapiens, его мозг развился до 1200–1400 граммов.

Homo sapiens означает «человек разум­ный», и его мозг в три раза тяжелее, чем мозг его предшественника, впервые вставшего на две ноги, человека, жившего около 3,8 миллиона лет назад.

Вместе с постоянно растущим мозгом у человека развился и интеллект, совершенно уникальный и присущий только ему. Тем не менее есть множество примеров, доказывающих, что интеллект зависит не только от объема головного мозга. У дельфинов примерно такой же размер мозга, как и у нас, но они не настолько же умные. Мозг шимпанзе и коров также имеет схожий размер, однако буренка не становится от этого особенно креативной и не обладает принципиально иным типом мышления.

Почему недостаточно просто иметь большой мозг?

У слонов и некоторых китов мозг еще больше, чем у нас. Мозг синего кита весит целых восемь килограммов. Но ведь и сам кит весит 100 тонн. Чем больше тело, тем больше мозг. Тогда что насчет горилл, которые в два-три раза больше нас, — их мозг тоже больше нашего? На самом деле все наоборот. Наш мозг в два-три раза больше мозга гориллы. Только у китов и слонов, то есть самых крупных животных на суше и в воде, мозг больше нашего. Но по отношению к величине тела человеческий мозг все-таки является самым большим.

Синему киту никак не помогает мозг весом в восемь килограммов, ведь коэффициент интеллекта измеряется не в килограммах. Два мозга одинакового размера не обладают одинаковым количеством нейронов и одинаковой способностью к сложному мышлению. Классический пример — Альберт Эйнштейн. Головной мозг автора теории относительности и обладателя Нобелевской премии по физике был на 20 % меньше среднего. Мы знаем точный вес мозга Эйнштейна благодаря врачу-мошеннику. Сам Эйнштейн хотел, чтобы его кремировали после смерти и развеяли прах в каком-нибудь спокойном месте, чтобы не было идолопоклонничества. Это завещание не было исполнено, так как врач, проводивший вскрытие, извлек мозг ученого и похитил его.

Мозг разных животных устроен не одинаково. У приматов, то есть у людей и обезьян, размер самих нервных клеток остается неизменным, вне зависимости от того, весит ли мозг 80 или 100 граммов. Таким образом, если нервных клеток в десять раз больше, то и мозг в десять раз больше, так просто и легко. У грызунов иначе: чем больше размер мозга, тем больше сами нервные клетки. И чтобы в их мозге стало в десять раз больше клеток, он сам должен стать в сорок раз больше. Поэтому в мозге примата всегда будет больше нервных клеток, чем в мозге грызуна такого же размера. Чем больше (гипотетически) будут становиться эти два одинаковых по размеру мозга, тем больше будет разница между ними в количестве нервных клеток.

Если бы в мозге крысы было такое же количество клеток, как в мозге человека, он весил бы 35 кило­граммов.

Таким образом, наш мозг является не только самым большим по отношению к телу. Мы обладаем мозгом примата, в котором нервных клеток на грамм мозга намного больше, чем в грамме мозга грызуна.

Хотя мозг приматов и грызунов сильно различается, основные принципы строения все же одинаковы. Клетки взаимодействуют между собой одинаковым образом. Поэтому крыс и мышей часто используют в экспериментах, изучают функционирование их мозга, чтобы побольше узнать о нашем собственном мозге.

Недоразвитые дети

Строение тела современного человека диктует размер мозга. В нашем черепе больше нет места, и мозг далее увеличиваться не может. И хотя кора мозга собирается в складки, чтобы поместиться в черепе, наши запасы роста черепа после рождения совсем невелики. Если ребенок не перевернулся в нужное положение в определенное время, будет беда. Ребенок рождается с неразвитым мозгом, потому что голова должна быть достаточно маленькой, чтобы пройти через родовые пути. Поэтому у человеческих детей долгое детство, и они на протяжении длительного времени зависят от родителей. Мы рождаем маленьких беспомощных существ, мозг которых начинает развиваться только после рождения, и мы, люди, должны вложить много энергии в каждого растущего человечка.

Несмотря на то что люди уязвимы и нуждаются в опеке почти два десятилетия, человечество увеличивается в численности, которая сейчас составляет почти семь миллиардов. Только за последние 50 лет население Земли удвоилось. Каким образом физически слабые голые обезьяны, рождающие беспомощных малышей, смогли занять такую сильную позицию? Мы не бегаем быстрее всех, не ныряем глубже всех и плохо видим в темноте. Это противоречит тому факту, что способность к выживанию хищников, обладающих особыми преимуществами, например такими, как сильные челюсти, острые зубы в несколько рядов, парализующий яд или сила мышц, способная задушить, значительно выше, чем у добычи, защищенной только толстым панцирем или ка­муфляжем.

Интеллект — это искусство

Анатомическое строение современного человека сформировалось уже 150 тысяч лет назад, но абстрактного или логического мышления у человека тогда еще не было. Примерно 40 тысяч лет назад мы начали создавать предметы искусства, делать украшения и сложные приспособ­ления, например фляги и рыболовные крючки. То есть мы производили инструменты, чтобы компенсировать свои физические недостатки. Должно быть, в тот исторический момент и произошло изменение в мозге, подарившее нам творческие способности. Может быть, это была генетическая мутация? Или дело было в дарвиновском «выживании наиболее приспособленных», и креативные и умные особи человеческого стада считались самыми привлекательными и имели наибольшие шансы продолжить свой род? Точно сказать нельзя.

Временной период перехода от каменных орудий, которые язык не поворачивается назвать топорами, к возведению пирамид был огромен. Пирамиды возникли около 4000 лет назад, и на строительство каждой пирамиды ушло примерно 2,3 миллиона каменных блоков. Каждый такой блок кубической формы весит примерно 2,5 тонны, и его грани настолько ровны, что разница в сторонах квад­рата составляет максимум 0,1 %. Перемещала эти блоки не физическая сила, а, прежде всего, инженерное искусство. Пирамиды построил мозг. Пару тысяч лет спустя Эратосфен вычислил окружность Земли, ошибившись всего на 2 % — а сделал он это при помощи солнца и тени, отбрасываемой предметами в двух разных городах. Прошла еще пара тысяч лет — и вот мы уже строим роботов и посылаем их на Марс.

От верхушек деревьев до «Своей игры»

Важен не только размер мозга, но и размер его частей. Человек умнее животного не только потому, что его мозг самый большой относительно размера тела, но и потому, что кора нашего мозга больше, чем у других животных. В человеческом мозге в среднем 86 миллиардов нейронов, и 16 миллиардов из них расположены в коре. Ни у какого другого вида, кроме человека, нет такого количества нейронов в коре больших полушарий. Кора больших полушарий — это вместилище мыслей, языка, личности и способности к решению проблем. Именно кора головного мозга делает человека человеком.

Из-за уникальной коры головного мозга мы и выделяемся в животном мире, когда, к примеру, сидя на диване, смотрим, как Юн Алмос в передаче «Nytt på nytt[2]» с серьезным видом читает какие-то новости, а за ним ­показываются картинки, по смыслу прямо противоположные тому, что он говорит. И тогда мы начинаем смеяться. Мозг распознал иронию. Кора больших полушарий помогает нам не только выражать чувства, но и улавливать смысл, который имеют звуки, и понимать, что сказанное на полном серьезе на самом деле — шутка. Чувствуете ли вы себя уникумом, сидя на диване? Нет? А следовало бы! Ни одно существо без такого удивительного мозга не может обладать чувством юмора или речью.

Животные тоже общаются, но их общение ограничено передачей знаков об опасности, радости, голоде и о сексуальном желании. Тогда как мы, люди, умеем читать, писать и говорить, и наши возможности ­выражения чего угодно практически неограниченны. Мы можем использовать все эти сложные инструменты, чтобы писать пьесы или сочинять оперные арии, или чтобы смеяться над шуткой, придуманной кем-то другим.

Место для всего

Кора мозга разделена на несколько долей в зависимости от расположения в черепе (см. рис. 3). Несмотря на то что у всех долей есть свои, только им присущие функции, они не действуют поодиночке. Все нервные клетки мозга должны входить в общую сеть, чтобы работать. А функции, которые считаются локализованными в отдельных центрах мозга, зависят от совместной работы с группами нервных клеток из других отделов мозга.

Теменная доля находится под теменем и благодаря ей мы чувствуем, как кто-то гладит нас по щеке или как слезы текут по лицу, когда мы плачем.

Височную долю мы найдем за виском, и она важна для памяти, обоняния и слуха.

Затылочная доля отвечает за зрение.

Благодаря лобной доле мозг млекопитающего может контролировать движения в целом.

У людей есть две речевые зоны в доминантном полушарии головного мозга. У всех правшей доминирует левое полушарие, однако речевые зоны расположены в левом полушарии и у 70 % левшей. Речевая зона, отвечающая за способность говорить, находится в лобной доле, а зона, отвечающая за понимание сказанного, — в том же полушарии, между височной и теменной долями. Если задняя часть речевой зоны пострадала, вы сможете говорить словами и предложениями, но ни вы, ни окружающие люди не поймут их. Ваш мозг просто-напросто найдет слова, которых не существует.

Вы не поймете и то, что говорят другие. Если пострадала речевая зона в височной доле, вы поймете все, о чем вас спрашивают, но не сможете найти слов для ответа.

Однако лобная доля больших полушарий отвечает не только за речь. В лобной доле есть передняя часть, называющаяся префронтальной корой головного мозга. Здесь мы найдем нашу личность и способность к планированию действий. Префронтальная кора — самая молодая часть мозга не только с точки зрения эволюции, но и потому, что она развивается у растущего ребенка самой последней.

 

Рисунок 3. Доли больших полушарий, вид слева и сверху

Вместе разные области коры мозга наделяют нас способностью мыслить аналитически, видеть последствия своих поступков и планировать будущее. Кора головного мозга делает из нас математиков, поэтов и компо­зиторов.

Не сильнее, но умнее

Все вокруг завязано на сексе. С точки зрения эволюции. Едва ли у человека развился бы такой сложный мозг, если он не давал нашим предкам преимущество в распространении своих генов. Те, кто не умел быстро решать возникающие проблемы или учиться на своих ошибках, не выживали и, следовательно, не передавали свои гены дальше. В нашем современном обществе мозг помогает нам справляться с ситуациями так, чтобы у нас появлялись друзья, а не враги. Благодаря развитому мозгу мы в состоянии месяцами откладывать деньги на крупную покупку. Если вы умны и играете по правилам, у вас будут хорошие коллеги, хорошая работа и добрые друзья. Ведь вы будете привлекательными в их глазах. Таким образом, в результате нашей эволюции мы стали не сильнее и быстрее, а умнее.

* * *

2 «Новости по-новому», юмористическая новостная программа. — Примеч. пер.

Глава 2. В поисках личности

Cogito ergo sum. Известное высказывание французского философа Рене Декарта: я мыслю, следовательно, существую. Но кто я такой? Что делает меня мной? Личность складывается из самовосприятия и восприятия других людей. Она проявляется не только мыслями или чувствами, но и внешне — через наши действия и поступки. Но можно ли считать это внутреннее «я» неизменным?

Теперь уже не только философы пытаются ответить на этот вопрос, но еще и исследователи мозга. Как и в медицине, встает вопрос о влиянии факторов наследственности и среды. Ответ обычно такой: важно и то, и другое. Все, у кого есть братья, сестры или дети, из собственного опыта знают, что личность формируется не только средой. Братья и сестры, растущие вместе, могут обладать совершенно разными темпераментами, ценностями или суждениями.

Тем не менее среда, в который человек растет, также играет важную роль. И воспитание, и поведение ролевых моделей вызывают изменения в мозге ребенка. Дети смотрят и учатся. К сожалению, дети, подвергавшиеся жестокому обращению, с большей долей вероятности вырастут жестокими. Дети, имеющие религиозных ­друзей, могут тоже стать религиозными. Дети, выросшие в доме, где царят взаимопонимание и уважение, скорее всего, сами будут иметь развитую способность к эмпатии. В то же самое время у взрослых характер меняется редко.

Место для души

Декарт знаменит не только приведенным ранее афоризмом. Он к тому же был убежден в дуализме тела и души: в том, что тело и душа разделены, и что душа есть нечто нефизическое. Декарт считал, что вся информация, которую мы получаем из внешнего мира, поступает в мозг через шишковидную железу, которую он назвал так просто потому, что она похожа на шишку (см. рис. 4). Из этой шишки вся информация пересылается дальше, к нашей нефизической душе, по мнению Декарта. Но что такое душа? Если душа — это «я», то есть сумма всего, что мы думаем, чувствуем, считаем и делаем, то это недалеко от того, что мы называем личностью. Через 200 лет после Декарта с работником железной дороги Финеасом Гейджем произошел трагический случай. Благодаря ему мы сейчас с уверенностью можем сказать, что душа находится в мозге, но не именно в шишковидной железе. В голову Гейджу вонзился металлический прут, рабочего отвезли к врачу, и через полгода он выздоровел. Однако его личность полностью изменилась. Передняя часть лобной доли была разрушена, поэтому он больше не мог соблюдать какие-либо договоренности или управлять своим темпераментом. Кроме того, он больше не мог работать. Через 12 лет после того несчастного случая он умер, став спившимся алкоголиком, одиноким и никому ненужным. История Гейджа стала классическим случаем для ученых, исследующих мозг, — не потому, что Гейдж единственный, у кого изменилась личность после травмы головного мозга, но потому, что он был первым известным примером. Люди считали, что личность неосязаема и недоступна, но теперь они увидели, какие последствия может иметь повреждение лобной доли. Декарт все же был прав не во всем. «Я» имеет физическую природу.

