Текст книги "Инкогнито. Тайная жизнь мозга"

* * *

Зрение кажется настолько простым и естественным, что мы похожи на рыбу, которой предложили понять, что такое вода: рыба никогда не ощущала ничего другого, поэтому почти невозможно, чтобы она увидела или постигла воду. Однако пузырек, поднимающийся мимо любознательной рыбы, может дать ей ключевую подсказку. Подобно пузырькам, визуальные иллюзии способны привлечь наше внимание к тому, что мы обычно считаем само собой разумеющимся, и поэтому они являются важными инструментами для понимания механизмов, работающих за кулисами нашего мозга.

Несомненно, вам приходилось видеть изображение куба наподобие того, что расположено справа. Этот рисунок – пример мультиустойчивого стимула, то есть изображение «прыгает» между двумя различными восприятиями. Выберите то, что вы воспринимаете как переднюю грань куба. Посмотрев мгновение на картинку, вы заметите, что иногда передняя грань становится задней, а ориентация куба меняется. Если вы продолжите смотреть, произойдет обратное переключение, и восприятие ориентации куба в пространстве будет меняться. Суть в том, что на странице ничего не меняется, изменения происходят у вас в мозге. Зрение активно, а не пассивно. Для зрительной системы существует несколько способов интерпретировать поступающие сигналы, поэтому и происходят скачки туда-сюда между этими возможностями. Такой же вид инвертирования можно увидеть на изображенной ниже иллюзии «лица – ваза»: иногда вы воспринимаете лица, а иногда – вазу, хотя на странице ничего не меняется. Вы просто одновременно видите и то и другое.

Существуют и еще более потрясающие примеры принципа активного зрения. Если предъявить левому глазу одно изображение (скажем, корову), а правому – другое (например, самолет), то ваш мозг будет постоянно переключаться между ними. Вы не увидите ни оба одновременно, ни слияние двух изображений – вам представится сначала одно, затем другое, затем снова первое[34]34
  Этот феномен известен как бинокулярное соревнование. Обзор см.: Blake and Logothetis, “Visual competition” и Tong, Meng, and Blake, “Neural bases”.


[Закрыть]. Наша зрительная система – третейский судья в противостоянии конфликтующей информации, и вы видите не то, что на самом деле находится снаружи, а тот из вариантов, который побеждает в данный момент. Даже если внешний мир не изменился, мозг динамически представляет различные его интерпретации.

Кроме активного трактования того, что находится снаружи, мозг часто выходит за рамки служебных обязанностей и несет отсебятину. Давайте рассмотрим сетчатку – специализированную зону клеток-фоторецепторов на задней стенке глаза. В 1668 году французский физиолог и физик Эдм Мариотт обнаружил нечто совершенно неожиданное – пятно на сетчатке значительных размеров, в котором нет фоторецепторов[35]35
  Причина отсутствия фоторецепторов заключается в том, что через это место в сетчатке проходит зрительный нерв, а для светочувствительных клеток места не остается. Chance, “Ophthalmology”; Eagleman, “Visual illusions”.


[Закрыть]. Пятно удивило Мариотта, ведь поле зрения выглядит сплошным: в нем нет соответствующего провала там, где отсутствуют фоторецепторы.

Или есть? В ходе более глубокого изучения этого вопроса Мариотт понял, что провал в поле зрения есть; он стал известен как слепое пятно, присутствующее в каждом глазу. Чтобы понять, о чем идет речь, закройте левый глаз и зафиксируйте взгляд правого на крестике. Медленно отодвигайте страницу от своего лица, пока черный кружок не исчезнет (вероятно, страница при этом окажется на расстоянии примерно пятидесяти сантиметров). Вы не видите черный кружок, поскольку он попал в слепое пятно.

Не думайте, что слепое пятно мало. Оно огромно. Представьте диаметр луны на ночном небе. В слепом пятне поместится семнадцать лун[36]36
  Угловой диаметр Луны – примерно 0,5 градуса. Слепое пятно имеет угловые размеры примерно 6–7,5 градуса по вертикали и 5,5–6,5 градуса по горизонтали. Прим. пер.


[Закрыть].

