Креативный мозг. Как рождаются идеи, меняющие мир

Процесс, который позволяет нам совершить этот подвиг и в котором преуспело левое полушарие, называется «распознаванием закономерностей». Когда мы сталкиваемся с незнакомыми, но подобными предметами, в нашем мозге формируется мысленное представление, которое схватывает существенные общие свойства этих предметов и игнорирует их излишние признаки. Мысленное представление, или образ, ручки, схватит ее обязательную продолговатую форму с одним острым и другим закругленным концом, но цвет ручки останется без внимания. Мысленное представление о тарелке будет связано с ее округлой и относительно плоской формой, вогнутостью в середине, но декоративный узор по краю будет несущественным. Это закономерности. Так что когда мы сталкиваемся с новым предметом, принадлежащим к той же категории вещей, мы распознаем его, потому что этот предмет совпадает с закономерностью и активирует один из образов, который уже хранится в памяти.

Как образ отображается в мозге? С точки зрения нейробиологии образ – это нервная сеть тесно взаимосвязанных нейронов. Когда входящий сенсорный сигнал активирует часть нервной сети – скажем, это визуальное изображение или предмет в вашем окружении, – остальная сеть также активируется. Эта активация всей сети ее частью и есть механизм распознавания закономерностей, при помощи которого мозг распознает новый предмет как относящийся к знакомой категории: стол, стул или все, что угодно.

По сути, сложные идеи отображаются в мозге подобным образом. Точно так же, как мы ежедневно воспринимаем физический мир через призму ранее сформированных образов, так и ученый, художник, бизнесмен, политик или руководитель решают возникшие перед ними проблемы с точки зрения ранее сформированных концепций, художественных форм или образования. Когда математик смотрит на формулу и понимает, что это линейное, а не квадратное уравнение, процесс распознавания также осуществляется посредством активации нервной сети, которая представляет значимые общие свойства линейных уравнений. Когда художественный критик смотрит на картину и понимает, что ее автор принадлежит к фламандской, а не к голландской школе, то это также происходит потому, что вид картины активирует количество нейронов нервной сети, кодирующих значимые общие свойства картин фламандских мастеров, достаточное для активации всей сети. А когда врач осматривает пациента и быстро диагностирует его заболевание, это также становится возможным благодаря предыдущему опыту врача, или нервной сети, которая сформировалась в его голове и представляет значимые признаки заболевания. Нервные сети, представляющие значимые качества целых классов подобных предметов (здесь мы используем слово «предмет» в широком смысле), иногда называются аттракторами, поскольку каждая сеть «притягивает» множество специфических входных сигналов. Этот термин позаимствован у математиков, но теперь он нередко используется в нейроинформатике. Такое нервное «притяжение» является механизмом субъективного опыта распознавания. Левое полушарие является особым экспертом по сохранению аттракторов всех видов, будь они вербальными или иными1.

Теперь представим себе пациента с незнакомыми доктору симптомами. Или, допустим, физик столкнулся с процессом, который не может быть описан ни одним известным типом уравнения, или у художника появилась идея, творческий порыв, который невозможно выразить ни в одной из существующих художественных традиций. И даже более прозаический пример – простой предмет, который не распознается как знакомый. Акт распознавания не совершается, потому что влияние на мозг предмета, который вы держите в руках, не может активировать ни одну из ранее сформированных нервных сетей аттракторов.

Мозг столкнулся с новой проблемой. Субъективное чувство, которое возникает при соприкосновении с новизной, чаще всего является результатом того, что левое полушарие не может найти решение, не может соотнести входящую информацию ни с одной из ранее сформированных нервных сетей аттракторов. Что тогда произойдет в мозге, будет обсуждаться в Главах 6 и 7. Но важный момент, к которому мы уже пришли, заключается в следующем: началу поиска нового решения обычно предшествует невозможность использования известных решений для имеющейся проблемы.

Составление Карты Мира мозга

Агнозия и левое полушарие

Мы можем рассматривать распознавание образов как нечто само собой разумеющееся, но этот процесс может нарушаться при определенных видах повреждений мозга. Эти повреждения являются следствием заболеваний, относящихся к классу так называемых «ассоциативных агнозий» – когда пациент утрачивает способность распознавать значимые объекты, понимать, что они означают, или «апраксий» – когда пациент теряет двигательный навык и не может совершать ранее привычные движения. Таким образом, эти пациенты превращаются в людей, которые ранее никогда не сталкивались с обычными предметами или ситуациями. Покажите древнему египтянину или римлянину сотовый телефон, и он, вероятно, сможет описать свойства предмета – плоский, прямоугольный, с гладкой поверхностью, того или иного цвета, – но у него не будет ни малейшего представления о том, что это такое. И не потому, что у него поврежден мозг, просто соответствующее мысленное представление, образ, еще не сформировалось у него в голове. И древний египтянин или римлянин не будет знать, как завести наручные часы, как крутить руль или кататься на велосипеде, – по тем же причинам.

Интересно отметить, что существует несколько форм ассоциативной агнозии и апраксии. Они могут быть вызваны различными заболеваниями – инсультом, деменцией или травмой мозга, – но для всех форм характерно одно и то же нейроанатомическое свойство: чтобы утратилась способность распознавать уникальные вещи как принадлежащие к определенной категории, должно быть затронуто левое полушарие2. Последнее наблюдение приводит к заключению, что левое полушарие должно играть особенно важную роль в сохранении образов, представляющих классы знакомых объектов или действий. Очевидно, что существование таких образов необходимо для того, чтобы мы могли ориентироваться в своем окружении и управлять им. Если бы эти образы стирались из нашего мозга или становились нечеткими, то нам приходилось бы заново учиться значению каждого отдельного объекта, а также движениям, необходимым для манипуляции этим объектом. Жизнь была бы исключительно трудной или вообще невозможной. Но именно так происходит с некоторыми пациентами, левое полушарие которых затронуто заболеванием.

Предположим, я показываю такому пациенту ручку (оригинальный пример в эру смс-сообщений!) и прошу его описать предмет. «Это тонкая длинная вещь с заостренным концом. Она округлая и блестящая», – следует ответ, и пациент точно называет цвет ручки. До сих пор все в порядке, но, когда я прошу пациента назвать этот объект, он отвечает: «Это нож». Возможно ли, чтобы пациент забыл значения слов? Нет, когда я прошу пациента описать функцию объекта и изобразить, как его использовать, он говорит: «Чтобы резать пищу» – и делает режущие движения. Кажется, что пациент действительно видит ручку как нож, несмотря на то что визуальные признаки объекта были определены правильно.