Шишковидная железа, о которой говорил Декарт, как оказалось, выделяет в кровь гормон, регулирующий суточные ритмы человека. Древнегреческий врач ­Гален, живший 1400 лет назад, считал, что спинно­мозговая жидкость и есть душа. В ходе истории многие философы, теологи и ученые делали разные предположения о том, где находится душа. И то, что мы можем посмеяться над многими из этих предположений сегодня, — хороший знак. Наука продвинулась далеко вперед.

 

Рисунок 4. Правое полушарие в разрезе. Шишковидная железа, также ­называющаяся эпифизом, находится прямо на центральной линии

Лобная доля

При повреждении лобной доли человек утрачивает многие черты личности, и люди с подобной травмой становятся похожими друг на друга. Чего же такого ­делает для нас здоровая лобная доля? Благодаря лобной доле мы способны планировать будущее. Именно это качество утратил Финеас Гейдж. Зачем человеку вставать рано утром, чтобы успеть на работу, если его не волнует то, что он может лишиться ее завтра? Лобная доля помогает нам осуществлять планы, но она также выставляет рамки для нашего поведения. Если лобная доля функционирует недостаточно хорошо, люди могут терять самообладание и совершать поступки, о которых впоследствии будут сожалеть. Или о которых следовало бы сожалеть. Из-за поврежденной лобной доли пропадает самосознание. Финеас Гейдж обижал и ранил всех вокруг. Травма передней части мозга делает человека бесчувственным, и тот перестает ­понимать других, становится равнодушным и апатичным.

Также мышление такого человека становится ригидным или частично ригидным. Многие исследователи мозга часто пользуются колодой карт, чтобы проверить, не утратил ли человек способность следовать меняющимся правилам игры. В зависимости от того, какое задание дает экспериментатор, испытуемый должен понять, как сортировать карты. Постепенно он понимает, что, например, карты черных и красных мастей нужно складывать в отдельные стопки. Когда экспериментатор через какое-то время запретит класть пики вместе с трефами, испытуемый, конечно, удивится, но затем, если у него все в порядке, он поймет, что правила изменились, и начнет сортировать карты по масти. Человеку с поврежденной лобной долей чаще всего будет сложно осознать, что правила изменились, и он будет продолжать пытаться складывать трефы с пиками снова и снова.

Дирижер за лобной костью

Однако лобная доля — нечто большее, чем просто хранитель личностных черт. Без лобной доли мы бы и пальцем пошевелить не смогли. Ведь наши движения управляются задней частью лобной доли. А передняя часть делает нас людьми, обладающими моралью и чувством юмора, и называется префронтальной корой головного мозга. Префронтальная кора мозга помогает вам оценить последствия поступка заранее и подстроить свое поведение под общепринятые нормы и рамки. Она определяет объем рабочей памяти, которая хранит информацию до тех пор, пока мы не оценим ее и не сравним с уже хранящейся в долговременной памяти.

Префронтальная кора головного мозга — это дирижер, управляющий нашим мозгом, командный центр, собирающий информацию о нашем «я» в цельную картину. Она принимает нервные импульсы как от других участков коры головного мозга, так и от более глубоко лежащих областей рептильного мозга. Префронтальная кора играет главенствующую роль, связывая воедино самые сложные функции, такие как память, интеллект и эмоции. Именно эта способность объединять память, интеллект и эмоции лежит в основе личности, совести и других качеств, присущих только человеку и отличающих нас от животных.

Личность находится не только в лобной доле

Хотя значение лобной доли невозможно переоценить, личность — это крайне сложное явление, в которое вовлечены разные области головного мозга. На вопрос «Кто вы?» большинство представится, назовет свой возраст, место жительства и род занятий. За подобные знания отвечают теменные доли (см. рис. 5). Также благодаря теменным долям вы точно знаете, что руки, держащие книгу перед вами, — ваши руки, или колени под ними — ваши колени. Если бы у вас случился инсульт, поразивший одну из теменных долей, вы могли бы проснуться в собственной постели и вам показалось бы, что ваша рука принадлежит кому-то другому! Другими словами, теменная доля помогает нам осознанно воспринимать себя — и не только физически. Кроме того, мы осознаем, что мы думаем и воспринимаем себя как личность.

В височных долях находятся центры, отвечающие за эмоции и за память, что важно для того, как нас воспринимают окружающие. Если оттянуть вниз височную долю, мы увидим за ней часть, которая называется «островковая доля» (см. рис. 5). В то время как теменные доли помогают вам осознать, что ваши руки и ноги — именно ваши, островковая доля помогает вам узнавать себя на фотографиях и воспринимать воспоминания как свои собственные. И ту же заднюю часть вы используете, когда нужно подобрать слова, чтобы описать самого себя.

 

Рисунок 5. Левое полушарие мозга, вид сбоку, доли головного мозга подписаны. Некоторые части мозга удалены, чтобы показать островковую долю — заднюю часть за височной долей

Раньше ученые полагали, что мозжечок отвечает только за координацию движений, но, судя по всему, он важен и для некоторых личностных характеристик. Без мозжечка вы бы всегда говорили и делали то, что первым в голову придет. У вас отсутствовал бы самоконтроль, позволяющий избегать неловких ситуаций — почти так же, как в случае повреждения лобной доли. Кроме того, вы бы стали эмоционально лабильным человеком. То есть промежутки времени между весельем, грустью и агрессией были бы очень короткими.

Личность — это также и выбор, который вы делаете. Современные методы исследования позволили установить, что решение, скорее всего, принимается за целую секунду до того, как вы его осознаете. Но это не означает, будто кто-то другой принимает решение за вас, просто ваше сознание не участвует в начале процесса. Мы думаем, что решили поднять руку и затем подняли ее, но в действительности движение было спланировано еще до того, как мы осознали, что такое решение было нами принято. Большинство исследований осознанного выбора были простыми. Испытуемый должен был выбрать, правой или левой рукой нажать на кнопку, наблюдая за стрелкой часов. Он должен был отметить, где находится стрелка, именно в тот момент, в какой принял решение, но до начала движения. Если к голове испытуемого подсоединить электроды, можно увидеть и предсказать, какую руку он выберет, еще до того, как сам он решит, что выбор сделан. Более сложный выбор, например, того, чему посвятить свою жизнь или с кем ее провести, не изучался. Хотя, скорее всего, оказалось бы, что даже он до некоторой степени совершается до того, как человек осознает, что сделал выбор.

Расщепленный мозг — расщепленная личность?

Есть ли какие-нибудь последствия у того, что личность расположена не в одном каком-то участке мозга? Почти все доли мозга отвечают за те или иные личностные черты, которые вместе и составляют нашу личность. Левое и правое полушария головного мозга обмениваются информацией через мозолистое тело. Поэтому мозолистое тело становится мостом, соединяющим два берега — два полушария, а следовательно, лобные, теменные и височные доли — магистралью из белого вещества с сотнями миллионов полос.

Редко, но все еще случается, что при серьезных заболеваниях приходится выбирать из двух зол меньшее и рассекать больному мозолистое тело. Второе зло в таких случаях — это чаще всего распространение патологического возбуждения при эпилептическом приступе на оба полушария. После такой операции некоторые пациенты ощущают, будто у них два мозга, которые ­думают по-разному. Одно полушарие хочет снять брюки, а другое — не хочет. В результате правое и левое полушария тянут брюки вверх-вниз. В каждом полушарии свои мысли, эмоции, переживания и воспоминания, и они как будто обладают разными характерами.

Вопрос в том, действительно ли у человека расщеп­ляется личность, если расщепляется его мозг. Он много раз обсуждался и исследовался, и многое все же указывает на то, что если в человеке и существует две личности, по ­одной в каждом полушарии, то, по крайней мере, они очень похожи. И наверное, это не так уж и странно, ­поскольку связь между полушариями обрывалась у взрослых па­циентов.

 

Рисунок 6. Два мозга, вид сверху. Справа мозг показан в разрезе, так что мы можем увидеть мозолистое тело. Мозолистое тело — мост, соединяющий правое и левое полушария

Доктор Джекил и мистер Хайд

То, что по-научному называется диссоциативным расстройством личности, не имеет ничего общего с хирургическим разделением полушарий мозга. Вы и сами, скорее всего, испытывали это состояние, но в мягкой форме — когда не слышали то, что вам говорят, поскольку думали о своем. Надеюсь, что с диссоциативным расстройством в его наиболее выраженной форме вам сталкиваться не приходилось. В этом случае у человека имеются два разобщенных сознания, и они никогда не бывают в одном месте одновременно. Две личности или даже больше, каждая со своими предпочтениями и паттернами поведения, действуют в одном человеке. Каждая личность имеет отдельную память и не помнит, что случается со второй. И в литературе, и в клинической практике эти личности описываются как очень разные, часто абсолютно противоположные. Доктор Джекил и мистер Хайд во многом — это реа­листичное описание раздвоения личности. Доктор Джекил — добрый и всеми любимый врач, в то время как мистер Хайд — полная его противоположность. В романе Стивенсона раздвоение личности — это результат экспериментов самого доктора Джекила, что, конечно, не является примером диссоциативного расстройства личности.

Вы можете измениться. Немного

Синапсы, мембранные потенциалы и сигнальные вещества вместе образуют нашу личность. Синапсы — это контакты между нейронами. Мысли, эмоции и желания возникают из химических и физических процессов в головном мозге. Мы — биологические существа, но не рабы своей природы. На мозг можно влиять. Отношение к чему-то можно изменить, от дурных привычек — избавиться, а темперамент — контролировать. Когда часть вашего мозга посылает сигнал речевому центру, что вы доведены до крайности и сейчас выругаетесь, то лобная доля может прийти вам на помощь и «убедить» не произносить грубые слова в присутствии соседского ребенка. И когда вы, уже собравшись нажать кнопку «отправить» на письме, которое настрочили сгоряча, все же решаете стереть его и написать заново, можете погладить себя по лбу и поблагодарить кору за то, что она за ним есть.

Если у вас, как и у меня, есть молодой человек, который считает, что грязным носкам самое место на полу посреди спальни, а не в корзине для белья, помните, что мозг пластичен. Привычки могут меняться на протяжении всей жизни. Тем не менее, если вы желаете кардинально изменить близкого вам человека, то вам, вероятно, все-таки придется поступиться своими принципами или же найти другого. Личность — это фундаментальная часть того мозга, с которым мы появились на свет, и того воспитания, которое мы получили, поэтому то, что мы называем личностью, — удивительно стабильное образование. Но отдельные личные качества все же можно немного модифицировать, а для повседневной жизни большего и не требуется.

Мозг в стаде

Люди — стадные животные. Для дееспособного общества крайне необходимо, чтобы его члены могли работать вместе и подчиняться приказам. Но что мы сделаем, если внезапно окажемся в обществе, где нормы деструктивны, а глава общества еще более деструктивен? Как мы поступим в ситуации, когда личные качества, играющие главную роль на протяжении тысячелетней истории человечества, могут привести нас к гибели?

В 1930-х годах в бедной семье в штате Индиана в США подрастал маленький мальчик. Его мать много и тяжело работала, а отец был алкоголиком. Позже соседские дети рассказывали, что мальчик только и говорил, что о религии и о смерти. Он зарезал бездомную кошку просто потому, что хотел поиграть в похороны. В конце концов дети перестали с ним играть, и мальчик почувствовал себя в изоляции. Став подростком, он стал симпатизировать афроамериканцам, которые тоже были довольно-таки изолированы от других. Через веру он обрел с ними общность, а когда ему было чуть за ­двадцать, он основал свое религиозное сообщество, назвав его «Народный храм».

В «Народный храм» принимали всех, вне зависимости от цвета кожи или происхождения. И вот нищий маленький мальчик превратился в харизматичного лидера религиозного сообщества, насчитывавшего тысячи членов. Его звали Джим Джонс. Община все больше и больше походила на секту. Они жили, спали и работали на территории общины, мало общаясь с людьми извне. Джим Джонс стал единовластным предводителем, он даже решал, кому на ком жениться, не терпя никаких возражений. Но постепенно критические голоса на его родине поспособствовали тому, что Джонс перевез всю общину в Южную Америку и назвал новое поселение Джонстауном.

18 ноября 1978 года 909 членов секты совершили самоубийство по приказу Джима Джонса. Родители заставили собственных детей выпить яд, прежде чем приняли его сами. Состоялось самое крупное массовое самоубийство в истории.

Почему никто не взбунтовался против лидера? Куда делись взгляды и ценности, составляющие индивидуальность каждого члена секты? Понятие «промывание мозгов» было предложено агентом ЦРУ, который пытался рационально объяснить, почему американские солдаты, бывшие в плену в Китае и Северной Корее, поддержали коммунизм и не захотели возвращаться в США. Странно, но исследователи мозга не уделили почти никакого внимания феномену «промывания мозгов». Однако поведение людей в группах достаточно хорошо изучено.

Подобные исследования раз за разом показывают, что обычных людей можно принудить совершать поступки, которых в обычной жизни они не совершили бы никогда.

Один американский учитель истории, которому никак не удавалось объяснить ученикам, как Гитлер смог заразить своими идеями всю нацию, решил продемонстрировать это на практике. На своем уроке он создал группу «Третья волна», основанную на дисциплине и общности, по образцу нацизма. Всего за несколько дней группа стала бесконтрольно расти, и учитель понял, что эксперимент пора прекращать. На встречу, на которой членам группы должны были показать их лидера, собралось уже несколько сотен человек. Пришедшим ученикам преподаватель показал фотографию Гитлера. Многие заплакали, поняв, что и они оказались среди тех, кто позволил втянуть себя в это движение. Когда я смотрела фильм «Волна», основанный на эксперименте того учителя истории, то была уверена, что я бы смогла, я бы выстояла. Я была уверена, что мой мозг не подвергся бы подобному влиянию.