Почему до Мариотта никто не заметил подобную дыру в глазу? Как такие блестящие умы, как Микеланджело, Шекспир и Галилей, не обнаружили этот базовый факт о зрении? Одна из причин – то, что у нас два глаза, и их слепые пятна находятся в разных и неперекрывающихся положениях; это означает, что, когда открыты оба глаза, пространство просматривается полностью. Но более важно то, что мозг восполняет отсутствующую в слепом пятне информацию. Обратите внимание, что вы видите на месте кружка, когда он попадает в слепое пятно. Когда кружок исчезает, вы не фиксируете белую или черную дыру на этом месте: ваш мозг изобретает пятно с рисунком фона. Мозг, не имея информации из конкретного пятна в поле зрения, заполняет его по образцу окружающей поверхности.

Вы воспринимаете не то, что находится снаружи. Вы воспринимаете то, что вам говорит ваш мозг.

* * *

В середине XIX века немецкий физик и врач Герман фон Гельмгольц (1821–1894) начал догадываться, что тонкий ручеек данных, который двигается от глаз к мозгу, слишком мал, чтобы объяснять реальное богатство зрения. Гельмгольц сделал вывод, что мозг должен выдвигать предположения о входящих данных и что эти предположения основываются на предыдущем опыте[37]37
  Helmholtz, Handbuch.


[Закрыть]. Другими словами, получая мало информации, мозг использует свои лучшие догадки, чтобы превратить эту малость в нечто большее.

Взгляните на рисунок: основываясь на предыдущем опыте, мозг предполагает, что визуальная картина освещена источником света, расположенным сверху[38]38
  Ramachandran, “Perception of shape”.


[Закрыть]. Поэтому плоские кружки, окрашенные в более светлый тон вверху и более темный внизу, кажутся выпуклыми; если же затенение сделано сверху, то кружок воспринимается как углубленный. После поворота рисунка на девяносто градусов иллюзия исчезает – становится понятно, что это просто плоские кружки со штриховкой. Однако после нового поворота рисунка нельзя не почувствовать иллюзорной глубины.

Представления мозга об источниках света заставляют его делать бессознательные предположения и о тенях: если квадрат отбрасывает тень, и тень неожиданно сдвигается, вы считаете, что квадрат переместился относительно задней поверхности[39]39
  Kersten, Knill, Mamassian, and Bülthoff, “Illusory motion”.”.


[Закрыть].

Посмотрите на рисунок ниже: квадрат не двигался; просто темный квадрат, изображающий его тень, немного переместили.

Такое смещение тени могло бы произойти, если бы источник света неожиданно изменил положение, однако ваш предыдущий опыт взаимодействия с медленно двигающимся солнцем и неподвижным электрическим освещением заставляет восприятие автоматически отдавать предпочтение более правдоподобному объяснению: объект переместился в направлении зрителя.

Гельмгольц назвал такую особенность зрения бессознательными умозаключениями, где умозаключение подразумевает способность мозга домысливать, что может находиться снаружи, а бессознательное напоминает, что у нас отсутствует ощущение этого процесса. Мы не имеем доступа к быстрой и автоматической машинерии, собирающей и оценивающей статистику мира. Мы просто пользователи, наслаждающиеся игрой света и тени.

Как скалы могут двигаться вверх, не меняя положения в пространстве?

Когда мы начинаем приглядываться к этой машинерии, то обнаруживаем сложную систему специальных клеток и цепей в той части мозга, которая называется зрительной корой. Среди этих цепей есть своего рода разделение труда: одни специализируются на цвете, другие – на движении, третьи – на краях зрительного поля, а некоторые – на оценке различных признаков. Цепи тесно соединены между собой и приходят к заключениям как единая группа. При необходимости они предоставляют нам своего рода заголовок, сообщающий, что автобус приходит или что кто-то сверкнул кокетливой улыбкой, но без указания источников. Иногда появляется искушение думать, что видеть легко, несмотря на сложную нервную механику, лежащую в основе этого процесса. На самом деле этот процесс легок вследствие сложности этой нервной механики.

Обратившись к этой машинерии, мы обнаруживаем, что зрение можно деконструировать. Если в течение нескольких минут вы будете смотреть на водопад, то затем, сместив взгляд на неподвижный объект, например на близлежащие скалы, вы увидите, что они ползут вверх[40]40
  Mather, Verstraten, and Anstis, The Motion Aftereffect, и Eagleman, “Visual illusions”.