Мы только что наблюдали зрительную предметную агнозию – одну из форм агнозии. Это расстройство относительно редко встречается в чистом виде, но оно было изучено многими нейрофизиологами и нейропсихологами. Описанный Александром Лурием пациент смотрел на изображение очков и пытался догадаться: «…кружок, еще кружок, какая-то перекладина… это может быть велосипед». Генри Хекэн и Мартин Альберт описали пациента, который воспринимал ручку и сигару как «цилиндрические объекты или какие-то палочки», а велосипед – как «шест с двумя колесами, одно впереди, другое сзади» и был не способен идентифицировать их3. Что особенно характерно для зрительной предметной агнозии, пациент может точно определить визуальные свойства объекта или рисунка и даже может нарисовать объект правильно, но он не знает, что это такое. И это не дефицит наименований, потому что тот способ, которым пациент называет объект, совпадает с тем, как он описывает или изображает его функцию. Этот пациент ведет себя как человек, который никогда раньше не сталкивался с данным объектом, несмотря на то что он, скорее всего, был знаком с ним. Словно мысленное представление о категориях вещей, которое в норме позволяет нам распознавать отдельные объекты как принадлежащие к той или иной категории (ручку как ручку, а велосипед как велосипед), стерлось из мозга пациента или, по крайней мере, сильно поблекло. На самом деле именно это и произошло. Ганс-Лукас Тойбер писал, что восприятие такого пациента «отделено от значения объекта».

Но теперь наступает момент откровения. Я прошу пациента взять объект в руки и исследовать его при помощи осязания. Пациент немедленно распознает объект как ручку. Или же я открываю и демонстрирую пишущий кончик ручки, несколько раз нажимая на кнопку: раздается характерный щелкающий звук, и пациент так же моментально распознает предмет как ручку. Теперь мы знаем, что мысленное представление о категории «ручки» не полностью стерлось. Стал неявным только его визуальный аспект, ведь сразу же, как только включаются другие чувства – проприорецепция и слух, – пациент легко распознает объект. Повреждение, которое вызывает это своеобразное расстройство, называемое зрительной предметной агнозией, обнаруживается в левом полушарии; точнее, в затылочно-височной области левого полушария.

Если мы будем двигаться по коре головного мозга чуть вверх и вперед – в пределах левого полушария, – то нам встретится область теменной доли, повреждение которой может вызвать подобное расстройство, но затрагивающее способность распознавать объекты на ощупь, через тактильные и проприорецептивные каналы. Это расстройство называется астереогнозия. Предположим, мы дали ручку в руки пациенту и попросили его закрыть глаза. Пациент может так описать предмет: «Это продолговатая тонкая вещь цилиндрической формы, с гладкой поверхностью… какая-то палочка». Но в тот момент, когда пациент откроет глаза, он узнает, что представляет собой объект, и скажет: «Ручка». Как и в предыдущем примере, пациент может правильно описать форму и поверхность ручки, но он не способен интегрировать эти сенсорные ощущения в связное восприятие, как будто он никогда не встречался с таким объектом. В этом случае дефицит связан и ограничивается только тактильными и проприорецептивными ощущениями.

Повреждение еще одной области левого полушария в височной доле вызывает подобное расстройство, но связанное со слухом. В таком состоянии, известном как ассоциативная слуховая агнозия, пациенту будет сложно идентифицировать источники различных звуков окружающей среды. Он может слышать щелкающий звук, который издает ручка, но не понимать, что это. Он может слышать звук сильного ливня на улице, но выйдет из дома без зонтика, если только не увидит дождь через окно. Или, наоборот, он может услышать звуки барабанов марширующего оркестра и выйдет на улицу с зонтиком, посчитав, что идет дождь. В тесте на определение ассоциативной слуховой агнозии пациент слушает запись различных звуков окружающей среды, а потом его просят показать на картинке объекты или живых существ, которые издают эти звуки. Такое задание будет для пациента чрезвычайно запутанным: он покажет на картинку с машиной, услышав лай собаки, или на картинку с собакой при звуке ревущего двигателя.

И еще существует апраксия, расстройство планирования и выполнения выученных до автоматизма движений. Апраксия может принимать различные формы, известные под разными названиями. При идеаторной апраксии пациент неспособен выполнять движения, соответствующие почти автоматическим моторным навыкам (например, держит ручку как зубную щетку, и наоборот). При идеомоторной апраксии пациент может выполнять автоматические движения, но не может показать эти движения, если соответствующий объект отсутствует (например, не может показать, как причесываться, без расчески, или чистить зубы, если в руках нет зубной щетки). При кинетической апраксии нарушен плавный переход между компонентами сложного выученного движения, например при завязывании шнурков.

Любое из этих странных расстройств может наблюдаться при двустороннем повреждении мозга, но, если повреждение одностороннее, оно, скорее всего, локализуется в левом полушарии4. Это подтверждает тот факт, что образы, позволяющие нам распознавать новые экземпляры и манипулировать ими так, как будто они нам знакомы, и избавляющие нас от кошмара изучения функций каждого объекта заново, имеют «резиденцию» в основном в левом полушарии.

Вопрос конструкции мозга

Как же такие образы отображаются в левом полушарии? Представьте себя конструктором (мы не можем сказать «творцом», это вызовет слишком много невольных ассоциаций) искусственного мозга. Вы пытаетесь решить, как отобразить внешний мир. Вы можете рассмотреть два очень разных конструкторских принципа. В соответствии с первым все свойства объекта – его размер, форма, цвет, испускаемые им звуки и запахи – «завязаны в узел» в одной ограниченной области мозга. Согласно второму принципу, представление рассеяно, различные свойства объекта населяют разные части мозга. Поскольку настоящий мозг является результатом эволюции и не вдохновлен «интеллектуальным проектированием», а «мудрость эволюции» – довольно неопределенное понятие, мы не будем обсуждать сильные и слабые стороны этих альтернативных проектов.

Нейроанатомия ассоциативных агнозий позволяет понять, как физический мир отображается в здоровом мозге, и кажется, что второй принцип преобладает. Почему? Потому что ни при каком виде агнозии не стирается и не исчезает совокупность информации об объекте, но утрачивается только часть ее – та часть, которая связана с определенным чувством: со зрением, осязанием или слухом. Области, связанные с различными видами ассоциативных агнозий, рассеяны в коре левого полушария. Следовательно, можно сделать вывод, что нормальные процессы, нарушение которых ведет к агнозии, также сильно распределены в мозге (см. рис. 3.1).

Рис. 3.1. Участки коры головного мозга, связанные с ассоциативными агнозиями, апраксиями и аномиями.

(А) Агнозия зрительного объекта; (В) Чистая астереогнозия;

(С) Апраксия; (D) Ассоциативная слуховая агнозия.

(а) Аномия для названия и цвета объекта; (b) Аномия для родственных терминов; (с) Аномия для слов-действий

Большинство вещей обладает многими свойствами – зрительными, слуховыми, тактильными, – и эти свойства закодированы в разных частях левого полушария, что приводит к сильно распределенным репрезентациям представлений.

Таким образом, на основании изучения последствий повреждения мозга мы можем сказать, что левое полушарие в основном служит хранилищем нашего ранее собранного опыта восприятия мира. Левое полушарие захватывает этот опыт в обобщенном виде, в виде образов или закономерностей, посредством которых мы интерпретируем поступающую новую информацию.