Однако абсолютно неизвестно, была бы я такой непоколебимой, как мне хочется верить. Американский ученый Стэнли Милгрэм показал в своем исследовании, что 65 % нормальных благоразумных людей потенциально готовы причинить вред ближнему, если им прикажут. В первом эксперименте испытуемых заверили в том, что ответственность понесет только тот, кто отдал приказ, и кроме того, они находились в разных комнатах с теми, кого должны были наказывать. Девяносто процентов подчинились приказу в таких условиях. Во втором эксперименте испытуемые находились в одном помещении вместе с «жертвами», и в этом случае приказу подчинилось меньшее количество. В исследовании не было выявлено никаких ­половых различий при принятии решений. Испытуемые, включая тех, кто подчинялся в обоих экспериментах, явно демонстрировали, что им не нравится ситуация. Хотя мозг вырабатывал гормон стресса, из-за которого люди потели и заикались, они все же делали, как им говорили.

Тем не менее мы точно знаем одно: групповому давлению и групповому мышлению проще противостоять, если идентифицировать их и относиться к ним критически. Многие считают, что двух серьезных ­аварий в истории НАСА можно было бы избежать, если бы кто-то выступил против мнения группы. В обоих ­случаях поднимался вопрос о неисправностях в ­космических кораблях, но сильное желание абсолютного большинства избежать задержек заставило остальных молчать. Оба экипажа в полном составе, «Челленджера» в 1986 году и «Коламбии» в 2003 году, погибли.

В каком случае вероятность того, что мы отключим критическое восприятие и примкнем к группе, макси­мальна? Несмотря на то, что в некоторых ситуациях лобная доля говорит нам, что нужно отказаться от того, что мы знаем, чтобы соответствовать правилам и ожиданиям окружения, она не всегда права. Узнав признаки давления, мы можем избежать подчинения. Исследователь мозга Ирвинг Дженис утверждал, что нужно быть особенно начеку, если вы работаете в тесной и сплоченной группе, которая много значит для вас. Именно тогда вы неосознанно можете избегать мнений и суждений, которые могут возмутить других. Если к тому же вы работаете в стрессовой атмосфере, изолированы от внешних оценок и у вас есть явный лидер, вы особенно подвержены опасности.

Ваша система сигнализации должна сработать, если вы заметили, что человека, чье мнение по поводу проекта отличается от остальных, попросили не вносить смуту в стройные ряды. В вашей группе наметилась нездоровая тенденция, если вы обнаружили, что занимаетесь самоцензурой. Возможно, у многих в группе есть предложения, которые могли бы улучшить проект, но они не протестуют из страха быть исключенными из нее. Самоцензура создает иллюзию согласия, которая может привести к тому, что ни один человек не выступит с контр­аргументами.

Держите это в голове в следующий раз, когда не сможете решить, проглотить ли еще что-то ради общего спокойствия или все-таки выступить. Я сказала в голове? Конечно, я имела в виду в лобной доле.

Может ли личность заболеть?

Патологические черты личности еще не означают, что человек, обладающий таковыми, болен. Он просто такой. Существует широкий спектр личностных черт, которые считаются нормой, а их крайние проявления называются «расстройством личности». Если вы — ­озлобленный, эгоцентричный, импульсивный, склонный к драматизации или легко поддающийся влиянию человек, то у вас расстройство личности. Вся Норвегия имела возможность ознакомиться с этим понятием во время суда над Брейвиком. Согласно первым результатам обследований, он страдал психическим заболеванием, а потому был признан невменяемым. Последующая экспертиза постановила, что Брейвик страдал расстройством личности, и оснований для освобождения от уголовной ответственности нет, он вменяем. Расстройство личности — никакая не болезнь, но ею обусловлено настолько отклоняющееся поведение, что оно неизбежно создает проблемы для самого человека или для окружающих.

Так как формирование личности идет под влиянием окружающей нас среды и становится заметным во взрослом возрасте, расстройство личности у детей не диагностируется. В отдельных случаях психологи и психиатры могут скорректировать некоторые особенности личности, поскольку мозг способен развиваться. Однако необходимым условием является сильное желание их обладателя. Тем не менее если у человека нарциссическое расстройство личности, то есть он болезненно озабочен только собой, он может и не заметить, что у него есть это расстройство. Еще более известно другое расстройство — которое раньше называлось психопатией, а теперь диссоциальным расстройством личности. Вторая экспертиза психического здоровья Брейвика показала, что он страдает обеими этими формами расстройства личности. А объединяет их отсутствие ­эмпатии.

Психическое — это физическое

Психологи и психиатры работают с психикой, а нев­рологи и нейрохирурги — с органическими заболеваниями мозга, то есть с физической стороной психики. Почему разделение такое четкое, хотя мы знаем, что психическое — это тоже физическое и что и те и другие работают с мозгом?

Наша личность — это не что-то сверхъестественное, а комбинация уникальной наследственности и уникального опыта, которые привели к уникальным связям между нейронами в головном мозге. Болезни, которые затрагивают наши эмоции или нашу личность, как правило, называются психическими болезнями. Постепенно в науке установилось четкое разграничение между физическим и психическим, которое было в свое время предложено Декартом. Ведь для все большего числа так называемых психических болезней врачи обнаруживают органическую причину. Примерно половина пациентов с лобно-височной деменцией склонны к асоциальным проявлениям, которые мы обычно считаем психическими отклонениями. У таких больных меняется поведение: они начинают совершать мелкие кражи или садиться за руль в пьяном виде, перестают понимать и соблюдать установленные правила. При лобно-височной деменции количество нервных клеток в лобных и височных долях все время уменьшается, и постепенно болезнь становится видна невооруженным глазом.

Знание биологических основ позволяет нам составить точную картину заболеваний с очевидной органической причиной, таких как опухоль мозга или деменция при выраженной атрофии мозговой ткани. Опухоль в затылочной доле может привести к слепоте, а опухоль в лобной доле может повлечь за собой изменение черт личности больного.

Гораздо меньше ученые, изучающие мозг, знают о классических психических заболеваниях, таких как депрессия, фобия или шизофрения. Здесь наука еще недалеко ушла. Объясняется это прежде всего тем, что такие болезни диагностируются исключительно по имеющимся симптомам. Если вы долгое время пребываете в грустном и подавленном настроении, у вас диагностируют депрессию. Разумеется, депрессия — это не расстройство личности само по себе, причиной могут служить десятки, возможно, тысячи различных нарушений в биохимии мозга. То же самое касается и шизо­френии. Ученые пытаются выяснить, что отличает людей, которые страдают галлюцинациями, от тех, у кого их нет, но группа тестируемых, как правило, крайне неоднородна. У кого-то есть генетические предпосылки к возникновению шизофрении, а у других биохимия мозга нарушилась в результате употребления наркотических веществ. Когда испытуемые настолько разные, нельзя ожидать простого и однозначного ответа на вопрос: «Почему возникает шизофрения?» Наука могла бы продвинуться гораздо дальше, если бы психологи, неврологи и исследователи мозга сотрудничали теснее, а не сидели каждый на своей кочке со своими личными теориями.

Множество ошибок было совершено при лечении серьезнейших психических заболеваний. Их можно было бы избежать, если бы уровень знаний был выше. Один из ужаснейших примеров — лоботомия. Термин «лоботомия» употребляется в качестве общего обозначения для нескольких разных операций, которые роднит одно — разъединение одной из лобных долей с остальными частями головного мозга. Агрессивные пациенты после этой процедуры, как правило, становились тихими и спокойными, но их личность изменялась. Их чувства притуплялись, они теряли самоконтроль, спонтанность и способность признавать свои ошибки. То, что португальский невролог, придумавший лоботомию, получил Нобелевскую премию по медицине и лечил таким способом пациентов от галлюцинаций, говорит о том, как мало мы разбирались в человеческой психике каких-то 60 лет назад. Еще в середине прошлого века функции префронтальной коры головного мозга оставались тайной за семью печатями, и ее, главным образом, считали относительно бесполезной зоной. К сожалению, научное сообщество не смогло понять, что лобные доли отвечают за личность человека, сразу после несчастного случая с работником железной дороги Финеасом Гейджем в 1848 году. Если бы они все поняли тогда, возможно, все сложилось бы по-другому. Когда мы находим причину болезни, мы получаем знания, необходимые для поиска способов ее излечения. А пока нам предстоит пройти еще долгий путь, прежде чем мы сможем считать загадку, связанную с тем, что мы сейчас называем психическими болезнями, полностью разгаданной.

Есть ли личность у животных?

По сравнению с нами, людьми, животные устроены просто. Однако у млекопитающих тоже есть лобная доля, а соответственно и некоторые зачатки личности. У людей лобная доля составляет 30 % от объема головного мозга. Благодаря этому у них есть чувство юмора, нравственность и способность рассуждать. У собак лобная доля составляет всего 5–6 % от объема мозга, но у них все же есть по меньшей мере целенаправленное внимание.

Мы, люди, обладаем такой памятью, что способны хранить воспоминания, воспроизводить их и прогнозировать будущее. Это позволяет нам чувствовать и понимать, что мы — одни и те же люди всю нашу жизнь. Мы сознаем себя. В мозговом стволе есть так называемая ретикулярная активирующая система, или ретикулярная формация. Это совокупность нейронов, которая отвечает за бдительность и постоянное внимание. Цель ретикулярной формации состоит в том, чтобы мы всегда были начеку, а лобная доля была активирована. Таким образом, активность ретикулярной формации — необходимое ­условие для наличия сознания. А само содержание сознания определяется лобной долей.

У животных память и сознание связаны не так тесно. У них нет понятия времени — почти все происходит «сейчас». Человек — единственное известное существо, имеющее четкое представление о своем прошлом.

Человеческое «я» развилось благодаря сложной социальной жизни, которую вели наши предки. Они жили маленькими группами и делились той едой, что нахо­дили. Для такого общества характерна самоорганизация и совместная работа. Чтобы такое общество смогло существовать, человек должен был осознать себя. У животных тоже есть «я». Например, шимпанзе узнают себя в зеркале, однако их «я» значительно менее осознанное, чем у человека.

Личностные тесты

Многие компании используют личностные тесты, чтобы распределить работников по группам для более эффективной совместной работы. Самая распространенная из таких методик называется «Большая пятерка». Этот опросник оценивает пять личностных факторов: положительные эмоции от общения (экстраверсия), качество социального контакта (доброжелательность), самодисциплина и потребность в поддержании порядка (добросовестность), уязвимость и темперамент (нейротизм), ценности, оценка и обработка информации (открытость опыту). По данным на вопросы ответам составляется профиль личности.

Этот тест часто используют как в исследованиях, так и в рабочей сфере. В Интернете есть множество сокращенных версий теста, которые можно пройти онлайн и тут же получить результат. Однако интерпретировать такие результаты однозначно нельзя. Не бывает так, чтобы мы действовали по одной и той же схеме в разных ситуациях. Если вы проходили подобный тест на своей работе, то знаете, что его результаты были бы другими, если бы речь шла о семейной жизни. Например, в тесте есть вопрос: «Если кто-то отпустил неприятное замечание в вашу сторону — вы пропустите его мимо ушей, посмеетесь или ответите тем же?» Ваш мозг бомбардирует вас вариантами того, как вам отреагировать и как себя повести. Лобная доля помогает сделать выбор в зависимости от ситуации, в которой вы находитесь. Не все люди готовы взять на себя роль лидера в любой ситуации, однако многие способны на это в отдельной организованной группе.

Личность сложна, потому что сложен мозг. При желании мы можем развить у себя некоторые черты характера или сделать их менее выраженными. Если мы знаем, как мозг формирует личность, нам проще контролировать свои отрицательные импульсивные реакции и чувствовать эмпатию по отношению и к здоровым, и к больным людям. Уже сегодня исследователи мозга по всему миру работают над тем, чтобы сделать наше понимание происходящих в мозге процессов еще яснее.

Глава 3. Память и научение

Научение и память — основа любой культуры. Без пополнения багажа знаний человечество топталось бы на месте. Без памяти и воспоминаний мы бы не узнавали свою семью и своих друзей.

Ученые начали понимать роль и значение памяти, когда обратились к историям людей, которые теряли память вследствие повреждения различных областей мозга. Самый известный такой пример — Генри Молисон, знаменитость в кругах неврологов, более известный как Г.М. В 1933 году его сбил велосипедист, и, как считается, после этого он начал страдать эпилепсией. Эпилепсия — это болезнь, которая может развиться в том числе и в результате травмы и при которой больной страдает от судорожных приступов, обусловленных синхронным возбуждением всех нейронов отдельного участка коры головного мозга или всего мозга. Г.М. страдал эпилепсией с частыми судорожными приступами, сопровождающимися потерей сознания. С тех пор медицина сильно преуспела в лечении эпилепсии, но в те времена Г.М. нельзя было помочь, и припадки были настолько частыми, что испортили ему всю жизнь. Они случались с Г.М. неожиданно, он падал на пол, корчась в судорогах. После каждого приступа он долгое время чувствовал себя измотанным и заторможенным. В конце концов он больше не смог продолжать учиться в обычной школе.

В отчаянном желании вылечиться Г.М. и его семья связались с одним из первых нейрохирургов того времени. Он предположил, что эпилепсия локализована в височной доле, и предложил удалить одну ее часть в обоих полушариях. После операции состояние Г.М. значительно улучшилось, однако он утратил способность создавать новые воспоминания или использовать память для мысленных перемещений в пространстве и во времени. Он стал заложником настоящего. Если бы вы встретили Г.М. на улице, он бы вежливо с вами поздоровался, и вы могли бы вместе прогуляться и провести время за приятной беседой. Однако если бы вы встретили его снова час спустя, он бы представился заново. Вполне естественно, что он был крайне терпелив со всеми учеными, которые проводили с ним различные тесты — в течение целых 50 лет. Ведь каждый раз для него был как первый.