[Закрыть]. При этом скалы не меняют своего положения в пространстве, несмотря на то что вы отчетливо видите их движение. В этом случае несбалансированная активность ваших детекторов движения (обычно нейроны, сигнализирующие о движении вверх, уравновешиваются с помощью колебательной связи нейронами, сигнализирующими о движении вниз) позволяет вам увидеть то, что невозможно во внешнем мире: движение без изменения местоположения. Изучение этой иллюзии, известной как эффект постдвижения или иллюзия водопада, имеет богатую историю, берущую свое начало еще от Аристотеля. Она доказывает, что зрение является продуктом взаимодействия различных модулей: в описанном случае некоторые части зрительной системы настаивают (неверно), что скалы двигаются, в то время как другие части утверждают, что они не меняют своего положения. Как заметил философ Дэниел Деннетт, наивный исследователь обычно обращается к плохой метафоре телеэкрана[41]41
  Dennett, Consciousness Explained.


[Закрыть], где движение-оставаясь-на-месте невозможно. Однако зрительный мир мозга совершенно не похож на телевизионный экран, и движение без смены положения иногда происходит.

Существует множество иллюзий движения без смены положения. Рисунок ниже демонстрирует, что неподвижные изображения могут казаться мобильными, если им удается активировать детекторы движения. Иллюзии появляются, поскольку точная штриховка на рисунках стимулирует детекторы движения в визуальной системе, и активность этих рецепторов эквивалентна восприятию движения. Если детекторы движения заявляют, что нечто движется, сознание безоговорочно верит этому. И не просто верит, но переживает это.

Движение можно увидеть даже в том случае, когда положение объекта не меняется. Слева: высококонтрастные фигуры стимулируют детекторы движения, создавая впечатление постоянного перемещения по кругу. Справа: круги с зигзагами также выглядят медленно вращающимися

Потрясающим примером служит женщина, в 1978 году пострадавшая от отравления окисью углерода[42]42
  Baker, Hess, and Zihl, “Residual motion”; Zihl, von Cramon, and Mai, “Selective disturbance”; и Zihl, von Cramon, Mai, and Schmid, “Disturbance of movement vision”.


[Закрыть]. К счастью, она выжила; к несчастью, произошедшее вызвало необратимые повреждения части зрительной системы мозга, а конкретно – зон, отвечающих за представление движения. Остальная часть ее визуальной системы оказалась незатронутой, и она без проблем могла видеть неподвижные объекты. Она могла сказать, что вот здесь находится мяч, а здесь – телефон. При этом она не видела движение. Если она стояла на тротуаре, собираясь перейти улицу, то отмечала, что сейчас красный грузовик находится в этой точке, моментом позже – в другой, еще моментом позже – что он миновал ее; однако этот грузовик не создавал для нее ощущение движения. Когда она выливала воду из кувшина, то сперва видела наклоненный кувшин, затем блестящую водяную колонну, подвешенную под кувшином, и наконец лужицу воды вокруг стакана, если тот переполнялся, но не могла отследить движение жидкости. Ее жизнь была серией моментальных снимков. Как и иллюзия водопада, ее слепота к движению говорит нам, что положение и движение в мозге разделены. Движение «нарисовано» на наших взглядах на мир точно так же, как оно ошибочно нарисовано на изображениях выше.

Физик относится к движению как к изменению положения во времени. Однако у нашего мозга есть собственная логика, и поэтому если думать о движении как физик, а не как нейроученый, то результатом станет неверное прогнозирование действий людей. Рассмотрим аутфилдеров[43]43
  Аутфилдеры – в бейсболе игроки, которые располагаются во внешнем поле. Их задача – поймать мяч, который выбит в поле бэттером. Флайбол – мяч, летящий высоко над полем. Прим. пер.


[Закрыть], которые ловят флайболы. Как они решают, куда нужно бежать, чтобы перехватить мяч? Вероятно, их мозги представляют, где находится мяч в каждый момент времени: сейчас он вот тут, сейчас немножко ближе, а сейчас еще ближе. Верно? Неверно.

Тогда, возможно, мозг аутфилдера рассчитывает скорость мяча? Верно? Неверно.

Он рассчитывает ускорение? Тоже неверно.

Ученый и фанат бейсбола Майк Макбит решил разобраться, какие нейровычисления скрываются за ловлей мяча[44]44
  McBeath, Shaffer, and Kaiser, “How baseball outfielders”.