Агнозия и правое полушарие

Результаты повреждения мозга также позволяют получить некоторое представление о функциях правого полушария, и возникает совершенно иная картина. Повреждение правого полушария может привести к апперцептивной агнозии, при которой пациент утрачивает способность распознавать вещь или живой объект как самостоятельный в постоянно меняющемся окружении4. Просто подумайте об этом. Вы видите некую вещь – столовую посуду или предмет одежды – в различных ситуациях, и у вас не возникает никаких сомнений в том, что это тот же самый объект. И это несмотря на тот факт, что сенсорный входной сигнал никогда не бывает одним и тем же: вы никогда не смотрите на один и тот же предмет с одного и того же расстояния, под тем же самым углом и при одинаковом освещении. И вы не прикасаетесь к предметам всегда с одной и той же силой и не берете в руки одним и тем же способом (не говоря уже о весьма неприятном факте, что в некоторых случаях у вас могут вспотеть руки, но хочется надеяться, что это происходит не всегда). Кроме того, сенсорный входной сигнал, лицо или голос одного и того же человека никогда не будут одинаковыми по ряду причин. Каким-то образом мозг обладает способностью отсекать сенсорный «шум» и распознавать вещи сами по себе, несмотря на то что их сенсорное восприятие вашим мозгом никогда не бывает одним и тем же. Эта способность, которая называется константностью восприятия, представляется особенно тесно связанной с правым полушарием, поскольку повреждение правого полушария чаще всего нарушает ее.

Апперцептивная агнозия может принимать различные формы. Для такого социального вида, как наш, способность распознавать уникальный объект в постоянно меняющихся сенсорных условиях особенно важна, когда дело доходит до восприятия человеческих лиц: мы понимаем, что Анна – это Анна, а не Мэри, и не просто лицо женщины кавказской национальности. Когда утрачивается способность к распознаванию лиц, наступает особенно характерная форма апперцептивной агнозии, называемая прозопагнозией (примерный перевод с греческого означает «неузнавание лиц»). Это состояние обычно наступает в результате повреждения веретеновидной извилины коры головного мозга в правой затылочно-височной области. Пациенту показывают фотографии нескольких человек, сделанные в разной проекции, и он не видит, на каких фотографиях один и тот же человек, на каких – разные люди. В более тяжелых случаях нарушается способность распознавать лица людей в жизни. Представьте, что вы входите в кабинет или в класс и обнаруживаете, что вас окружают знакомые люди, но вы не можете распознать их и не понимаете, кто есть кто. Мягко говоря, неудобно! Покойный невропатолог и писатель Оливер Сакс, который сам у себя диагностировал это расстройство в легкой форме, описал его в своей знаменитой книге «Человек, который принял жену за шляпу»5.

«Ты не ты!»

Своеобразное, но родственное расстройство известно под названием синдрома Капгра (по имени описавшего его французского психиатра Джозефа Капгра), или «синдрома раздвоения»6. Пациент с синдромом Капгра узнает знакомое лицо, но не может воспринять его, так сказать, значение. Он посмотрит на знакомого человека и скажет: «Да, ты определенно выглядишь как мой сосед Джон, но ты на самом деле не Джон, а его двойник». Синдром Капгра часто объясняют нарушением связи между восприятием человека и аффективным впечатлением, связанным с его лицом. Такое объяснение может быть достаточно точным, но проще объяснить синдром Капгра нарушением константности восприятия. Если быть точным, то, с точки зрения наблюдателя, ни один человек никогда не выглядит одинаково, и если нарушены механизмы константности восприятия, то усиливается впечатление, что кто-то «не выглядит тем же самым». В зависимости от вашей точки зрения, вы можете подумать, что синдром Капгра является формой прозопагнозии, или дефицита распознавания лиц; или, наоборот, происходит усиление распознавания малейшей разницы между лицами. В любом случае распознавание лиц, очевидно, нарушено, и опять-таки, чтобы возникло такое расстройство, должно быть повреждено правое полушарие мозга.

Все вместе эти клинические признаки указывают на поразительное разделение труда между двумя полушариями. Левое полушарие по большей части отвечает за идентификацию предметов как членов уже знакомой многочисленной категории (или распознавание объектов). Напротив, правое полушарие в основном отвечает за идентификацию уникальных особенностей предметов (таких, как человеческие лица). Оба когнитивных навыка являются чрезвычайно важными для ориентирования в сложном и постоянно меняющемся мире, который нас окружает, и нарушение любого из них погружает этот мир в хаос, но совершенно разными способами.

Как язык находит свой дом

Слова и образы

Если вы читаете внимательно, а вы, безусловно, читаете именно так, то вас удивит, как мало в этой главе, в отличие от других книг и статей, упоминается о «доминанте» левого полушария. Где языковые навыки? Каковы отношения между распознаванием закономерностей и распознаванием и воспроизведением речи в левом полушарии? Какая связь между этими двумя функциями? Не волнуйтесь, язык остается в фокусе внимания, и вполне возможно, что речь обязана своей принадлежностью к левому полушарию, даже самим своим существованием, распознаванию закономерностей, описанному ранее в этой главе. Но каким образом?

Некоторые свойства речи делают ее тонким и мощным когнитивным инструментом. Это инструмент коммуникации. Это инструмент для создания практически бесконечного количества выражений (подробнее об этом в Главе 4). И речь также представляет собой инструмент отображения окружающего мира. Это фундаментальное свойство речи, без которого было бы невозможно общаться и невозможно было бы генерировать содержание. Да, я согласен с Ноамом Хомским, решительно и безоговорочно, что созидательная способность и грамматическая структура могут быть единственными, самыми отличительными особенностями речи (подробнее об этом тоже в Главе 4). Но без репрезентативного содержания созидательная способность превращается в простой набор бессодержательных формализмов7.

Мы отображаем мир вокруг себя, равно как и свои намерения, планы и предположения, при помощи слов, которые обозначают различные объекты, действия и взаимоотношения, а также абстрактные понятия. Обычно принято делать различие между конкретными словами (стол, стул, сидеть, гулять) и абстрактными понятиями (независимость, мудрость, лгать, делать вывод). Каждое слово является не просто высказыванием, оно обозначает концепцию, и даже самые конкретные слова представляют собой абстракции высшего порядка. Мы не придумываем отдельного слова для каждого стула и каждого стола, для каждого конкретного акта действия. Простой факт, что мы используем то же самое слово «стул» для обозначения огромного количества отдельных объектов, каждый из которых является отдельным стулом, отражает высокий уровень абстракции, присущей этому простому и смиренному слову. Даже если мы используем такие слова для обозначения конкретных объектов, они на самом деле обозначают абстракции. Словарь, это собрание строительных блоков, необходимых для развития любого языка, составлялся на ранних стадиях развития речи, на заре нашего вида. Уже тогда наши отдаленные предки должны были уметь отмечать закономерности в постоянно меняющемся, поражающем своим разнообразием окружающем мире, чтобы то же самое слово могло соотноситься с некоторым количеством отдельных объектов. Без способности отмечать закономерности в окружающей среде в качестве предпосылки первый словарь не мог сформироваться как эффективный когнитивный инструмент, поскольку каждый отдельный объект должен был бы называться отдельным словом, и это породило бы хаос, а не порядок в мире, и без того ошеломлявшим наших далеких предков.