В диснеевском мультфильме «В поисках Немо» отец Немо знакомится с рассеянной синей рыбкой Дори, которая помогает ему искать сына. Как и Г.М., Дори не в состоянии хранить новые воспоминания. Тем не менее ее память все-таки получше, чем у Г.М., потому что Дори смогла понять, что находится в Сиднее, когда прочитала «Сидней» на сточной трубе. Дори постоянно называла Немо похожими именами, а Г.М. даже не смог бы попробовать. У него не сохранялось никаких воспоминаний ни о людях, которых он встречал, ни об их именах.

Кратковременная память

Тем не менее и Дори, и Г.М. хватало памяти для того, чтобы говорить законченными предложениями. До того как исследователи мозга начали изучать Г.М., они думали, что существует только одна память. Наблюдения за Г.М. показали, что человеку может недоставать какой-то одной части памяти, а в остальном память может быть в порядке. Опираясь на них, научное сообщество постепенно начало разделять память на кратковременную и долговременную. Мы можем утверждать, что кратковременная память Г.М. была не затронута.

Одни специалисты используют понятие «рабочая память» как синоним кратковременной памяти. Другие считают, что «рабочая память» — это только часть кратковременной памяти, требующая нашей полной концентрации, в то время как другие части кратковременной памяти более пассивны и хранят только те воспоминания, которые не требуют внимания. Грань между ними настолько нечеткая, что я предпочитаю все же не разделять эти понятия. Четких различий между кратковременной и долговременной памятью также нет, но здесь, по крайней мере, есть точное анатомическое разграничение, которое стало очевидным после того, как Г.М. удалили части височных долей. Он мог сидеть и смотреть одни и те же фильмы снова и снова, как в первый раз. Тем не менее он был в состоянии запомнить на несколько минут случайные слова, если его не отвлекали. Значит, кратковременная память хранится не в височной доле.

Более поздние исследования показали, что кратковременная, или рабочая, память, находится в лобной доле. Рабочая память важна для логического мышления, планирования и поиска различных решений одной проб­лемы. Однако пример Г.М. доказывает, что жить только с ней одной затруднительно.

С вами когда-нибудь бывало такое: вы сидите и разговариваете с кем-то в кафе и вдруг понимаете, что ухо ловит более интересный разговор за соседним столиком? Вы продолжаете кивать и улыбаться, но не слушаете. Вдруг вы замечаете, что последнее слово было сказано с вопросительной интонацией. Вы знаете, что вас о чем-то спрашивают, но о чем именно — не имеете ни малейшего понятия. Рабочая память ограниченна. Чтобы запомнить какую-то информацию, мы должны ее обработать.

Для начала ее нужно отсортировать по степени важности. Она важна для меня лично? Чего не хватает? Что я хотел бы узнать? Согласен ли я с предположениями?

Чтобы что-то запомнить, нужно это повторить. Хотя вы слышали слова, сказанные вам, свое внимание на них вы не сосредоточили. Поэтому память не придет вам на выручку, и вам, вероятно, придется выдать себя, попросив повторить вопрос.

Когда мы всей семьей ходим в пасхальный поход в горы, обычно мы играем в пасхальные игры пасхальным вечером. Все строго как положено: прыжки на мини-лыжах и бег в мешках из-под картошки. А также игра Кима. У нас разношерстная команда из девочек и мальчиков, женщин и мужчин от 20 до 60 с разным образованием и происхождением, однако количество предметов, какое мы можем вспомнить за минуту, поразительно мало. Результат всегда около семи — магическое число. Число небес Аллаха и цветов радуги, а также число того, сколько мы, люди, можем воспринимать одновременно. Все более крупные числа мы вынуждены разбивать на меньшие элементы и складывать.

Долговременная память

Тем не менее существуют люди, способные запоминать списки более чем из семи слов. При сканировании мозга таких испытуемых видно, как активизируется внутренняя поверхность височных долей. Получается так, что те слова, которые человек услышал первыми, откладываются в долговременную память, а последние хранятся в рабочей/кратковременной памяти. И переход между двумя видами памяти, судя по всему, не ярко выраженный.

На основании истории Г.М. была предложена еще одна классификация памяти. В начале 1960-х годов его попросили нарисовать звезду по отражению в зеркале, не глядя на лист бумаги, на котором он ее рисует. Он старался изо всех сил, но результат вышел плачевным. На следующий день исследователи попросили его попытаться еще раз, и все произошло точно так же: Г.М. считал, что никогда раньше не делал ничего подобного, и ему потребовалась такая же детальная инструкция, как и днем ранее. На этот раз ему снова было нелегко, но результат получился чуть лучше. Хотя сам он не помнил задание, его рука запомнила. На основании этого наблюдения долговременную память поделили на ­фактическую и двигательную. Когда вы учились ­ездить на велосипеде или плавать, согласитесь, теоретические объяснения вам не помогали. Единственное, что помогало, — пробовать, пробовать и еще раз пробовать. В книге я называю эту память двигательной, но ее также часто называют имплицитной.

Фактическую память часто называют декларативной или эксплицитной, и она хранит все ваши сознательные воспоминания, факты и опыт. Когда вы учили таблицу умножения и таблицу химических элементов, эти знания откладывались в фактическую память. Аналогично, все, что вы переживаете, становится частью этой памяти.

Гиппокамп и его друзья

Часть мозга, которую удалили Г.М., чтобы избавить его от эпилепсии, называется гиппокампом (см. рис. 7). Это расположенное в глубине височных долей продолговатое образование в форме сосиски, изгибающееся наподобие хвоста морского конька. Гиппокамп в переводе как раз означает «морской конек».

С середины прошлого века ученым известно, что память распределена по коре головного мозга. Г.М. помнил все, что с ним происходило за пару лет до операции. То, что сохранилось, — сохранилось. Гиппокамп же участвует в самом процессе сохранения. Чтобы вы запомнили то, что с вами происходит, что вы читаете или говорите, гиппокамп должен закодировать для вас эту информацию. Иначе все это просто исчезнет. Гиппокамп собирает информацию от обонятельной, слуховой, зрительной, сенсорной зон коры мозга и от областей мозга, отвечающих за эмоции.

Из этой суммы впечатлений гиппокамп формирует воспоминание, точнее не цельное воспоминание, а его фрагменты, которые позже можно будет восстановить.

Лобная доля — лучший друг морского конька. «Друг-помощник» морского конька. Приятель, который сообщает коньку, на что ему следует тратить энергию, а о чем можно забыть. Чтобы информация сохранилась в гиппокампе, сначала ей нужно пройти через рабочую память в лобной доле. Иногда лобная доля отвлекается и начинает болтать с морском коньком о разных пустяках, например мечтать об отпуске на море. ­Тогда морскому коньку не удается сохранить требуемое. И тогда вам нужно сконцентрироваться и, возможно, еще раз перечитать главу, чтобы заставить лобную долю передать коньку информацию, чтобы новый материал уложился в голове.

 

Рисунок 7. Правое полушарие в разрезе, с гиппокампом, принадлежащим ­левому полушарию. Обычно гиппокамп располагается с внутренней стороны височной доли, которая здесь удалена

Мозжечок и базальные ганглии — другая компания друзей, с которыми гиппокамп не так тесно связан (см. рис. 8 и 9). Однако они входят в один круг ­общения, так как работают в одной отрасли. Мозжечок и базальные ганглии также связаны с памятью, но не с фактической, как лобная доля и гиппокамп, а с двигательной. Если мозжечок или базальные ганглии повреждены, то повторение не ведет к заучиванию. Мозжечок и базальные ганглии совместно трудятся над тем, чтобы мы лучше научились играть на пианино или в футбол. Конечно, если мы действительно стараемся. Важный вывод: гиппокамп помогает вам помнить «что», мозжечок и базальные ганглии помогают помнить «как».

 

Рисунок 8. Правое полушарие в разрезе с базальными ганглиями левого ­полушария впереди. Базальные ганглии — это совокупности нейронов; ядра, расположенные в глубине обоих полушарий головного мозга

Запомнить на будущее

Первоочередная задача памяти — повысить нашу выживаемость. Мы используем память как инструмент, чтобы менять свое поведение, отталкиваясь от полученного опыта. Что я делаю сейчас? Куда я пойду? Чего мне ожидать? Память нужна не для воссоздания прошлого, а для правильного выбора в будущем. Когда мы представляем себе еще не произошедшие события или строим планы на будущее, мы рисуем перед внутренним взором картины, опираясь на свою память. Память не дает нам идеальную картинку прошлого — его можно реконструировать на ­основе новой полученной информации. Значительная часть этого процесса происходит в гиппокампе, где составляются объемные взаимосвязанные сцены на основе того, что мы ранее увидели или пережили. Люди с поврежденным гиппокампом не только не могут хранить воспоминания о прошлом, но и не в состоянии представить себе будущее. Они, как Г.М., просто-­напросто за­перты в настоящем. Они не могут мысленно пу­тешествовать во времени. Здоровый гиппокамп — ­причем их должно быть два, по одному на полушарие — позволяет нам путешествия в прошлое и в будущее.

 

Рисунок 9. Головной мозг, вид слева с базальными ганглиями обоих полушарий

Научение

В процессе обучения мы приобретаем знания, а память их сохраняет. То есть если обучения не было, то и ­помнить нечего. Память необходима для всякого процесса обучения, потому что вам нужно сохранять и извлекать информацию.

За научение отвечают несколько областей мозга. ­Например, префронтальная кора играет важную роль в нашем обучении методом поощрения и наказания. То же и гипоталамус, центр гормональной регуляции. Те части коры головного мозга, которые отвечают за улучшение двигательных функций в результате обучения, сами тоже меняются, когда мы выполняем поставленные перед нами задачи. Оперирующий хирург использует обе руки. Когда я работала в нейрохирургическом отделении, мне дали задание чистить зубы левой рукой, чтобы мозг научился больше привлекать ее к работе. Это хороший совет. Исследования показали, что область коры мозга, управляющая левой рукой, у музыкантов, левой рукой играющих на струнном инструменте, имеет больший размер, чем у участников контрольной ­группы. У тех, кто научился играть на музыкальном инструменте раньше остальных, разница с контрольной группой была самой большой.

Клоуны и слюнявые собаки

Когда русский ученый И.П. Павлов изучал пищеварительную систему собак и слюноотделение на разных этапах приема пищи, он заметил, что слюноотделение у собак начинается еще до того, как им дадут поесть. Они выделяли слюну, когда понимали, что еда уже близко. Им достаточно было услышать звук шагов по коридору. Тогда Павлов сделал еще один шаг вперед и исследовал, как два разных стимула связаны между собой. Оказалось, что собак можно научить связывать с кормежкой почти что угодно. Павлов звонил в колокольчик перед тем, как дать еду собакам. Постепенно они начали выделять слюну, как только слышали этот звук. Этот процесс научения называется классическим обусловливанием. Когда моя младшая сестра была маленькой, она обожала клубничное мороженое. Все остальные дети выбирали шоколадное, а она всегда хотела клубничное. На одном из семейных праздников у бабушки с дедушкой она объелась клубничным мороженым. Будучи ребенком, она не понимала границ своих возможностей и положила себе слишком много. У мамы, как у человека с весьма последовательным отношением к воспитанию, никакого сочувствия это не вызвало. Коли положил себе в тарелку, то доедай. И точка. Бедная девочка, ей было так плохо! В дальнейшем клубничное мороженое у нее стало ассоциироваться с дурнотой и рвотой. Ее тошнит при одной мысли о клубничном мороженом. Это пример классического обусловливания. Именно оно имело место, когда вы захотели купить себе часы «Омега», увидев фотографию Джорджа Клуни с такими часами. Классическое обусловливание — вид неосознанного научения. Моя младшая сестра не хотела, чтобы ее тошнило от любимого мороженого, и ведь никто не хочет быть обманутым рекламой, правда?

Оперантное обусловливание, в отличие от классического, — осознанное научение. Оперантное обусловливание — это не собака, неосознанно пускающая слюну, как только заслышит звук, связанный с едой, а собака, готовая сидеть, давать лапу, перекатываться и выполнять разные команды, чтобы получить лакомый кусочек. Если вы дадите собаке этот кусочек, шансы, что она подчинится командам снова, возрастут. Если ее обругают, шансы понизятся. Когда вы слышите раздражающий писк из-за того, что забыли пристегнуться, то запоминаете и в следующий раз пристегиваетесь, чтобы он не раздался. Это тоже оперантное обусловливание, потому что основано на осознанном действии.

Мы поговорили о классическом и оперантном обусловливании, но остались самая простая и самая сложная формы обучения. Самая простая называется привыкание. Это значит, что вы просто-напросто привыкаете к чему-то. На моей первой работе в магазине одежды я могла запереть двери вечером, не выключив грохочущую музыку, просто потому, что я так привыкла слышать ее, что перестала замечать.

Самая сложная форма обучения — учиться у других. Вы не научитесь водить автомобиль, играть на пианино или в футбол путем оперантного обусловливания. Для этого тут слишком сложные правила. Вы учитесь водить автомобиль, наблюдая за тем, как водят родители, которые постепенно разрешают и вам попробовать самому. Вы учитесь футболу, смотря его по телевизору, играя в настольный футбол и дворовый футбол с друзьями. Вы учитесь у других. Вы смотрите, как другие делают что-то, чтобы потом самим повторить. Известный психолог Альберт Бандура провел один довольно неприятный эксперимент. Он поместил ребенка в комнату, где тот посмотрел фильм, как взрослый человек бьет куклу-клоуна. Когда затем ребенка отвели в комнату с куклой-клоуном, он накинулся на нее и начал колотить. Если ребенок видит, что взрослый получает поощрение за насилие, вероятно, и сам ребенок будет проявлять насилие по отношению к кукле намного сильнее, чем если бы ролевую модель наказали.