[Закрыть]. Он обнаружил, что игроки используют бессознательную программу, которая сообщает им не то, где им нужно оказаться, а то, как им нужно двигаться. Они перемещаются так, чтобы параболическая траектория мяча с их точки зрения всегда выглядела прямой. Если мяч отклоняется от прямой, игроки меняют свою траекторию движения.

Эта простая программа дает странный прогноз, что бейсболисты будут мчаться не прямиком в точку падения мяча, а двигаться по необычной кривой линии. Но именно это и делают игроки: Макбит и его коллеги выяснили это при помощи видео, снятого с воздуха[45]45
  Оказалось, что пилоты истребителей используют тот же самый алгоритм при преследовании; это же делают рыбы и журчалки. Пилоты: O’Hare, “Introduction”; рыба: Lanchester and Mark, “Pursuit and prediction”; и журчалки: Collett and Land, “Visual control”.


[Закрыть]. И, поскольку подобная программа перемещения не дает информации о том, где будет точка встречи, а сообщает лишь, как до нее добраться, становится понятно, почему аутфилдеры врезаются в стены, преследуя мяч, который нельзя было поймать.

Итак, очевидно, что этой системе не нужно иметь представление о положении, скорости или ускорении, чтобы игрок преуспел в ловле или перехвате. По-видимому, это не то, что мог бы предсказать физик. Все вышесказанное наводит на мысль, что самоанализ слабо позволяет разобраться, что происходит за кулисами. Великие аутфилдеры, такие как Райан Брон или Мэтт Кемп, понятия не имеют, что они бегают согласно определенным программам: они просто получают удовольствие от результата и обналичивают итоговые чеки.

Учиться видеть

Когда Майку Мэю было три года, химический взрыв лишил его зрения. Однако несчастный случай не помешал ему стать лучшим слепым горнолыжником в мире, а также бизнесменом и счастливым семьянином. Через сорок три года после взрыва, укравшего у него зрение, Мэй узнал о новой хирургической разработке, которая могла вернуть ему способность видеть. Хотя Мэй, будучи слепым, достиг в жизни успеха, он все же решил сделать операцию.

Наконец после операции с глаз Майка сняли повязку. Пригласили фотографа. Майк сидел в кресле; к нему позвали двух его детей. Наступил очень важный момент: он впервые смог увидеть их лица. На получившейся фотографии Майк радостно, но несколько неловко улыбается, а дети смотрят на него.

Предполагалось, что сцена будет трогательной, но вышло иначе. Возникла проблема: глаза Майка не работали как положено, и он в полном недоумении пялился перед собой. Его мозг не знал, что делать со шквалом входных сигналов. Он не получил картинку с лицами своих сыновей: до него доходили только невразумительные ощущения линий, цветов и света. Его глаза работали, но зрения у него не было[46]46
  Kurson, Crashing Through.


[Закрыть].

Причина в том, что мозгу надо учиться видеть. Странные электрические бури в кромешной тьме внутри черепа превращаются в осознанные сводки после долгого выяснения того, как объекты согласуются с ощущениями. Например, хождение по коридору. Майк из жизненного опыта знал, что при движении по коридору его стенки все время остаются параллельными, находясь на расстоянии вытянутой руки друг от друга. Поэтому, когда зрение восстановилось, концепция линий, сходящихся в перспективе, выходила за пределы его понимания. Для его мозга это не имело смысла[47]47
  Следует отметить, что некоторые слепые люди могут преобразовать свой ощущаемый мир в двумерные или трехмерные чертежи. Однако, по-видимому, изображение сходящихся линий коридора представляет для них когнитивное упражнение, отличное от способа, которым зрячие люди обеспечивают непосредственное сенсорное восприятие.


[Закрыть].

Аналогичным образом, когда я был ребенком, я встретил слепую женщину и был поражен, насколько хорошо она знала планировку своей комнаты и расположение в ней мебели. Я спросил ее, сможет ли она нарисовать чертеж точнее, чем большинство зрячих людей. Ответ меня удивил: она сказала, что вообще не может нарисовать чертеж, поскольку не понимает, как зрячие люди преобразуют три измерения (комнату) в два измерения (плоский лист бумаги). Эта идея для нее просто не имела смысла.

Зрение – это не просто столкновение человеческого глаза с миром. Истолковывать электрохимические сигналы, протекающие по зрительным нервам, нужно учиться. Мозг Майка не понимал, какие сенсорные последствия имели его движения. Например, когда он поворачивал голову влево, зрительная картина сдвигалась вправо. Мозг зрячего человека ожидает этого и знает, как это игнорировать. Мозг Майка приходил в замешательство от этих странных взаимоотношений. Описанный пример иллюстрирует очень важный момент: сознательное видение происходит только тогда, когда присутствует точное предсказание сенсорных последствий[48]48
  Noë, Action in Perception.