Действительно, способность к абстракции как необходимая предпосылка к самым первым словам «протоязыка» отмечалась многими специалистами по эволюционной психологии. Способность отмечать закономерности, улавливая общие свойства большого количества отдельных объектов окружающей среды, в различной степени представлена у любых существ, способных к обучению, и у человекообразных обезьян достигает высокого уровня. По мнению эволюционного психолога Ричарда Бирна, совершенствование этой способности произошло примерно 16 миллионов лет назад у общих предков человекообразных обезьян и человека, и она была «необходимым предшественником последующего развития языка в семействе гоминид»8. (Любопытно, что в процессе развития любого ребенка в современном мире взаимоотношения предшественника и речи часто становятся обратными; по мере овладения речью ребенок учится организовывать и распознавать закономерности в окружающем физическом мире, тем самым сокращая процесс индивидуального когнитивного развития и усваивая ранее приобретенные знания о категориях, закодированных в языке.)

Каким же образом речь попала в левое полушарие? Для начала рассмотрим такой парадокс. Речь является фундаментально новым когнитивным средством, которое отличает нас от других видов, даже от таких самых близких, как шимпанзе или бонобо. Но возникновение речи не сопровождалось появлением отдельной, совершенно новой нервной структуры; такого не было, чтобы в человеческом мозге образовалась новая доля, отсутствующая у приматов. Действительно, мозг человека отличается от мозга других приматов во многих отношениях, но основная макроархитектура очень похожа. Речь каким-то образом привязалась к уже существующей полезной площади нервной системы, которая есть и у других приматов. Но как?

Существуют многочисленные теории, предназначенные для объяснения связи между речью и левым полушарием. Одно из возможных объяснений было предложено Норманом Джешвиндом, вероятно наиболее выдающимся специалистом своего времени в области поведенческой неврологии. Джешвинд и его коллеги обнаружили, что область мозга, называемая височной площадкой, крупнее в левом полушарии, чем в правом. Вскоре после этого выяснилось, что другая область, оперкулярная часть нижней лобной извилины (также называемая покрышковой), крупнее в левом, чем в правом полушарии, и эта же закономерность прослеживалась для смежной треугольной части нижней лобной извилины9.

Эти области участвуют в распознавании и выработке речи, и, предполагая, что «чем больше, тем лучше», можно было бы объяснить, почему левое полушарие в большей степени участвует в «техническом обеспечении» языка. Но эти же области крупнее в левом полушарии человекообразных обезьян, которые, несмотря на высокие когнитивные способности, не обладают речью, по крайней мере речью или языком в обычном, узком понимании. Это, в свою очередь, означает, что любая возможная связь между речью и более крупными левыми височной площадкой, оперкулярной и треугольной частями нижней лобной извилины является результатом функционального «перепрофилирования» определенных свойств структуры мозга, изначальное развитие которых было ответом на совершенно иное эволюционное давление, или, возможно, даже результатом случайного процесса. Появление новых функций в процессе эволюции не является ни упорядоченным, ни целенаправленным. Часто это компот из множества отдельных адаптаций, при помощи которых многие старые структуры «поглощаются» для поддержки новых функций таким способом, который любой «конструктор интеллекта» посчитал бы довольно странным. Это, в свою очередь, означает, что многие эволюционные адаптации являются результатом многих процессов, протекающих одновременно. Можно обоснованно ожидать целенаправленную деятельность «конструктора интеллекта», нанятого Гуглом для разработки искусственного мозга, но совершенно неуместно пытаться разглядеть неравномерное движение эволюции. Вместе с другими факторами (такими, как асимметрия височной площадки и оперкулярной части нижней лобной извилины) структура коры, связанная с распознаванием закономерностей, должна играть роль в формировании отображения речи в коре. Так же как существование способности к распознаванию закономерностей, вероятнее всего, играет роль в возможности развития языка, нейроанатомия распознавания закономерностей должна играть роль в формировании нейроанатомии речи.

Еще о конструкции мозга

Давайте опять возьмем на себя роль воображаемого конструктора. Для создания словаря (значение и использование слов) возможны две принципиально разные конструкции: (1) связать все вместе и поместить в одну определенную область мозга или (2) распределить все по всему мозгу. Точно так же как исследования агнозий говорят нам о том, как эволюция решила эту проблему восприятия, исследования нарушений речи, афазий, тоже проливают свет на то, как в коре головного мозга организован лексикон.

И снова выигрывает вторая конструкция. Словарь, представленный в коре головного мозга, рассеян, и рассеян параллельно отображению в коре физического мира. У взрослого носителя языка после повреждения различных областей левого полушария, далеко отстоящих друг от друга, нарушается способность понимать и правильно использовать объектные слова (существительные), слова действия (глаголы) и слова, обозначающие пространственные и другие отношения (предлоги). Повреждение задней части височной доли на границе с затылочной долей в левом полушарии нарушает употребление и понимание объектных слов (существительных). С другой стороны, повреждение области в левой задней лобной доле нарушает произношение и понимание слов-действий (глаголов). Оба типа повреждений могут проявляться в виде феномена, называемого парафазией, когда предназначенное слово заменяется либо некорректным словом, либо неологизмом, звучащим как слово, но словом не являющимся. (У неврологических пациентов неологизмы встречаются часто; многие слова, которые мы все нередко используем, например «креатив» и «инновация», изначально были неологизмами, которые потом утвердились в качестве полноправных слов.) Но те типы парафазии, вызванные упомянутыми ранее локальными повреждениями, отличаются и впечатляют: когда повреждение затрагивает область левой задней височной доли, пациент часто использует правильные слова-действия (глаголы), чтобы компенсировать утрату доступа к объектным словам (существительным). Он говорит «смотрители» вместо «очки» или «писалка» вместо «ручка». Когда повреждение затрагивает левые задние лобные области, происходит обратное. Когда пациента спрашивают, что он делает с очками, он может сказать «Я очки» вместо «Я смотрю»10.

Результаты исследований с использованием методов нейровизуализации согласуются с предыдущими клиническими наблюдениями. Алекс Мартин и его коллеги использовали метод позитронной эмиссионной томографии (ПЭТ) для одного изящного эксперимента. Здоровых в неврологическом плане людей просили посмотреть на изображения животных и инструментов и назвать их. И в том и в ином случае светились «речевые области» мозга, но наблюдалось также и различие: названия животных вызывали активизацию левой зрительной коры затылочной доли, где хранится информация об их зрительном представлении, а названия инструментов заставляли светиться левую премоторную кору, которая также участвует в фактическом исполнении действия11. Результаты исследований с использованием метода ритмической транскраниальной магнитной стимуляции (рТМС) подтверждают это: подавление передней части средней лобной извилины в левом полушарии (где находится контроль над действиями) нарушает использование глаголов (слов-действий, обозначающих то, что мы делаем с вещами), но не существительных12.