Заучивание

Некоторые виды обучения, такие как привыкание и классическое обусловливание, никак не связаны с осознаваемой памятью. Вы привыкаете к чему-то или ожидаете чего-то неосознанно. Когда вы изучаете более сложные вещи, например учитесь играть в футбол или водить машину, то заучиваемое должно сохраняться в памяти. Ваша фактическая память сохраняет правила вождения и правила игры, а вы с помощью тренировок улучшаете свои навыки, которые, в свою очередь, сохраняются в двигательной памяти.

Когда вы учите что-то новое, то одна информация будто врезается в память с первого раза, а другую приходится повторять бессчетное количество раз. Почему вы хорошо запоминаете одно, но не можете запомнить другое? Прежде всего, важно уметь сосредоточивать свое внимание, и с этим нам помогают таламус (см. рис. 1) и лобная доля. Заучивание помогает, когда вы вынуждены на чем-то сконцентрироваться.

Было замечено, что студенты лучше запоминают текст, когда он набран замысловатым, а не простым шрифтом. Вероятная причина — чтобы разобрать сложный шрифт, нужно сильнее концентри­роваться.

Если текст вызывает эмоциональную реакцию, например интерес, радость или даже гнев, он запоминается лучше, так как эмоции повышают нашу внимательность. Здесь подключается миндалевидное тело (см. рис. 1). Также замечено, что сильные эмоции будто надевают на нас шоры. Жертвы ограблений, на которых направляли оружие, часто в деталях помнят само оружие, но с трудом могут вспомнить цвет одежды грабителя или машины, на которой тот уехал.

Вся информация, которую мы запомним, поступает от одного или нескольких органов чувств. Эта информация декодируется в различных областях коры головного мозга, а затем гиппокамп, морской конек, соединяет все в единый опыт. В гиппокампе новая информация сравнивается и ассоциируется с ранее сохраненной. Если она пройдет через игольное ушко гиппокампа, то отложится в долговременной памяти. Мы уже знаем, что воспоминания в долговременной памяти хранятся в разных частях коры больших полушарий, но проведенных исследований еще не достаточно, чтобы можно было сказать, по каким полочкам разложены разные виды информации.

Наша память носит ассоциативный характер, то есть запоминаемое сохраняется лучше, если мы можем связать его с чем-то, что мы уже знаем и помним.

Если вам удастся связать то, что вы хотите запомнить, с чем-то по-настоящему важным для вас, оно прочно уляжется в голове. Если вы пытаетесь вспомнить то, что не очень понимаете, то ассоциативная техника не сработает. Если вы что-то и запомните, то плохо.

Известная техника запоминания основана на том, что наша память ассоциативна, то есть связывает новую информацию с уже сохраненной в долговременной памяти. Например, можно запомнить порядок слов, если одновременно совершать мысленное путешествие по дому, назначая каждому слову свою комнату. Так работает мнемоника. Можно придумать зажигательную рифму или смешные слова или фразы, отталкиваясь от первых букв того, что нужно запомнить. Так, на уроках математики, чтобы запомнить, что такое биссектриса, мы использовали шутливую рифму: «Биссектриса — это такая крыса, которая бегает по углам и делит угол пополам». Когда на медицинском факультете мы учились выслушивать сердце и нужно было запомнить последовательность наложения электродов для снятия электрокардиограммы, мы использовали вспомогательную фразу: «Каждая женщина злее черта», где первые буквы слова обозначают цвет электрода — красный, желтый, зеленый, черный. Со временем это стало логичным и само собой разумеющимся и без правила запоминания, но помогало не путаться вначале.

Мнемоника хорошо помогает, но от того, что вы много зубрите, память лучше не становится. Чем чаще вы повторяете то, что хотите запомнить, тем лучше вы это запомните, но память нельзя натренировать, как мышцу.

Сохранение

Когда воспоминания отсортированы в гиппокампе, а это может занять от нескольких минут до многих лет, они сохраняются в долговременной памяти, распределенной по коре головного мозга. И похоже, что они сохраняются частями. Мозг не хранит их в одном ящике, который можно открыть, когда понадобится, и достать все сразу из одного места. Зрительные впечатления откладываются в зрительной зоне коры, слуховые — в слуховой, эмоции — в миндалевидном теле, а тактильные ощущения — в сенсорной. Мы помним боль и стараемся избежать ее повторения. Наверняка бывало так, что вы видели по телевизору, как кто-то ударился, и непроизвольно ойкали, или наблюдали, как съежился мальчик, увидев как другой ударился промежностью, перелезая через забор. Мы сохраняем не только зрительные образы и слова, но и ощущения.

От встречи до постоянных отношений

Долгими вечерами, ночами и по выходным в лабораториях по всему миру работают ученые, которые хотят узнать, как информация сохраняется в мозге, и потом рассказать об этом всем. Что происходит, когда мы нажимаем на кнопочку «сохранить»?

В нашем мозге 86 миллиардов нейронов. Много. ­Новые нервные клетки образуются только в некоторых областях мозга. Когда мы изучаем алгебру, не образуется никаких отдельных «нейронов для алгебры», которые сохраняли бы для нас информацию. Информация будет храниться в тех нейронах, которые у нас уже есть, то есть в тех, которые уже используются для хранения другой информации.

 

Рисунок 10. На основном изображении вы видите, как отросток одного нейрона соединяется с телом другого нейрона. Место, где передается информация от нейрона к нейрону, называется синапсом, а щель между ними — ­синаптической щелью. Увеличенные фрагменты даны сверху. Информация переносится нейромедиаторами передающего нейрона, которые попадают на рецепторы принимающего нейрона

Все, о чем вы думаете, что заучиваете и запоминаете, делится на информационные блоки, которые поступают в соответствующие нейронные сети с помощью электрохимических реакций. Электрические сигналы от тела нейрона посылаются ниже по отростку — аксону. На конце аксона электрический сигнал преобразуется в химический и проходит через синаптическую щель — промежуток шириной в 20 нанометров. Нейроны не соприкасаются. Они далеко друг от друга. Их раз­деляет щель шириной в 0,00002 мм. На другой стороне ­синаптической щели сигнал попадает в другой нейрон нейронной сети. Переданный через синапс химический сигнал снова может преобразоваться в электрический сигнал, который отправится к следующему нейрону.

Таким образом, синапс — это место, где сигнал передается от одного нейрона к другому.

Вам стоит хотеть, чтобы у вас было большое количество синапсов. Ведь если у вас много синапсов, вам легче приспосабливаться к новым трудностям. Как получить больше синапсов? Учитесь, узнавайте новое! Это необязательно должен быть какой-то тео­ретический предмет, ведь настольный теннис или сальса ничем не хуже. Чем больше синапсов, тем больше нейронных сетей могут образовать ваши нейроны. Когда вы учитесь чему-то новому, образуются новые синапсы, но если вы не повторяете однажды заученное, синапсы разрушаются. Синапсы постоянно образуются и разрушаются, но те, которые постоянно используются, существуют долго. И они укрепляются благодаря загадочной аббревиатуре ДВП[3].

Ее величество ДВП

Вы понимаете, что вы настоящий ботан, когда испытываете благоговение при встрече с 80-летним профессором. Мне необыкновенно повезло, и я познакомилась с самим Терье Лёмо, норвежским врачом, открывшим ДВП. Это открытие достойно Нобелевской премии.

Каждый нейрон соединен с другими нейронами примерно 10–15 тысячами синапсов. Не все эти синапсы одинаково эффективны. Аббревиатура ДВП обозначает долговременную потенциацию, то есть усиление синаптической передачи. ДВП возникает, когда нейроны ­одной группы со временем становятся более чувствительными к сигналам друг друга. Это напоминает дружбу: нейроны, которые часто взаимодействуют через синапсы, образуют более тесные связи. Со временем нейрон номер два начинает особенно хорошо слышать нейрон номер один, когда тот говорит ему: «Сейчас ты посылаешь мне действительно слабые сигналы, но я слышу их и, поскольку они от тебя, я перешлю их дальше, через мое тело и дальше через аксон. Но только потому, что их отправляешь ты».

Терье Лёмо открыл ДВП еще в 1966 году, но прошло много времени, прежде чем мировое научное сообщество признало важность этого открытия для процессов научения. Наши синапсы тоже учатся. Ту нейронную сеть, которую мы используем часто, со временем становится все легче и легче использовать. Скорее всего, вы замечали это на практике много раз. Когда вы разучиваете новое танцевальное движение, поначалу все путается. Но если вы продолжите тренироваться, постепенно все наладится, в том числе благодаря тому, что наши нейроны пользуются ДВП, чтобы общаться между собой.

Белый! То, что нужно

Нервная ткань, как я уже упоминала, состоит из белого и серого вещества. Синапсы находятся в сером веществе. Серое вещество прекрасно, но все самое интересное происходит не там. Информация хранится не в отдельных синапсах, а в целой нейронной сети. Сеть состоит из множества синапсов между путями из пунк­та А в пункт Б, и сами эти пути находятся в белом веществе. Они состоят из нервных отростков — ­аксонов, покрытых электроизолирующей миелиновой оболочкой. Ее белый цвет и дал название белому веществу. Клетки, образующие миелин, могут отдавать приоритет особо важным сигнальным путям и изолировать их особенно хорошо. А хорошая изоляция означает высокую скорость и минимальную опасность заглохшего двигателя на дороге. Другими словами, важные нейронные сети — это не только более эффективные синапсы, но и более эффективные пути передачи информации.

 

Рисунок 11. Отростки нейронов — аксоны — изолированы миелином, чтобы электрические сигналы шли быстрее

И миелину, и синапсам нужно питание, а именно кислород. Его доставляют кровеносные сосуды. Поэтому в процессе научения образуются новые крове­носные сосуды, для удовлетворения потребности в энергии. И пусть нам уже многое известно, например, об ­образовании дополнительных синапсов, об утолщении миелина, о новых сосудах и ДВП, до конца процессы научения и памяти не поняты. Но мы абсолютно убеждены, что упомянутые открытия — ступеньки, ведущие нас к этому пониманию.

Миф о десяти процентах

Мнение, будто мы используем только 10 % мозга, — всеобщее заблуждение, от которого трудно избавиться. И тот факт, что голливудские фильмы по-прежнему используют этот миф, не способствует этому. В фильме «Люси» 2014 года Скарлетт Йохансон играет роль 25-летней Люси, которая получила ударную дозу совершенно нового наркотика. И по мере того, как концентрация наркотика в крови нарастает, зрители наблюдают, как Люси начинает использовать остальной потенциал мозга. С научной точки зрения это вздор. К счастью, 90 % нашего мозга не пропадают зря. Мы используем мозг на все сто процентов. Если бы это было не так, не было бы смысла увеличивать его до подобных размеров в ходе эволюции ввиду высокого расхода энергии. Хотя мы используем все нервные клетки, это не означает, что у мозга нет ­дополнительных ресурсов.

Нервные клетки могут образовать в тысячу раз больше нейронных сетей, чем вы имеете сейчас.

Синапсы тоже могут быть более эффективными. ­Таким образом мозг организует и реорганизует сам себя в ответ на новые впечатления, новые знания и хранит информацию, полученную посредством жизненного опыта, обучения или образования.

Например, я плохо ориентируюсь в незнакомых местах. Пока. У нас всегда есть надежда на улучшение. Мозг — это не готовый жесткий диск, с которым вы родились. Мозг — это почти 100 миллиардов нейронов, находящихся в постоянном изменении. Вы всегда можете выучить еще больше и стать еще лучше.

Неограниченная способность запоминать

Воспоминания никогда не сохраняются один раз и навсегда. Это постоянный процесс, где новый опыт и новые воспоминания смешиваются со старыми. Если наше внимание рассеянно, запоминается мало, а когда мы целыми днями готовимся к экзаменам, кажется, будто голова настолько набита знаниями, что туда просто-напросто не влезет больше.

Многие исследователи мозга, напротив, считают, что наша способность запоминать неограниченна. Если мы что-то забываем, то не потому, что информация была стерта с жесткого диска, а потому, что для нас проблематично достать ее оттуда. Наверняка бывало такое, что вы никак не могли вспомнить чье-то имя, а потом, спустя несколько часов, оно вдруг само всплывало в памяти, когда вы занимались уже совершенно другим делом. Это один из аргументов, на которые опираются ученые, доказывающие, что воспоминания не удаляются, их просто трудно отыскать. Тем не менее мы все же знаем, что наш мозг как осознанно, так и неосознанно ­сортирует информацию, отделяя главное от второстепенного, и то, что он сочтет незначительным, сохраняется редко.

Память

Насколько легко что-то вспомнить, зависит от того, насколько стабильную и крепкую нейронную сеть создало именно это воспоминание. Она становится сильнее, когда ею часто пользуются. Закрепленное воспоминание легче вспомнить. Вспоминание — это творческий процесс, где смешиваются старые и новые воспоминания. Вы вспоминаете фрагменты, которые складываете вместе в единое целое. Так как воспоминания сохраняются фрагментами в разных частях коры мозга, то и извлекаются они фрагментами.

То, что вы вспоминаете, зависит и от вашего настроения. Иногда окружающие условия или настроение будто подсказывают нам. С вами когда-нибудь случалось, что вы входили в комнату, но не могли вспомнить зачем, возвращались туда, откуда пришли, и тогда вспоминали? Так вам помогают окружающие условия.

Анало­гичным образом ваши воспоминания о прошлых походах в горы становятся ярче, когда вы стоите на горе, или вам вспоминается больше хорошего из жизни, если вы в радостном настроении, а грустные воспоминания приходят к вам, когда вы печалитесь.