[Закрыть]. К этому вопросу мы еще вернемся. Так что, хотя зрение и выглядит передачей чего-то объективно находящегося снаружи, это не происходит само по себе. Этому нужно учиться.

После нескольких недель хождения, рассматривания вещей, пинания стульев, исследования столовых приборов, ощупывания лица жены Майк стал воспринимать зрительный опыт так же, как и мы. Сейчас его зрительные ощущения не отличаются от ваших. Просто свое зрение он ценит выше.

* * *

История Майка показывает, что мозг способен принять целый поток входных сигналов и научиться придавать им смысл. Но не следует ли отсюда экстравагантное предположение, что вы можете заменить один смысл другим? Иначе говоря, если бы вы получили поток данных от видеокамеры и преобразовали их в другое ощущение, например вкус или осязание, могли бы вы в итоге видеть мир таким образом? Невероятно, но ответ положителен, и последствия этого, как мы вскоре увидим, весьма глубоки.

Смотреть мозгом

В 1960-е годы нейрофизиолог Пол Бах-у-Рита из Висконсинского университета начал размышлять над проблемой, как обеспечить зрением слепых[49]49
  P. Bach-y-Rita, “Tactile sensory substitution studies”.


[Закрыть]. Его отец незадолго до того чудом восстановился после тяжелого инсульта, и Пол был восхищен потенциалом для динамической трансформации мозга.

У него возник вопрос: может ли мозг заменить одно ощущение другим? Бах-у-Рита решил попытаться дать слепым тактильный «дисплей»[50]50
  Bach-y-Rita, Collins, Saunders, White, and Scadden, “Vision substitution”.


[Закрыть]. Идея заключалась в том, чтобы прикрепить ко лбу человека видеокамеру и конвертировать поступающую видеоинформацию в массив крохотных вибраторов, присоединенных к спине. Представьте, что вы надели это устройство и идете по комнате с завязанными глазами. Сначала вы будете ощущать необычную схему вибраций на небольшом участке спины. Хотя эти вибрации меняются в строгом соответствии с вашими движениями, весьма трудно выяснить, что происходит. И, ударяясь подбородком о кофейный столик, вы будете думать: «Да тут нет ничего общего со зрением».

Или все же не так? Когда слепые испытуемые надевали очки, заменявшие визуальные ощущения тактильными, и ходили с ними неделю, они начинали вполне хорошо ориентироваться в новой среде. Они могли преобразовывать ощущения от своей спины в знание правильного пути движения. Но это не самое ошеломительное. Самое ошеломительное – они фактически начинали воспринимать тактильный входной сигнал, то есть начинали видеть с его помощью. После достаточной практики тактильный вход становится больше чем когнитивной головоломкой, для которой требуется перевод, – он превращался в непосредственные ощущения[51]51
  Обзор и синтез по таким исследованиям смотрите в работе: Eagleman, Live-Wired. Сегодня популярен тактильный дисплей в виде решетки электродов, размещенной непосредственно на языке. См.: Bach-y-Rita, Kaczmarek, Tyler, and Garcia-Lara, “Form perception”.


[Закрыть].

Может показаться странным, что нервные сигналы, поступающие от спины, способны играть роль зрения; так вот, зрение – всего лишь миллионы нервных сигналов, которые идут по другим кабелям. Мозг находится в абсолютной темноте внутри черепа. Он ничего не видит. Все, что он получает, – вот эти небольшие сигналы, и ничего кроме них. И тем не менее вы воспринимаете мир во всех оттенках его цвета. Ваш мозг сидит в темноте, но ваш разум конструирует цвет.

Для мозга нет разницы, откуда поступают импульсы: от глаз, ушей или чего-либо еще. Пока они коррелируют с движениями, когда вы толкаете, ударяете и пинаете вещи, ваш мозг может конструировать прямое восприятие, которое мы и называем зрением[52]52
  Eagleman, Live-Wired.


[Закрыть].