Очень важно пояснить, что показывают последствия повреждений и исследования методами нейровизуализации, а что – нет. Они показывают, что одни области коры головного мозга играют особенно важную роль в отображении различных аспектов физического мира, а другие – в отображении различных частей словаря. Они не показывают, что отображение в коре головного мозга специфических типов объектов или словарных терминов (слов) ограничивается особыми, тесными, определенными участками коры. Как раз наоборот: эти отображения широко распределены в коре, и их точное топографическое расположение, возможно, характеризуется значительной вариативностью, отражающей индивидуальные различия в приобретенном опыте. Но одни области больше задействованы в этом распределении, чем другие.

Следующее наблюдение является критически важным для понимания того, как речь обосновалась в левом полушарии. Оказывается, те два распределенных отображения – физического мира и языкового описания – тесно связаны: существительные располагаются в областях, которые находятся рядом с визуальным отображением физического мира (интересно, что у приматов, как и у нас, зрительная модальность является доминантной); глаголы располагаются в областях, которые находятся рядом с двигательной корой, которая контролирует движения; а предлоги занимают области поблизости от отображения в коре свойств физического мира, которые мы узнаем через тактильные и проприорецептивные каналы (см. рис. 3.1).

Что приходит первым?

Эти два отображения в коре головного мозга, отображения физического мира и речи, распределены и присоединены друг к другу, как пара близнецов, сросшихся бедрами. Такая структура организации восприятия и речи имеет слишком много смысла, чтобы быть простым совпадением. Намного более вероятно, что речь нашла себе место в левом полушарии, потому что обычное отображение физического мира уже обосновалось там. Во время эволюционного «поиска» полезных площадей коры головного мозга для нового когнитивного актива – речи – территория смежная и, возможно, даже перекрывающая, – наиболее разумным и экономичным размещением представляется та территория коры, где и располагается речь. В конце концов, словарь отображает мир в общих терминах, точно так же, как и распределенные закономерности, повреждение которых приводит к ассоциативным агнозиям.

Теперь мы подошли к вопросу из серии «курица или яйцо»: определяет ли распределение в коре распознавания закономерностей распределение словарного запаса или распределение в коре словарного запаса определяет распределение распознавания закономерностей? На самом деле последняя возможность принимается большинством специалистов в области когнитивных наук под названием «эффект снежного кома», в смысле влияния речи на восприятие. Считается, что категориальное восприятие разместилось в левом полушарии, потому что оно определяется речью и принадлежностью речи к левому полушарию13. Это вполне привлекательная точка зрения, и она имеет определенный смысл, поскольку существует укоренившееся понятие о речи как характерной функции левого полушария. Это мнение имеет одно достоинство и один недостаток. Его достоинство в том, что, в отличие от многих психологических теорий, его можно опровергнуть. Недостаток этого мнения в том, что оно, вероятно, неверно.

Давайте начнем с опровергаемой части и подумаем логически. Предположим, что распознавание образов поместилось в левое полушарие, потому что речь находится там. Это означает, что разделение труда между двумя полушариями, с которым мы уже сталкивались ранее – категориальное восприятие связано с левым полушарием, а восприятие уникальности с правым, – может наблюдаться только у человека, потому что только человек владеет речью. И наоборот, разве разделение труда между двумя полушариями не наблюдается и у других видов; это подразумевало бы, по крайней мере, что в процессе эволюции его возникновение предшествовало возникновению речи. В свою очередь, это подразумевает тот факт, что речь также обосновалась в левом полушарии вместе с распознаванием закономерностей либо по совпадению, либо, что более вероятно, вторично по отношению к нему. Более того, чем более разнообразные виды характеризуются таким разделением труда между полушариями – категории в левом, уникальность в правом – и чем дальше эти виды отстоят от нас в эволюционном плане, тем меньше аргументов в поддержку мнения о том, что какой-то мистический «протоязык» сыграл роль в формировании этого разделения.

Существует немало доказательств, что разделение труда, в соответствии с которым левое полушарие отвечает за распознавание общих закономерностей («категорий»), а правое – за распознавание уникальных признаков, широко распространено у различных видов, не только у приматов и не только у млекопитающих14. Например, возьмем голубей. Голуби, обученные узнавать изображение человека, обрабатывают такие стимулы в виде категорий, если смотрят на них правым глазом (и, соответственно, обрабатывают в левом полушарии, поскольку зрительные пути перекрещиваются), и на основе уникальных признаков, если смотрят левым глазом (и, соответственно, обрабатывают в правом полушарии)15. Голуби также лучше владеют правым, чем левым, глазом (левым полушарием лучше, чем правым) при изучении общих закономерностей; и они проявляют четкую латерализацию восходящей обработки информации (управляемую сенсорным входным сигналом) в правом полушарии и нисходящей (ранее сформированной на основе закономерностей) обработки информации в левом16.

У некоторых видов млекопитающих (обезьян, собак, морских львов, мышей и песчанок) левое полушарие лучше распознает сигналы, направленные к другим представителям того же самого вида и распознающиеся всеми. Это процесс явно категориальный, хотя и невербальный. Напротив, у овец17 и макак-резусов правое полушарие лучше левого распознает вокализацию, характерную для отдельных экземпляров своего вида (конспецифичных). А наши лучшие друзья, собаки, в основном используют правое полушарие для распознавания уникальных особенностей человеческих лиц18. Подобным образом нарушение латерализации головного мозга у обезьян приводит к явлениям, очень похожим на агнозию у человека, описанную ранее в этой главе. Например, японские макаки и резусы лучше распознают видоспецифичную (конспецифичную) вокализацию правым ухом, и повреждение у обезьян левой, но не правой височной доли имеет особенно выраженное воздействие на эту способность19. Все эти наблюдения означают, что распознавание образов уже имеется и у других видов, наряду с разделением труда между распознаванием закономерностей категорий и узнаванием уникальных признаков. Возможность распознавания закономерностей и ее принадлежность левому полушарию является распространенной характеристикой организации головного мозга у многих и многих видов, предшествующей возникновению речи на много миллионов лет.

По всем этим причинам вполне возможно сделать вывод о том, что структура коры, связанной с распознаванием закономерностей, играет важную роль в формировании структуры коры, связанной с речью, особенно словарного запаса, и направляет речь в левое полушарие. Именно так мы и ответим на загадку «курица или яйцо» и соединим вместе две концепции – одну связанную с левым полушарием для распознавания закономерностей и другую – связанную с речью. Тем самым я предлагаю новое понимание того, как речь попала в левое полушарие: связь левого полушария с речью и предшествовала эволюционно, и, в более широком смысле, была вызвана связью левого полушария с перцептивным распознаванием обычных закономерностей. (Как видите, можно представлять новые идеи и не отвергать старые. Пример, подтверждающий тесные и взаимопроникающие отношения между старым и новым.)

Изучение специализации полушарий у других видов имеет давнюю историю, и известно, что восприятие имеет латерализацию уже у приматов и, следовательно, независимо от речи20. Более современные исследования подтвердили базовое сходство в способах организации восприятия у различных видов приматов21. (Об этом подробнее в Главе 8.) Но тогда почему этих знаний недостаточно для выяснения вопроса специализации полушарий, вопроса, над которым ломают голову большинство современных нейробиологов и нейропсихологов? Является ли это укоренившимся предположением об эксклюзивности нашего вида, или мучительным результатом балканизации (фрагментации области знаний, которую мы обсуждали ранее), или того и другого?