Если мы попытаемся воскресить в памяти слова из произвольно составленного списка слов, то, скорее всего, вспомним первые пять-шесть. Слова из середины списка забываются быстрее всего. Соседние слова, как правило, связываются друг с другом и запоминаются вместе. И если дать какую-нибудь подсказку, большинство людей все же вспоминают слова, которые сначала вспомнить не могли. Значит, эти слова вовсе не исчезли из памяти, просто понадобилась небольшая помощь, чтобы достать их оттуда.

Когда нам задают какой-то вопрос, мы сразу понимаем, можем что-нибудь ответить или нет. И нам не требуется предварительный «поиск», чтобы решить, что, к сожалению, это что-то новое для нас. Пусть мы и сразу поняли, о чем был вопрос, конечно, для его ответа мы все равно можем призадуматься. Насколько долго мы будем вспоминать, зависит от того, как давно мы доставали искомую информацию в последний раз.

Воспоминания можно извлекать, активно напрягая память. Когда вы узнаете новое, то сравниваете то, что видите или слышите, с содержимым памяти. У нас в мозге даже есть отдельная область распознавания лиц. Эта область различает самые тонкие нюансы, и никакое описание лица с ней не сравнится. Если бы в комнате было 200 или 300 мужчин, вы без проблем узнали бы среди них своего отца. Но вряд ли бы вам удалось описать его настолько точно, чтобы его в таких же условиях смог узнать посторонний человек.

Узнавание — на­много более пассивный процесс, чем запоминание. Как будто что-то просто само собой встает на место, а мы не думаем и не размышляем над этим.

Люди, которых мы часто видим, постепенно формируют у отдельных клеток нашего мозга привычку особой активности, и они активизируются, когда мы видим нашу семью, друзей или знаменитостей. Например, вы знали, что существует клетка Дженнифер Энистон? Когда сигнал одной и той же нервной клетки измерили электродом у группы пациентов, которых должны были оперировать по поводу эпилепсии, стало очевидно, что у каждого из них обнаружилась нервная клетка, которая активировалась всякий раз при просмотре фотографий Дженнифер Энистон.

Когда вам нужно что-нибудь вспомнить, ваш мозг включает ту нейронную сеть, которая активировалась, когда это воспоминание появилось в первый раз. К сожалению, всякий раз абсолютно одинаковым оно не будет — иначе оно воспринималось бы как галлюцинация. Ваш мозг рассказывает вам, что воображаемое вами это всего лишь воспоминание, и не отрывает вас от действительности. И это хорошо.

Мы знаем, что функция нашей памяти — помнить прежние события, которые могут помочь нам в будущем выборе.

Но для этого нам нет нужды помнить абсолютно все, что мы когда-либо пережили. Вероятно поэтому некоторые из эпизодов, сохраненных в нашей долговременной памяти, постепенно становятся частью общей базы знаний, с помощью которой мы можем суммировать информацию на основе своего опыта, не отделяя воспоминания друг от друга.

Как лучше запоминать

Когда вы понимаете, как устроена память, вам легче переманить ее на свою сторону. Только что вы узнали о том, насколько важно концентрироваться, ­когда нужно запомнить новую информацию. Не менее важно хорошо высыпаться. Сильный недосып, равно как и стресс, сильно сокращает способность запоминать. Если вы накручиваете себя и излишне волнуетесь перед экзаменом или докладом, вам может не хватить запасов концентрации, чтобы выучить что-то новое. Если вы относитесь к тем людям, для которых выступление — сильный стресс, вам особенно важно подготовиться к нему заблаговременно. Если при погружении в изучаемый материал вы сможете привязать его к восприятию, то запомните лучше. Чем больше органов чувств участвуют в запоминании, тем лучше запоминается информация. Когда вы читаете вслух, то информация поступает и через зрительную и через слуховую систему. Вы запомните лучше, даже если будете читать вслух только самые важные слова или предложения. Затем вам следует повторить материал, потренироваться доставать его из памяти в нужные моменты и исправиться там, где вы запомнили неправильно.

Если вы хотите запомнить какие-то важные данные, которые понадобятся вам трезвому, не увлекайтесь алкоголем. Когда мы запомнили информацию в состоянии опьянения, то трезвыми мы ее скорее всего не вспомним. А пьяными — вспомним. Вспоминаться будет лучше, если обстоятельства при вспоминании будут такими же, какими были при запоминании. Роль может играть и язык, на котором задается вопрос. Американцы русского происхождения, знающие оба языка, вспоминают подробности своего детства лучше, если им задают вопрос по-русски. Также мы лучше запоминаем цветные изображения, чем черно-белые. Вы будете сдавать экзамен в тихом помещении, поэтому готовиться к нему тоже следует в тишине.

Так как повторение — мать учения, я позволю себе повториться. Если хотите что-то твердо запомнить, расставьте приоритеты, прочитайте материалы вслух или даже попросите кого-то, чтобы вас послушали. Проверьте себя, пройдитесь по экзаменационным вопросам или пусть друзья поспрашивают вас по тексту. Научитесь извлекать знания из памяти — это гораздо эффективнее, чем многократное прочтение материала. Вашей памяти будет полезно активно поработать с материалом. Помните, что качественным должно быть не только запоминание, но и извлечение.

Однако существуют люди с совершенно уникальной памятью. Есть люди, мозг которых способен запомнить мельчайшие детали короткого полета над городом или даже целую телефонную книгу. И в то же время такие люди могут быть совершенно не приспособлены к жизни. Из-за некоторых повреждений мозга его обладатели живут в своем, исключительном мире. Ученые не знают точно, почему так происходит, но есть множество разных теорий. Одна из них ссыла­ется на последствия черепно-мозговой травмы или заболевания, затрагивающие левое полушарие, то есть то место, которое помогает фильтровать окружающую информацию. Людей, которые обладают такими суперспособностями, но при этом страдают отклонением в развитии, в том числе аутизмом, называют саван­тами. Во всем мире описано около 50 савантов. Один из них научился читать раньше, чем ходить. У него была непропорционально большая голова, отсутствовало мозолистое тело, соединяющее правое и левое полушария, и мозжечка тоже не было. Ему поставили диагноз «умственная отсталость», но при этом он обладал уникальной памятью. Он мог одновременно прочесть две страницы, каждую страницу одним глазом, и точно все запомнить. Навсегда. В итоге он мог пересказать 12 000 книг. Киносценарист Бэрри Морроу был настолько поражен его способностями, что написал сценарий фильма «Человек дождя». Настоящее имя этого уникального человека — Ким Пик.

В доме, где я выросла, из окна на кухне было видно дерево, где обычно галдели разноперые птицы. Это дерево помогло мне научиться различать снегиря, синицу, воробья и сойку. Особенно хорошо я запомнила сойку, потому что у нее красивые синие перья на крыльях. К тому же о сойке часто вспоминают при обсуждении памяти. Она прячет еду на зиму в сотнях мест — в ветках, под корнями деревьев и в многочисленных расселинах и трещинах. Эта птица не обладает особым умом, но наблюдения показали, что она запоминает места расположения нескольких сотен своих мини-запасов.

Когда мы учились в начальной школе, то думали, что самые умные в классе — это те, кто помнит наибольшее количество столиц мира. Правда заключается в том, что вы способны вызубрить очень много, но никогда не сможете дозубриться до ума. Ум у Г.М. был абсолютно нормальным, несмотря на почти полное отсутствие памяти. Ким Пик мог за час прочитать толстую книгу и запомнить всё до буквы, но не мог застегнуть пуговицы рубашки.

Помнить носом

«И тотчас же, удрученный унылым днем и перспективой печального завтра, я машинально поднес к своим губам ложечку чаю, в котором намочил кусочек мадлены. Но в то самое мгновение, когда глоток чаю с крошками пирожного коснулся моего нёба, я вздрогнул, пораженный необыкновенностью происходящего во мне. Сладостное ощущение широкой волной разлилось по мне, казалось, без всякой причины. <…> Я чувствовал, что она была связана со вкусом чая и пирожного, но она безмерно превосходила его, она должна была быть иной природы. <…>

Достигнет ли до поверхности моего ясного сознания это воспоминание, это канувшее в прошлое мгновение, которое только что было разбужено, приведено в движение, возмущено в самой глубине моего существа притяжением торжественного мгновения? Не знаю. Теперь я больше ничего не чувствую, оно остановилось, может быть, вновь опустилось в глубину; кто знает, вынырнет ли оно когда-нибудь из тьмы, в которую оно погружено? Десять раз мне приходится возобновлять свою попытку, наклоняться над ним. <…>

И вдруг воспоминание всплыло передо мной. <…> Вид маленькой мадлены не вызвал во мне никаких воспоминаний, прежде чем я не отведал ее; <…> Но, когда от давнего прошлого ничего уже не осталось, после смерти живых существ, после разрушения вещей, одни только, более хрупкие, но более живучие, более невещественные, более стойкие, более верные, запахи и вкусы долго еще продолжают, словно души, напоминать о себе, ожидать, надеяться, продолжают, среди развалин всего прочего, нести, не изнемогая под его тяжестью, на своей едва ощутимой капельке, огромное здание воспоминания.

<…> и весь Комбре со своими окрестностями, все то, что обладает формой и плотностью, — все это, город и сады, всплыло из моей чашки чаю»[4].

Марсель Пруст, «В поисках утраченного времени»

Вы когда-нибудь замечали, как какой-нибудь услышанный звук или запах вызывает у вас определенные воспоминания? Область коры мозга, связанная с памятью, и обонятельная кора находятся рядом друг с другом. Они связаны как функционально, так и анатомически. Таким образом, знакомый запах наталкивает нас на воспоминание о каком-то случае из нашей жизни. Такая взаимосвязь называется феноменом Пруста.

Вся информация, поступившая в гиппокамп, сначала побывала в нескольких других зонах коры больших полушарий — в зонах, ассоциирующих эту информацию с имеющейся и интерпретирующих ее. С запахом все иначе. Запах идет прямо к гиппокампу из корковых центров обоняния, не бродя окольными путями по ассо­циативным зонам коры. Обонятельная информация даже не заходит в таламус, в отличие от сенсорной информации, полученной от остальных органов чувств. И это хорошо — ведь обонятельную информацию мы распознаем медленнее всего. Причина в том, что отростки (аксоны) обонятельных нейронов не имеют изолирующей миелиновой оболочки. Когда электрический ток бежит по неизолированным проводам, низкую скорость можно компенсировать большим диаметром провода, однако диаметр аксонов у обонятельных нейронов, к сожалению, мал.

Как только вы почувствовали знакомый запах, у вас пробуждаются старые воспоминания, и это происходит не только из-за тесных нейронных связей между корковыми центрами обоняния и гиппокампом. Эти центры также тесно связаны с миндалевидным телом, которое имеет большое значение для наших чувств. Почти во всех случаях, когда запах наталкивает нас на воспоминание, оно неизбежно влечет за собой какие-то чувства. Воспоминания, навеянные запахами, кажутся такими сильными, настоящими и важными, потому что они эмоционально заряжены.

Обонятельные нервы — единственные оголенные нервные волокна в нашей центральной нервной системе. Они расположены в слизистой оболочке верхнего носового хода. Обонятельные нервы улавливают множество запахов, которые мы сразу же распознаем, даже те, которые нам трудно описать словами. Как бы вы, к примеру, описали запах клубники человеку, который никогда не вдыхал его? Смогли бы вы описать его так, чтобы тот человек смог узнать запах, впервые понюхав клубнику? По крайней мере, точно одно: однажды сохраненный в памяти запах уже не забудется. Обонятельная память поразительно стабильна.

Провалы в памяти

Провалы в памяти, или блэкаут, — это ненаучный термин, который часто используют, например, если человек был пьян и не может вспомнить события вчерашнего ве­чера. Могло произойти что угодно, но мозг так напоили, что воспоминания не сохранились. Ему просто нечего помнить. Если воспоминания были подавлены, с ними все сложнее. Это такие воспоминания, которые не удается извлечь из памяти после того, как человек пережил что-то плохое. То, что воспоминания о травматичном опыте неосознанно подавляются, еще не доказано, как не доказано и обратное. Ученые все же склонны считать, что люди подавляют воспоминания сознательно. Группа ученых из Университета Колорадо в 2007 году показывала неприятные изображения испытуемым и выяснила, что те смогли развить у себя определенный контроль над эмоциональными воспоминаниями. Сознательно пытаясь не вспоминать изображения, они добились некоторого контроля над процессом вспоминания.

Осознанно или не осознанно, но, чтобы нам было что подавлять, сначала событие должно отложиться в памяти. Травматичные события зачастую запоминаются очень хорошо.

Деменция — поражение мозга

Забывчивость — это неотъемлемая часть процесса старения, так как нейроны в стареющем мозге утрачивают свои связи и начинают отмирать. С годами мы теряем так много нейронов, что на обычных снимках КТ и МРТ видно, что мозг уменьшается в размере. Функции гиппокампа — морского конька, отвечающего за память, — ослабевают одними из первых. В переводе с латинского деменция означает «безумие». Когда начинают плохо работать почки, мы называем это почечной недостаточностью, когда сердце — сердечной, когда ослабевает иммунитет, мы говорим об иммунодефиците. Когда начинает плохо работать мозг, это называется деменцией.