Активно исследуются и другие виды сенсорных замен[53]53
  C. Lenay, O. Gapenne, S. Hanneton, C. Marque, and C. Genouel, “Sensory substitution: Limits and perspectives”, in Touching for Knowing, Cognitive Psychology of Haptic Manual Perception (Amsterdam: John Benjamins, 2003), 275–292; Eagleman, Live-Wired.


[Закрыть]. Возьмем Эрика Вайхенмайера, альпиниста, который поднимается на опасные скалы, толкая свое тело вверх и цепляясь за ненадежные мелкие уступы. Его достижения умножает тот факт, что Эрик слепой. Он родился с редкой болезнью глаз, известной как ретиношизис, из-за которой в тринадцать лет полностью потерял зрение. Тем не менее он не отказался от своей мечты и в 2001 году стал первым (и пока единственным) слепым человеком, поднявшимся на Эверест[54]54
  Он также является единственным слепым альпинистом, выполнившим программу «Семь вершин», то есть поднявшимся на семь высочайших вершин всех частей света. Прим. пер.


[Закрыть]. Сейчас он покоряет горы с решеткой BrainPort из шестисот крохотных электродов во рту[55]55
  Систему BrainPort производит компания Wicab, Inc., которую основал пионер в области нейропластичности Пол Бах-у-Рита.


[Закрыть]. Это устройство позволяет ему видеть языком во время восхождений. Несмотря на то что язык обычно является органом вкуса, влажность и химическая среда вокруг делают его первоклассным интерфейсом для мозга, если на его поверхность наложить решетку из электродов[56]56
  Bach-y-Rita, Collins, Saunders, White, and Scadden, “Vision substitution”; Bach-y-Rita, “Tactile sensory substitution studies”; Bach-y-Rita, Kaczmarek, Tyler, and Garcia-Lara, “Form perception”; M. Ptito, S. Moesgaard, A. Gjedde, and R. Kupers, “Cross-modal plasticity revealed by electrotactile stimulation of the tongue in the congenitally blind”, Brain 128 (2005), 606–614; Bach-y-Rita, “Emerging concepts of brain function”, Journal of Integrative Neuroscience 4 (2005), 183–205.


[Закрыть]. Решетка передает входной видеосигнал в виде электрических импульсов, позволяя языку различать характеристики, обычно приписываемые зрению, например расстояния, формы, направление движения и размеры. Такой аппарат напоминает нам, что мы видим не глазами, а мозгом. Этот метод изначально был разработан для помощи слепым вроде Эрика, однако последние изобретения, когда на решетку подается инфракрасный или звуковой сигнал, позволяют дайверам видеть в мутной воде, а солдатам – получить в полной темноте обзор на триста шестьдесят градусов[57]57
  Yancey Hall. “Soldiers may get ‘sight’ on tips of their tongues”, National Geographic News, May 1, 2006.


[Закрыть].

Эрик говорит, что изначально он воспринимал стимуляцию языка как невообразимые углы и формы, но быстро научился распознавать сигналы на более глубоком уровне. Сейчас он может взять чашку кофе или перекатывать с дочерью футбольный мяч[58]58
  B. Levy, “The blind climber who ‘sees’ with his tongue”, Discover, June 23, 2008.


[Закрыть].

Если зрение посредством языка кажется вам странным, подумайте об опыте слепых людей, которые читают при помощи шрифта Брайля. Поначалу это просто бугорки; но в итоге эти бугорки обретают смысл. И если вы с трудом представляете переход от когнитивной головоломки к прямому восприятию, то просто задумайтесь, как вы читаете буквы на этой странице. Ваши глаза с легкостью порхают по вычурным формам без осознания, что вы преобразуете их: к вам просто поступают значения слов. Вы воспринимаете язык, а не детали графем низкого уровня. Чтобы прояснить суть, попробуйте прочитать это.

Если бы вы были древним шумером, смысл этого текста был бы для вас прозрачен: знаки с глиняной таблички непосредственно обретали бы значение, без осознания промежуточных форм. И значение следующей фразы для вас также совершенно понятно, если вы из Цзинхуна (но не из других регионов Китая).

Следующее предложение уморительно смешно, если вы читаете на белуджском языке, используемом на северо-западе Ирана.

Для знающих только шумерскую клинопись, новое письмо лы или белуджский язык текст на русском языке на этой странице кажется таким же чуждым и непонятным, как их собственный текст выглядит для вас. Однако для вас русские буквы не представляют проблемы, поскольку вы уже провели работу по их когнитивному преобразованию в прямое восприятие.