«Изоморфные градиенты»

Хороший урок, который мы получили, изучая последствия повреждений мозга, заключается в том, что способ восприятия и лингвистические категории, представленные в коре, не являются модулями – они не представлены в виде набора «бабушкиных клеток» или даже «бабушкиных областей» – они сплошные и распределенные. Я пришел к этому выводу, будучи студентом Московского университета в 1960-х годах, возможно, потому, что это была реакция «белой вороны» на обучение модульному, локальному представлению о мозге. Чтобы уловить эту идею, я придумал концепцию «когнитивных градиентов», которые являются непрерывным отображением когнитивного пространства в пространстве неокортекса, и написал статью, с юношескими амбициями названную «Градиентный подход к функциональной организации неокортекса». В этой статье я зашел так далеко, что предложил «нейроанатомически-функциональный изоморфизм». Идея шла настолько вразрез с доминирующим в то время представлением о модулях, что было сложно добиться публикации статьи и ее отвергли несколько журналов, в которых, как я полагал, она произвела бы наибольший эффект. В конце концов статья была опубликована спустя двадцать лет в журнале (а потом превратилась в главу книги), и ее эффект был, естественно, довольно умеренным22.

Но что было ценным, это моя ранняя интуитивная догадка о градиентном характере функциональной организации коры головного мозга и «функционально-нейроанатомическом изоморфизме». Я основывался на изучении последствий повреждений мозга с минимальным использованием технологий, что по самой своей природе было лишено когнитивной точности. Понадобилось еще двадцать лет, чтобы это подтвердить и детально разработать с помощью метода обработки функциональной нейровизуализации, называемого «анализом сходства репрезентаций». Это стало завершением важной работы команды нейробиологов из института нейробиологии Хелен Уиллс, Университета Калифорнии, Беркли, под руководством Александра Хута23.

Используя метод функциональной магнитно-резонансной томографии (фМРТ), исследователи записывали активность мозга у здоровых испытуемых, которые смотрели кино. Почему кино? Потому что кино показывает большое разнообразие объектов и видов деятельности, характерных для повседневной жизни человека. На основании этих записей были выделены закономерности активации коры, соответствующие 1705 конкретным объектам и категориям действий, и связь между закономерностями активации коры сравнивалась со связью между соответствующими семантическими категориями. Для обработки данных использовалась WordNet, англоязычная база данных, которую придумал Джордж Армитэдж Миллер, один из самых выдающихся американских психологов и отец-основатель когнитивной психологии как дисциплины24. И что же они обнаружили? Репрезентация семантических категорий в головном мозге плавно (без четко очерченных границ) распределена в пространстве коры. Такая репрезентация фактически подтвердила изоморфные взаимоотношения семантического пространства и пространства коры, сходные у всех пяти испытуемых, которые участвовали в исследовании. В последующем эксперименте, также с использованием фМРТ, нейробиологи из Беркли нарисовали карту коры семантической системы, основываясь на закономерностях активации коры у субъектов, которые слушали длинные повествовательные истории. И снова была обнаружена градиентная закономерность семантических категорий, отображенных в коре головного мозга25.

Хорошая сторона деменции?

Во всех смыслах деменция – неприятная вещь, и она проявляется во многих формах. Большинство представителей широкой общественности слышали о болезни Альцгеймера и сопутствующем ей ухудшении памяти. Но болезнь Альцгеймера – это далеко не единственная форма деменции, и память не является единственной когнитивной функцией, которая может быть затронута. Лобно-височная деменция (ЛВД, ранее известная как болезнь Пика) поражает лобные доли (особенно орбитальные отделы лобной доли) и височную долю (особенно переднюю часть). В зависимости от того, какая из этих двух областей поражается в большей степени, в результате наблюдается расстройство суждения, у человека ослабевает самоконтроль и для него больше не существует социальных запретов; или нарушается речь; или и то и другое. ЛВД обычно поражает пациентов в более раннем возрасте, чем болезнь Альцгеймера, и часто характеризуется более быстрым прогрессированием, а если затронуты лобные доли – «анозогнозией», когда пациент не осознает своих нарушений. Когда бы вы ни услышали, что человек в возрасте начинает проявлять импульсивность, совершает бессмысленные действия, ведет себя неуместно и вообще нехарактерно для самого себя, необходимо рассмотреть вероятность возникновения ЛВД. В моей предыдущей книге, «Управляющий мозг», я рассказывал о хирурге, который, грамотно проводя сложную операцию, вырезал свои инициалы на животе пациента. Впоследствии он объяснил, что эта хирургическая операция представляла собой такой «шедевр», что он не мог не подписать его. Когда хирурга, естественно, обвинили в преступлении, его адвокат успешно доказал, что подзащитный страдает болезнью Пика. А некоторое время назад одна пациентка, у которой я в конце концов установил ЛВД, настаивала на том, чтобы исполнить в моем кабинете танец с дипломником-практикантом (намного моложе ее по возрасту).

Но иногда ЛВД имеет определенные положительные стороны. Сообщалось о том, что, несмотря на общий опустошительный эффект этого вида деменции, пациенты время от времени демонстрируют художественные способности, которые отсутствовали у них до болезни. Брюс Миллер и его коллеги изучали пятерых пациентов, которые на ранних стадиях ЛВД стали художниками. У четверых из пяти речевые и социальные навыки были серьезно нарушены, но зрительно-пространственные способности сохранялись. Методы нейропатологии или ОЭКТ (однофотонной эмиссионной компьютерной томографии) позволили подтвердить, что болезнь пощадила дорсолатеральную часть префронтальной коры, но повредила переднюю височную долю, вероятно, сильнее в левом полушарии26.

Каков же механизм этого горького дара закатных дней жизни? Ответ могут дать эксперименты австралийского нейробиолога Аллана Снайдера. Аллан предположил, что обычно полезная роль закономерностей, населяющих левое полушарие, имеет свою цену. Да, закономерности позволяют нам воспринимать мир в понятиях категорий, со всеми адаптационными преимуществами, которые ранее обсуждались в этой главе, но они также вынуждают нас воспринимать мир определенным предвзятым образом. Этот феномен, родственный гештальт-явлениям, впервые был описан в начале двадцатого столетия немецкими психологами (Курт Коффка, Вольфганг Кёлер, Макс Вертгеймер и Курт Левин). Благодаря ему мы вынуждены воспринимать внешний мир, каким мы ожидаем его увидеть, а не каков он на самом деле. «Освобождение» восприятия от влияния, которое оказывают ранее сформированные закономерности, может привести к более точному восприятию, чувствительному к нюансам, и открыть новые возможности. Аллан намеревался показать это, применяя низкочастотную транскраниальную магнитную стимуляцию (ТМС) к левым височным областям коры здоровых испытуемых и тем самым временно подавлять части мозга, где обычно обитают закономерности. Кроме того, поскольку связь между двумя полушариями заключается во взаимном подавлении и осуществляется в основном через мозолистое тело и комиссуры, угнетение левого полушария, вероятно, усилит активацию правого. В результате у них резко обострилось восприятие и их рисунки стали более точными в деталях. На основании этих данных Аллан заявил, что в каждом из нас запрятан художественный «гений» и что он «обитает» в правом полушарии и его можно «освободить», если устранить ограничивающее влияние левого полушария27.