Деменция — это «отказ» мозга, как отказывают почки или печень. Деменция делится на множество подгрупп в зависимости от того, где именно в мозге начинается нарушение, но со временем оно так распространяется, что эти группы уже трудно отличить друг от друга. Деменция при болезни Альцгеймера встречается чаще всего, и она связана с неправильным расщеплением белков, в результате чего аномальные белки начинают накапливаться в нервных клетках. Сначала кора атрофируется в височных долях, прямо у гиппокампа. Именно поэтому память поражается первой. Человек с этой формой деменции все еще остается самим собой, той же личностью и с тем же юмором, которые знают за ним его близкие, но он начинает забывать выключать кофеварку, задувать плавающие свечи или не помнит, за чем пришел в магазин. Первоначальную потерю памяти можно компенсировать записками, но постепенно и они перестают помогать. Как правило, именно тогда человек впервые осознает, что что-то не так, и идет к врачу. Моя прабабушка была среди тех, кого пора­зила деменция альцгеймеровского типа, и одну историю я запомнила особенно хорошо. Прабабушка накрыла большой стол к обеду, много часов провела у плиты, но никто не пришел. Она очень обиделась. А позже оказалось, что она просто забыла пригласить гостей. С деменцией связано много горьких событий, особенно в первой фазе, когда остальная, не задетая болезнью часть мозга работает и человек способен понимать, что болен.

Вы, конечно, слышали выражение «впасть в детство». В случаях с деменцией альцгеймеровского типа такое нередко случается. Постепенно, с развитием болезни, происходит потеря долговременной памяти. И личности. И чувства юмора. Близкие вынуждены бессильно наблюдать, как у них на глазах угасает любимый человек. К счастью, все больше важных открытий совершается на пути к разгадке болезни Альцгеймера. Если мы найдем ответ на вопрос, почему аномальные белки накапливаются в нейронах, мы сможем найти и лечение и, возможно, остановим прогрессирование заболевания.

Сосудистая деменция — следующая по распространенности. При ней мозг начинает страдать от нарушения кровообращения. Мелкие кровеносные сосуды (капилляры) закупориваются, что приводит к микроинсультам, в результате чего клетки мозга, которые получали через них кислород, погибают. Такое развитие болезни обычно происходит не постепенно, как в деменции альцгеймеровского типа, а скачкообразно, в зависимости от того, как часто случаются инсульты. Факторы риска сосудистой деменции такие же, как и при всех других сосудистых заболеваниях: неправильное питание и малоподвижный образ жизни.

Другие формы деменции прежде всего приводят к изменениям личности и галлюцинациям, а не к ухудшению памяти. Постепенно они начинают затрагивать и память.

Каждый пятый норвежец заболевает деменцией в той или иной форме. Сегодня в Норвегии 70 000 человек страдают от деменции. Вероятно, к 2050 году количество больных деменцией увеличится вдвое. На данный момент никакого лечения не существует. Можем ли мы что-нибудь сделать, чтобы снизить риск возникновения болезни? С возрастом ничего не поделаешь. В случае деменции альцгеймерского типа мы мало знаем о ­факторах риска, но зато точно знаем, что здоровое сердце сильнее. Если вы в старости держите сердечно-сосудистую систему в тонусе, вы сможете отсрочить тот момент, когда несколько неверных белковых скоплений выведут ваш мозг из игры. Болезнь, безусловно, будет прогрессировать, но у вас будет больше времени до того, как симптомы станут ярко выраженными. Все, что вы узнали, касается и сосудистой деменции: ведите здоровый образ жизни и ­питайтесь правильно.

Как бы то ни было, нам светит луч надежды. Наука идет вперед. Ученые из Стэнфордского университета выяснили, что если пожилым мышам перелить кровь молодых мышей, то в гиппокампе начинается образование новых нейронов. Может быть, молодая кровь содержит какой-то фактор, способный уменьшить забывчивость, связанную с возрастными изменениями?

Мистер Апельсин

В детстве мама рассказывала историю об одном учителе английского, который никогда не признавал своих ошибок и делал вид, будто все знает, даже когда ничего не знал. Как-то он хотел сказать апельсин по-английски, но использовал норвежское слово «appelsin» и не захотел признать, что ошибся, когда его поправили. С тех пор все его звали не иначе как мистер Апельсин. Все посмеялись над маминой историей. В то время я еще не знала английского, и остальным слушателям пришлось объяснить мне, что апельсин по-английски — «orange». Когда сейчас я говорю по-английски, мне нужно напрячься, чтобы не сказать «appelsine juice, please» в самолете, и мне приходится повторять про себя «orange, orange, orange», чтобы у меня не вырвалось «appelsin» и я не стала миссис Апельсин. Казалось бы, должны ­существовать простые способы отучиться от чего-то, но кнопки «удалить» у человека нет. Просто взять и забыть команду почти невозможно. Потому что каждый раз, когда я останавливаю себя, я использую одну и ту же нейронную сеть. Хотя я и использую ее, чтобы поправлять себя, в результате из-за частого использования она усилилась. Возможно, эту историю я буду помнить всю оставшуюся жизнь.

Ложные воспоминания

Воспоминание — это не валяющая в чулане старая вещь, с которой стоит только смахнуть пыль и она как новенькая. Памяти нельзя доверять полностью. Мы храним информацию в виде «скелета воспоминания», состоящего только из самого главного. Когда мы вспоминаем что-то, то используем свой кругозор, чтобы дополнить скелет информацией из предположений и полученного опыта. Поэтому мы можем ошибаться. Исследования показали, что мы восприимчивы к предположениям, помогающим нам заполнить пробелы в воспоминаниях и реконструировать их.

Существует множество примеров так называемых ложных воспоминаний, когда свидетели меняли показания под влиянием допроса или СМИ, сами того не осознавая. Многие воспоминания приходится неоднократно доставать и пересохранять путем их повторения, чтобы они прочно закрепились в долговременной памяти. ­Однако во время пересохранения воспоминание может измениться. Связи между нейронами могут поменяться, и воспоминание начнет ассоциироваться с новыми эмоциями, окружением, ожиданиями или знаниями.

Элизабет Лофтус — одна из ведущих исследователей в области памяти, посвятившая большую часть своей жизни изучению ложных воспоминаний. Она доказала, что формулировка предложения способна повлиять на то, как люди запоминают события. В серии экспериментов она показывала испытуемым фильм с ­автомобильной аварией. Одним говорили, что машины «разбились», другим, что они «стукнулись», «соприкоснулись» и т.д. Затем их просили сказать, было ли на видеозаписи битое стекло (его не было). Те, которые видели, как машины «разбились», чаще вспоминали про разбитое стекло, чем другие группы. Испытуемые смотрели одинаковую видеозапись. Таким образом, на нас способны оказать влияние даже обычные фразы.

История болезни Г.М. является хорошим примером того, почему нам следует радоваться, что наша память не статична. Г.М., идя по жизни, постоянно считал, что ему около 30 лет — именно в этом возрасте ему удалили гиппокамп. Когда он увидел себя постаревшим на фотографии, то подумал, что это его отец, хотя тот не носил очков. Каждое утро Г.М. удивлялся собственному ­отражению в зеркале. Он сохранил воспоминания только о времени до операции и помнил только свое 27-­летнее «я».

Без памяти мы не узнавали бы свою семью и своих друзей. Без памяти мы не узнавали бы даже самих себя.

Цените свою забывчивость

Многие люди хотели бы помнить больше, но будьте осторожны со своими желаниями. Если у вас среднестатистическая память, вам следует быть довольным. Среднестатистическая не значит плохая. Мозг сортирует информацию, отделяя главное от второстепенного. Не все, что вы переживаете, сохраняется в памяти. Ваша память работает как фильтр, защищая вас от переизбытка информации, которая бомбардирует вас ежедневно.

Бывают люди, которые не забывают ничего из того, что с ними случилось, хотя они встречаются крайне редко. Я не имею в виду рекордсменов книги Гиннесса, которые натренировали свою способность запоминать, или савантов. Есть люди — их очень немного, — которые помнят каждый день своей жизни. Первый пациент с такой удивительной памятью был выведен в научной литературе под инициалами A.J., но затем стало известно, что за ними скрывается американка Джилл Прайс. Ей можно назвать любую дату, и она тут же скажет, какая была погода, что делала она и ее семья и что в тот день произошло. Она помнит все, включая незначительные детали. Сама она описывает свою память как никогда не прекращающийся фильм. Она воспринимает мир поделенным на две части, где она смотрит настоящее и прошлое одновременно. ­Любая незначительная вещь каждый день напоминает ей о ­череде переживаний, которые она тут же переживает снова. Большинство считает ее память даром, а она сама называет ее бременем.

A. J. и Ким Пик известны своей колоссальной памятью, в то время как Г.М. — своей ужасной забывчивостью. Хотя Г.М. провел большую часть своей жизни ничего не помня, он многое поведал нам о памяти и его самого будут помнить многие поколения.

Знания о памяти помогут вам понять, как ее улучшить, и научат не полагаться на нее во всем. Воспоминания — не точные копии образов из прошлого, но они необходимы нам для будущего. И не забывайте наслаждаться своей естественной забывчивостью.

* * *

3 ДВП — долговременная потенциация (Long-term potentiation, LTP). — Примеч. пер.

4 Пер. с фр. А.А. Франковского.

Глава 4. GPS-системы мозга

Довольная крыса бегает по большому вольеру и ищет шоколад, который через равные расстояния разложил ученый. На голове у крысы надето нечто, напоминающее шлем с проводами. Провода на шлеме каждый раз регистрируют, как «особая» нервная клетка в мозге крысы возбуждается. Эта клетка находится в височной доле. На первый взгляд кажется, что эта клетка возбуждается абсолютно случайным образом, но постепенно, пока крыса радостно бегает в поисках шоколада, начинает вырисовываться шаблон сетки — не координатной сетки с долготой и широтой, как на обычных географических картах, а геометрически идеального шести­угольника, образованного линиями между узлами координатной сетки, при пересечении которых включается один и тот же нейрон. Все шесть сторон одинаковой длины, и расстояние от центра шестиугольника до центров всех его сторон абсолютно одинаково. Разработчики компьютерных игр уже довольно давно поняли, что шестиугольная сетка гораздо лучше ­подходит для создания виртуальных вселенных, чем обычная прямоугольная. Как теперь оказалось, мозг предложил это на много миллионов лет раньше разработчиков. А как же иначе.

 

Рисунок 12. Пример того, как регистрируется шаблон перемещений крысы и как шаблон, формируемый сигналами нейронов решетки, постепенно ­проявляется

Решетка в мозге

Это сенсационное открытие сделали норвежские исследователи мозга. Мэй-Бритт и Эдвард Мозеры руководили группой исследователей, которая в 2005 году обнаружила клетки, разбивающие пространство на ­шестиугольные фрагменты. Они назвали их нейронами решетки. Позже эти ученые показали, что мы способны ориентироваться в пространстве благодаря многим, многим таким сеткам с разным «масштабом», каждая из которых имеет свои задачи и свой размер ячеек. Есть крупные ячейки для более крупных областей, где детали менее важны, а есть мелкие ячейки для областей поменьше, где важно хорошее разрешение. Нейроны решетки были обнаружены в задней части коры больших полушарий, в височной доле, около гиппокампа. На одном конце этой зоны хранятся решетки с ячейками маленького размера, а на другом — очень большого. Однако возрастание размера ячеек происходит не хаотично, он увеличивается постепенно, с шагом, равным квадратному корню из двух.

Вы находитесь здесь

Раньше для определения своего местонахождения люди пользовались бумажными картами. Некоторые и сейчас ими пользуются. До появления GPS в мобильном телефоне приходилось вертеть карту и так и эдак, чтобы сориентироваться. Люди искали четкие ориентиры, например горы или церковь, чтобы понять, где они. Как удобно было бы тогда иметь красную точку, как на туристических картах, с надписью «Вы находитесь здесь». А в вашем мозге в действительности такие точки есть.

Меньше чем через десять лет после открытия нейронов решетки Мэй-Бритт и Эдвард Мозеры получили Нобелевскую премию по медицине вместе с британцем Джоном О’Кифом: Мозеры за открытие нейронов решетки, О’Киф — за открытие нейронов места. Нейроны места — это и есть ваша красная точка. Крысы О’Кифа бегали в примерно таких же шлемах, какие были у крыс Мозеров, но их шлемы регистрировали активность нейронов в гиппокампе, а не за его пределами, в задней части коры. О’Киф обнаружил нейроны, которые активировались, только когда крысы были в определенных местах своего вольера, и никогда — в других.

Во время операции по удалению гиппокампа (с обеих сторон) и части коры уже известный нам пациент Г.М. лишился нейронов места и нейронов решетки. И вполне логично не только то, что после операции он не узнал медицинский персонал больницы, но также и то, что он не смог найти дорогу в туалет. Нейроны места и ­ориентирование в пространстве тесно связаны с памятью. Действительность такова, что большинство наших воспоминаний связаны с тем местом, где с нами случилось некое событие. Основываясь на исследованиях мозга крыс, мы можем сказать, что нейроны места не просто реагируют на определенное место, но и формируют некую карту, которая активируется, когда мы попадаем в то же место. Нейроны места, связанные с коробкой с игрушками в вашей бывшей детской комнате, скорее всего, пошлют вам явные сигналы, когда вы будете вспоминать, как играли с ней, пусть сейчас, когда вы это вспоминаете, вы находитесь в совершенно другом месте. То есть мысленно вы рядом с этой коробкой игрушек, когда вспоминаете о ней.

 

Рисунок 13. Нейрон места активируется только в определенном месте вольера, и его активность становится тем более выраженной, чем больше направлений выбирает крыса

Нейроны места были обнаружены у крыс. С точки зрения эволюции гиппокамп — древняя часть коры мозга, общая для людей и крыс. Чувство ориентации в пространстве одинаково важно и для тех, и для других, и поэтому нас не удивит, если это чувство у крыс окажется таким же сложным, как у людей. Хотя исследования чувства ориентации в пространстве у человека еще ведутся, некоторые результаты уже получены. Нейроны решетки уже обнаружены у человека. И благодаря экспериментам с крысами мы знаем, в каком направлении продолжать изыскания.