То же происходит и с электрическими сигналами, поступающими в мозг: сначала они не имеют смысла, но со временем они его обретают. В то время как вы «видите» смысл в этих словах, ваш мозг «видит» размеренный поток электрических и химических сигналов в виде, скажем, лошади, галопирующей среди заснеженных сосен. Для мозга Майка Мэя поступающие нейронные буквы по-прежнему надо было переводить. Зрительные сигналы, созданные этой лошадью, – не поддающиеся интерпретации вспышки активности, дающие мало указаний (если вообще дающие) о том, что происходит вовне; сигналы от его сетчатки – словно буквы языка белуджей, по очереди сражающиеся за перевод. Язык Эрика Вайхенмайера посылает его мозгу сообщения новым письмом лы – однако при достаточной практике его мозг научился понимать это письмо. В результате его восприятие визуального мира настолько же ясно, как и слова его родного языка.

Это изумительное следствие пластичности мозга; в будущем мы, возможно, сможем вводить непосредственно в мозг новые виды потоков данных, такие как инфракрасное или ультрафиолетовое зрение, или даже информацию о погоде и показатели фондовых рынков[59]59
  Hawkins, On Intelligence, и Eagleman, Live-Wired.


[Закрыть]. Сначала мозг будет сопротивляться поглощению таких данных, но со временем научится говорить на соответствующем языке. Мы сможем добавить новый функционал и вывести на рынок модель «Мозг 2.0».

Эта идея – не научная фантастика; работа уже началась. Недавно исследователи Джеральд Якобс и Джереми Натанс взяли человеческий ген фотопигмента – белка в сетчатке, который поглощает свет с определенной длиной волны, – и вмонтировали его мышам с дальтонизмом[60]60
  Gerald H. Jacobs, Gary A. Williams, Hugh Cahill, and Jeremy Nathans, “Emergence of novel color vision in mice engineered to express a human cone photopigment”, Science 23 (2007): vol. 315, no. 5819, 1723–1725. Более скептическое мнение об интерпретации результатов смотрите в работе: Walter Makous, “Comment on “Emergence of novel color vision in mice engineered to express a human cone photopigment” Science (2007): vol. 318, no. 5848, 196, где автор указывает, что невозможно сделать существенные заключения, касающиеся внутреннего опыта мышей, а это необходимое условие для заявления, что они воспринимают цвет, в отличие от различных уровней светлого и темного. Независимо от внутреннего опыта мыши ясно, что их мозги встроили информацию от новых фотопигментов и теперь могут различать параметры, которые не могли распознать раньше. Важно, что этот метод сейчас возможен для макак-резусов – метод, который должен открыть дверь для правильных, детальных вопросов о восприятии.


[Закрыть]. Что появилось? Цветное зрение. Мыши теперь могли различать цвета. Представьте, что вы даете мышам задание, за выполнение которого они получают награду при нажатии синей кнопки и ничего не получают при нажатии красной кнопки. В каждом испытании расположение синей и красной кнопок является случайным. Оказалось, что модифицированные мыши научились выбирать синюю кнопку, в то время как для обычных мышей кнопки выглядели неразличимыми и поэтому выбирались наугад. Мозг новых мышей выяснил, как слышать тот новый диалект, на котором говорят их глаза.

Из естественной эволюционной лаборатории происходит и аналогичный феномен у людей. По меньшей мере пятнадцать процентов женщин имеют генетическую мутацию – дополнительный (четвертый) тип фоторецепторов, который позволяет различать цвета, выглядящие одинаковыми для большинства людей[61]61
  Jameson, “Tetrachromatic color vision”.


[Закрыть]. Например, они могут четко различить два цветных лоскутка, которые большинство людей сочтут окрашенными в один и тот же цвет. (Никто еще не определял, какой процент споров о моде вызван этой мутацией.)

Таким образом, включение новых потоков данных в мозг – не теоретическое измышление: оно уже существует в различных вариантах. Может показаться удивительным, насколько быстро новые входные сигналы становятся работоспособными, однако, как незатейливо подытожил десятилетия своих исследований Пол Бах-у-Рита, «просто дайте мозгу информацию, и он разберется».

Если что-либо из рассказанного изменило ваш взгляд на то, как вы воспринимаете реальность, пристегните ремни, потому что дальше будет еще удивительнее. Мы узнаем, почему зрение имеет очень мало общего с нашими глазами.