Однако мы не должны сосредотачиваться на гениях. Вместо этого мы изучим, как эти потрясающие данные помогут нам понять «креативность» на закате жизни, проявляющуюся у некоторых пациентов с ЛВД. Существуют данные о том, что атрофия мозга при ЛВД является асимметричной: структуры орбитальной части лобной доли и височной доли левого полушария повреждаются больше, чем правого. Причины этой асимметрии неясны, но они могут отражать аберрацию асимметричной экспрессии генов в неокортексе28. Если это так, то развитие творческих способностей, вызванное Алланам Снайдером у здоровых в неврологическом плане людей путем временного подавления определенных участков левого полушария при помощи ТМС, может происходить подобным образом и у пациентов с ЛВД, когда распознавание образов угнетается при атрофии мозга – но необратимо и по неприемлемо высокой цене.

Сообщалось о подобных эффектах у трех пациентов с «семантической деменцией», заболеванием, при котором поражается речь и тесно связанным с лобно-височной деменцией. На определенной стадии болезни пациент начинает проявлять совершенно новые чудеса вербального творчества: пишет стихи, придумывает инновационные словесные игры и даже пишет путеводитель по стилям жизни. Во всех трех случаях атрофия коры была особенно заметна в медиальных височных структурах доминантного в отношении речи (обычно левого) полушария29.

Очевидно, любая креативность, возникающая у пациентов с ЛВД в результате заболевания, рано или поздно исчезнет и наступит катастрофический результат развития болезни. Но сомнительный «бонус» лобно-височной деменции может стать своеобразным окном, которое покажет роль правого полушария в творческом процессе, если только его «освободить» от консервативного влияния левого полушария. Более подробную информацию об этом можно найти в Главах 6 и 7.

IV. Русалочка и Мастер Лего (а также пещерный человеколев)

Как рождается новая идея?

Сегодня когнитивная нейробиология занимается исследованиями оперативной памяти, зеркальных нейронов и многими другими важными, не очень важными и совсем неважными проблемами. Значительный интерес вызывает вопрос, как происходит отбор идей. Однако, прежде чем идея выбирается, она должна порождаться, или будет не из чего выбирать. Как ни странно, вопрос о том, как возникает новая идея, довольно редко задается напрямую. Теперь пришло время это сделать. И, чтобы получить убедительный ответ на этот вопрос, необходимо рассмотреть не только мозг. Придется также включить в повествование проблемы культуры и структуры знаний.

Решение новых проблем и создание новых идей не происходят в вакууме. Новые знания строятся на основе старых, хотя они новые. Как же новые знания вырастают из старых? Даже в самые мрачные исторические эпохи общество менялось, хотя и очень медленно. Научные идеи эволюционировали, равно как и художественные формы. Это верно, что они уходят корнями в прошлое, но в то же время это новые вещи. Каковы взаимоотношения старого и нового в процессе творчества? Как новизна прорастает из прошлого, если она не является простой репликацией?

Большинство великих творческих личностей «стоят на плечах гигантов», которые были раньше. Почти без исключений, как следствие, творческие личности овладевали мастерством в своей области до того, как они приобретали способность развивать свою область дальше. Это отражено в «десятилетнем правиле» – в среднем (со множеством исключений) столько времени требуется представителю творческой профессии или ученому для изучения своей области, прежде чем он сможет создать что-то действительно новое, внести существенный вклад. (По крайней мере, так было до сих пор; выживет ли «десятилетнее правило» в условиях ускорения накопления знаний, посмотрим1.) Представление о том, что совершенно наивный человек приходит «из ниоткуда» и совершает подвиг гения, имеет несколько романтический флер, в жизни происходит совсем не так. Может возникнуть соблазн привести примеры гениев, «нежданно-негаданно» совершивших художественное или математическое открытие, но большинство личностей, которые общепризнанно внесли вклад в человеческую культуру, такими гениями не являлись.

Как мы уже видели в Главе 2, посетитель музея Пикассо в Готическом квартале Барселоны обнаружит, что основатель кубизма начинал как мастер традиции реализма. Историки культуры найдут в полотнах Пикассо влияние Эль Греко и Гойи. Подобным образом историки науки скажут вам, что теория естественного отбора Дарвина появилась под влиянием размышлений Мальтуса о приросте населения, а специальная теория относительности Эйнштейна была вдохновлена квантовой механикой Планка. Знаменитая формула E = mc2 была революционной, но она основывалась на уже существовавших понятиях массы и энергии. И даже искусство эпатажного иконоборца двадцатого столетия Сальвадора Дали поражает отдаленным сходством с полотнами Иеронима Босха, жившего в пятнадцатом веке, чьи прихотливые, фантастические образы стали прототипом сюрреализма. Любой отдельный акт творчества можно понять только в культурном контексте, с которым он связан. На это красноречиво указал Михай Чиксентмихайи в своей выдающейся книге «Креативность. Поток и психология открытий и изобретений»2.

В отличие от популярных практических знаний, творческий процесс не является обособленным, даже когда творческая личность по своему характеру анахорет и субъективно чувствует, что в одиночку совершает открытие. Открытие встроено в культурную среду и движимо культурной средой, в которой оно совершается. И все же подобные свершения не являются простым воспроизведением прошлого. Величие Пикассо, Дарвина и Эйнштейна заключается в их творческом даре к инновациям, а не в простом мастерстве в своей области, где они работали ранее.

Придуманное будущее

Как мозг выдумывает будущее из прошлого? Хотя в этом предприятии участвует весь мозг целиком, многие его структуры, особенную роль играют дорсолатеральная кора и полюс лобной доли – части префронтальной коры, те знаменитые «бесполезные» части мозга, связи которых с остальным организмом разрушались при помощи лоботомии. Мы говорили об этом в Главе 2.

В процессе эволюции префронтальная кора возникла довольно поздно, возможно, в ответ на необходимость усложнения познавательных возможностей организма. Хотя большинство других отделов коры наделяются относительно специфическими функциями, префронтальная кора ответственна за «метапознание». Она участвует в организации и координации специфических функций в сложное, содержательное и целенаправленное поведение. Ее значение связано с постановкой целей, планированием, принятием решений, предсказанием результата собственных действий и действий других людей, а также с контролем над импульсами. В выполнении этих заданий префронтальная кора, как представляется, получает доступ к специфической информации, хранящейся где-то в другом месте мозга, особенно в задней (теменной, височной и затылочной) части ассоциативной коры. В моих предыдущих книгах, «Управляющий мозг» и «Новый управляющий мозг», я вывел аналогию между возникновением префронтальной коры на позднем этапе эволюции и развитием информационно-поисковой системы – «цифровых лобных долей». И биологические, и цифровые лобные доли возникли в ответ на увеличение сложности системы и необходимость преодоления, соответственно, биологического информационного хаоса, или «цифровой анархии». И лобные доли, и информационно-поисковая система «способны ограничить степени свободы системы в любой ситуации, когда существует определенная цель, при сохранении этих степеней свободы в принципе»3.