Карта и компас

У меня всегда возникают проблемы с ориентированием в незнакомых местах, и я всегда охотно это признаю. В результате меня часто просто ведут, и я совсем не тренирую навыки ориентирования. Однако — крайне редко — я абсолютно уверена, в каком направлении нужно идти. После первого экзамена в университете мы с двумя подругами поехали в Будапешт. Тут-то и настал час испытаний для моих терпеливых подруг. Но заодно они получили возможность проявить педагогический талант. Я почувствовала себя так уверенно, что мне было до слез обидно, что подруга считала, что нам нужно идти в прямо противоположном направлении. ­Несмотря на то что опыт подсказывал, что права она, а я ошибаюсь. Из педагогических побуждений она пошла со мной в том направлении, в каком я хотела, указывая по пути на ориентиры и терпеливо разъясняя, почему я ошибаюсь. Наконец ей удалось отключить мой беспомощный навигатор, и, развернувшись на каблуках, мы пошли в обратном направлении, которое все это время моя подруга считала правильным. Теперь уже не все мои нейроны направления головы вопили в знак протеста.

Во многом нейроны направления головы напоминают встроенный компас. Тем не менее они не скажут вам, где юг, север, восток и запад, так как связаны вовсе не с чувствительностью к магнитным полюсам Земли, а с вестибулярным аппаратом во внутреннем ухе.

Нейроны направления головы — это нервные клетки, которая активируются, когда ваша голова поворачивается, и неважно при этом, открыты у вас глаза, закрыты или вы стоите на руках. ­Однако, если глаза закрыты долго, направление, на которое указывают нейроны направления головы, становится менее ­точным.

В исследованиях с крысами было замечено, что если многократно включать и выключать свет, тем самым дезориентируя крысу, вся система направления головы может «сломаться». Нейроны направления головы перестают посылать сигнал последовательно и начинают активироваться случайно — и по-разному от случая к случаю. Кто знает, может быть, это и произошло с моими нейронами направления головы?

 

Рисунок 14. Как следует из рисунка, нейроны направления головы возбуждаются при повороте головы

Многое указывает на то, что нейроны направления ­головы связаны с памятью так же, как и нейроны места. Когда крысы спокойно лежат и спят, нейроны ­на­правления головы по-прежнему активны, особенно если крысы видят сны. На самом деле они так же ­активны, как и когда крысы бодрствуют и ходят по своей клетке.

Сюда, но не дальше

В задней части рядом с гиппокампом, между нейронами направления головы и нейронами решетки, расположена группа нейронов, которые рассказывают нам, где проходит граница. Нейроны границы испускают импульс, ­когда вы подошли к какой-то преграде, например к горе, стене или забору (в случае крысы это стенка клетки). Нейроны границы активируются у всех границ, которые, например, располагаются справа от вас, но только когда вы уже у самой границы. Если крысиный вольер расширить вправо, нейроны границы активируются не там, где раньше, а у новой границы. Нейроны границы рассказывают нейронам места и нейронам решетки, на какой области они могут сконцентрироваться.

Машина Фреда Флинстоуна

У героя мультсериала про каменный век Фреда Флинстоуна есть машина без двигателя, в которой и руль, и колеса сделаны из камней. Чтобы машина двигалась вперед, Фреду приходится идти или бежать, в зависимости от того, какую скорость он хочет развить. Такую машину построили для своих крыс Мэй-Бритт и Эдвард Мозеры. Крысы должны были бежать, чтобы получить вознаграждение — кусочек шоколада на другом конце четырехметровой конвейерной ленты. Когда животным позволяли мчаться к шоколадке во весь дух, они развивали скорость до 50 сантиметров в секунду. С помощью машины Флинстоуна, в которой находились крысы, ­Мозеры стали регулировать скорость до 7, 14, 21 или 28 сантиметров в секунду (см. рис. 16). Пока крысы бежали к вознаграждению, ученые измеряли активность сотен нейронов. Они обнаружили отдельные ­нейроны скорости — то есть нейроны, которые испускали импульс в зависимости от скорости, с которой бежали крысы. Нейрон скорости — это свое­образная клетка-спидометр, работающая вне зависимости от ориентиров или освещения. Когда крысы произвольно увеличивали скорость, не будучи ограничены в ней специально, нейроны скорости начинали посылать более мощные и ясные сигналы.

 

Рисунок 15. Нейроны границы обозначают границу как стены в крысиной клетке, так и вставленной перегородки

 

Рисунок 16. Крыса в машине Флинстоуна, нейроны скорости испускают импульсы на скорости 21 сантиметр в секунду

Нейроны направления головы рассказывают нейронам места, в каком направлении движется крыса, а нейроны скорости говорят, с какой скоростью она движется. Нейроны решетки знают, как воспользоваться этой информацией, и координатная сетка обновляется. Нейроны решетки формируют некую карту, а нейроны границы ее ограничивают. Нейроны места предоставляют информацию о местонахождении. Все эти нейроны ­важны для способности ориентироваться. В совокупности эти клетки образуют навигационную систему — GPS-систему мозга со спидометром, компасом и отметками границ.

GPS-система мозга находится не только в височной доле

Итак, нейроны места находятся в гиппокампе, а нейроны решетки — в участке коры рядом с ним. Значит, два важнейших для пространственной ориентации типа нейронов расположены исключительно в височной доле. Насколько нам известно. А вот нейроны направления головы находятся не только рядом с гиппокампом, но и в некоторых других областях мозга, например в таламусе и в базальных ганглиях (см. рис. 1, 8 и 9).

Когда мы ориентируемся на местности, нам требуются не только встроенная карта, компас и спидометр. Еще нам нужна зрительная кора, расположенная в ­затылочной доле каждого из полушарий. Нам также требуются эмоциональность и осознание своего движения, например, когда нога опускается на землю. С этим нам помогают и теменная доля, и мозжечок. Другими словами, когда мы движемся, наша способность ориентироваться зависит не только от ориентиров в пространстве, но и от посылаемых мозгу сигналов о том, где мы двигаемся, где расположены наши ноги и руки в тот или иной момент времени. Мозг зависит от совместной работы зрения и именно этой способности, позволяющей нам прокладывать путь и эффективно ориентироваться.

Обычно в теменной доле зрительные впечатления соединяются с информацией от других органов чувств. Крысам с повреждениями теменной доли все еще хорошо помогает ориентироваться мозжечок, но распо­знавание впечатлений от органов чувств заметно ухудшается. ­Таким крысам сложнее найти спрятанную еду и отыскать дорогу обратно к своей клетке. Не только крысы испытывают проблемы с определением направления при ­повреждении теменной доли. Людям, перенесшим инсульт теменной доли, тоже бывает сложно определить, куда идти, — даже в знакомой местности.

Мужчины легче находят дорогу, чем женщины?

Нет. Результаты исследований в этой области сильно разнятся, поэтому с таким же успехом можно дать диаметрально противоположный ответ на этот вопрос. Единственное, что мы с уверенностью можем сказать, — у женщин и мужчин разные стратегии ­ориентирования. Дизайны исследований разные, ­поэтому колебания в результатах вполне естественны. В симуляторах ­ориентирования и в компьютерных играх, согласно данным исследований, мужчины показывают лучшие результаты. Это объясняется тем, что в среднем опыт компьютерных игр у мужчин больше, чем у женщин.

Судя по всему, женщины больше, чем мужчины, опираются на конкретные ориентиры, такие как возвышенности, шпили церквей и другие заметные элементы ланд­шафта. Мужчины в большей степени, чем женщины, пользуются направлениями сторон света.

Поэтому мужчины и женщины по-разному объясняют дорогу. Типичное объяснение женщины: «Поверните налево у супермаркета, а затем идите прямо, до ­поворота». В объяснении мужчины чаще фигурировали бы восток, запад, север и юг. Так как женщины больше пользуются топографическими ориентирами, многие исследования показывают, что женщинам ­проще, чем мужчинам, найти дорогу назад из незнакомого места.

Выводы из всех подобных исследований основываются на усредненных данных. Конечно, существуют женщины с намного лучшими результатами, чем у среднестатистического мужчины, но также и женщины, чьи результаты намного ниже среднестатистических у женщин. Я сама не дотягиваю до среднестатистических данных. К сожалению, не могу списать все на то, что я «такой родилась». Безусловно, в нас заложены какие-то способности при рождении, но, как известно, человеческий мозг пластичен. Ориентирование на местности можно улучшить тренировкой. А если вы все время будете думать «У меня не получится», «Я заблужусь», «Один я не смогу прийти вовремя», то угодите в ловушку самоисполняющегося пророчества. Женщины склонны менее доверять своему чувству ориентации. Может быть, потому, что миф о превосходстве мужчин в этом плане так живуч? Уверенность в себе очень важна для достижения результата. Исследование, опубликованное в журнале Science в 2006 году, показало, что женщины, которым говорили, что у мужчин больше способностей к математике, хуже выполнили математические тесты, чем те женщины, которым сказали, что у мужчин и женщин равные способности.

Водители такси с натренированным мозгом

Можно ли натренировать гиппокамп? Исследователи мозга из Лондонского университета задались этим вопросом и нашли идеальных испытуемых в своем городе. Лондон — сплошной лабиринт из улиц. Он не имеет ­такого четкого плана застройки, как Париж или Нью-Йорк. Во многих отношениях Лондон похож на Осло, только он намного, намного больше. Водитель такси в Лондоне должен помнить 25 000 улиц, а еще тысячи туристических достопримечательностей и других важных мест. Чтобы ориентироваться в большом и сложном городе, нужно затратить от двух до четырех лет обучения. И даже после этого процент ошибок на приемном экзамене бли­зится к 50.

Когда ученые из Лондонского университета просканировали мозг испытуемых — водителей такси и мозг испытуемых из контрольной группы того же возраста и коэффициента интеллекта, оказалось, что задняя часть гиппокампа у водителей намного больше. ­Однако увеличился ли он в результате тренировки или большой гиппокамп помогает стать водителем? Вероятнее всего первое, так как самый большой гиппокамп был у ­водителей такси с самым большим стажем, а у водителей с маленьким стажем он был поменьше. Дальнейшие доказательства были предоставлены через несколько лет. Та же группа ученых просканировала мозг людей, обучавшихся на таксистов, до и после курсов. У тех, кто по окончании обучения сдал экзамен, гиппокамп стал больше. Образовались новые нейронные связи — или, возможно, даже новые нейроны? Ведь ­гиппокамп — одна из немногих областей мозга, где могут обра­зовываться новые нейроны. Это исследование — один из ­ярчайших примеров того, как опыт формирует наш мозг.

Как улучшить способность ориентироваться?

Водители такси в Лондоне должны держать карту города в голове и вычислять кратчайший маршрут между двумя точками. Если бы они вдруг все позабыли и стали пользоваться навигатором, вряд ли ученые нашли бы у них увеличившийся гиппокамп.

Когда мы не просто следуем инструкциям навигатора, а используем топографические ориентиры для определения маршрута, то создаем в голове карту, а значит, наш мозг активно работает.

Когда вы идете с работы той же дорогой, что и всегда, ваш мозг пассивен, а если вы выбираете новый путь — он становится активнее. Нейронные пути, которыми не пользуются, ослабе­вают. Если мы, например, идем исключительно прямо 200 метров, а затем поворачиваем направо, потому что GPS просит нас об этом, то не укрепляем нейронные связи в гиппокампе. Воспользовавшись навигатором в незнакомой местности, мы прибудем в пункт назначения, не запомнив никаких ориентиров по дороге. Мы ­неотрывно смотрели на экран смартфона и не заметили ни старой церкви, ни красивого парка. Так, пытаясь сэкономить время, мы частично остаемся вне географического и культурного контекста, чего не случилось бы, если бы мы воспользовались обычной бумажной картой или напрягли извилины и сориентировались сами.

Японские ученые попросили три группы испытуемых проложить маршрут в одном и том же районе города. Задание необходимо было выполнить пешком. Первая группа использовала мобильный телефон с навигатором, вторая — обычную бумажную карту, а третьей просто на словах объяснили, куда идти, но не разрешили взять с собой никаких подручных средств. Результаты ничем особенным не поразили. Группа, использовавшая навигатор, вспоследствии хуже всего воссоздавала пройденный путь и рисовала карту маршрута. Слегка удивляет, что эта группа шла самым длинным путем и делала большее количество остановок. Лучше всего справилась третья группа, которая не использовала карт, ни электронных, ни бумажных. Во многих случаях GPS-навигатор способен сэкономить время, но не забывайте, что у вас есть встроенный навигатор, который не так уж плох.

Если рядом нет никого, кто мог бы подсказать вам дорогу, лучше используйте бумажную или электронную карту, а не навигатор — тренируйтесь ориентироваться на местности.

Размер экрана GPS-навигатора слишком маленький, и не всегда видно одновременно, где мы сейчас и куда нам нужно. Нейробиолог ­Вероника Бобот утверждает, что частое использование ­GPS-навигатора делает мозг пассивным, атрофирует способность создавать мысленные карты и повышает риск развития деменции альцгеймерского типа. Пример водителей такси доказывает, что в результате активного использования гиппокамп увеличивается в размере. Исследования Бобот говорят о том, что применение GPS на самом деле может уменьшать размер гиппокампа. Болезнь Альцгеймера поражает нейроны гиппокампа на ранней стадии. Здоровый и тренированный гиппокамп, вероятно, сможет дольше противостоять болезни и отсрочить время появления серьезных симптомов.

Мы должны радоваться тому, что не зависим от уровня зарядки мобильного и способны найти дорогу самостоятельно. GPS-система в мозге дает нам возможность перемещаться в мире с помощью врожденного чувства направления. Оно необходимо, чтобы прокладывать маршрут по незнакомой местности, да и просто чтобы ночью найти холодильник. Без чувства направления мы бесконечно бродили бы кругами, не в состоянии решить, какой путь выбрать.