Рис. 4.1. Основные области префронтальной коры.

(А) Дорсолатеральная; (В) Вентролатеральная; (С) Полюс лобной доли; (D) Вентромедиальная/орбитофронтальная; (Е) Передняя часть поясной извилины. Цифры соответствуют полям Бродмана (стандартная таксономия областей коры головного мозга)

Разные части префронтальной коры вносят различный вклад в сложные процессы «метапознания». Хотя их роли пересекаются, орбитофронтальная играет особую роль в принятии решений о том, что является актуальным для благополучия организма: латеральная часть префронтальной коры управляет организацией поведения, направленного на внешний мир, а полюс лобной доли нужен для интеграции функций первых двух областей (см. рис. 4.1). Хотя префронтальная кора является самой молодой в эволюционном плане частью мозга, она также намного лучше развита у человека, чем у других видов, включая человекообразных обезьян. Подобным образом префронтальная кора занимает место среди последних частей мозга, созревающих в процессе взросления, – она полностью развивается только к тридцати – тридцати пяти годам.

Мозговые манипуляции (Но не те, о которых вы подумали)

Латеральная часть префронтальной коры обладает выраженной способностью манипулировать мысленными образами, которые хранятся в мозге, подобно кирпичикам Лего: чтобы собирать из них новые фигуры в процессе вдумчивого, целенаправленного размышления. Фактические «детали Лего» – информация, которой манипулирует префронтальная кора, – могут храниться в других отделах мозга, по большей части в теменной, височной и затылочной доле. Префронтальная кора действует как игрок, который берет детали из разных коробок в соответствии с мысленным чертежом, который он сам придумал.

Этот процесс позволяет нам формировать новые мысленные образы из фрагментов старых, сформированных ранее; и эти новые мысленные образы не должны соответствовать ничему, что мы до сих пор встречали в реальной жизни (или когда-либо встретим). Созидательная способность, способность собирать из старых элементов новые фигуры, является неотъемлемой частью многих видов человеческой деятельности. Если вообще существует что-то, что отличает человеческий мозг от мозга других видов, то это, возможно, созидательная способность, опосредованная префронтальной корой. В некотором смысле эти заново собранные мысленные образы являют собой предсказания; это модели будущего – каким мы его ожидаем или каким мы намереваемся его сделать. Об этом говорил, почти с поэтическим красноречием, Хоакин Фастер4.

Другой выдающийся нейробиолог, Дэвид Ингвар, придумал чеканное, но экстравагантно звучащее определение – «Память будущего» – для таких предсказательных нейронных моделей, моделей тех вещей, которые грядут5. Говорят – верно или ошибочно, – что префронтальная кора – структура мозга, которая занимает центральную роль в сборке «памяти будущего» из фрагментов «памяти прошлого», именно она делает нас людьми. Не будучи большим поклонником антропоцентрических взглядов, представления об исключительности человека, я склоняюсь скорее к взглядам градуалистов относительно развития признаков в процессе эволюции. И, опять-таки, не будучи специалистом по приматам, я обращаюсь к своим, безусловно дилетантским, наблюдениям над теми, кто у меня есть, – над собаками. Мой покойный бульмастиф Брит мог развивать какую-никакую модель будущего, но только на несколько минут вперед. Брит видел, что я беру поводок, собираясь с ним гулять, и спешил из своего угла в квартире, чтобы проглотить корм, в предвосхищении того момента, когда он будет разлучен со своей миской. Но Брит начал так себя вести только в зрелом, по собачьим меркам, возрасте: ему было восемь или девять лет, когда у него развилась рудиментарная «память будущего». Когда я это пишу, моему новому щенку английского мастифа Брутусу 11 месяцев и у него еще нет и проблеска подобного предсказательного поведения. Похоже, что у собак даже рудиментарная «память будущего» формируется очень медленно и у них нет способности для долгосрочного предсказания.

Созидательная способность речи и лобные доли

Существует одна территория, на которой мои градуалистические предположения не работают или, по крайней мере, их можно оспорить, – это речь, или язык. Было предложено немало теорий об эволюционных предпосылках развития языка, но все они часто упускали из виду предупреждение Ноама Хомского о том, что если и есть отличие речи от других систем коммуникации, то это ее созидательная способность6. В человеческой речи может генерироваться почти бесконечное количество выражений, которые необязательно отражают эмпирическую реальность, но могут касаться несуществующих вещей или вообще невозможных – «трехголовые пурпурные единороги отрицательного возраста летят со скоростью гусеницы с Марса на Сатурн на магическом ковре, приводимом в движение солнечной энергией, обратно во времени» (я только что все это выдумал). Такая созидательная способность является уникальным свойством префронтальной коры, и ее позднее возникновение в процессе эволюции позволило развиться истинному языку, этим неделимым кирпичикам Лего. Человеческая речь также обладает емкостью для рекурсии, и это делает возможным создание лингвистических структур, в которых завершенные высказывания помещаются в более крупные, подобно матрешке: «Трехголовые пурпурные единороги отрицательного возраста, ожидающие встречи с безголовыми полосатыми многорогами положительного возраста, летят обратно во времени со скоростью гусеницы с Марса на Сатурн на приводимом в движение солнечной энергией магическом ковре, который смастерил крылатый мастодонт на Луне». Построение рекурсии и особенно множественных рекурсий (вот пожалуйста – рекурсия, куда же без нее!) – это, по существу, иерархический процесс, и сборка познавательных иерархий также происходит под контролем префронтальной коры. Сомнительно, чтобы организм без хорошо развитой префронтальной коры мог бы создавать рекурсивные лингвистические структуры7. Хомский доказал, что рекурсия – способность к иерархической организации – является универсальной характеристикой всех языков. Даже если это предположение, в его абсолютной форме, с тех пор оспаривалось, спор, который сам по себе оспаривался (опять рекурсия!), рекурсия представляет собой несомненное свойство большинства языков8.

Сборка нового из старого

Способность составлять новые конфигурации из элементов старых идей является необходимой для создания новых представлений и концепций, которые, в свою очередь, необходимы для креативности. Именно так появились на свет продукты человеческого воображения, вымыслы вроде русалочки (наполовину человек – наполовину рыба, встречается в легендах и сказках) и единорога, и именно так рождались многие научные идеи, технические изобретения и художественные творения. Как мы уже знаем, новые идеи, решения и художественные произведения не появляются в вакууме. В очень большой степени они возникают как новые конфигурации из элементов ранее сформированных идей, решений и художественных произведений. Префронтальная кора уникальным образом оснащена для комбинирования и сборки кусочков ранее приобретенных знаний и идей новыми способами. Префронтальная кора не нужна для того, чтобы вызвать мысленное представление о человеке или рыбе; они обосновались в опыте. Но префронтальная кора необходима для конструирования мысленного изображения русалочки или единорога, продуктов человеческого воображения, которые не основывались на опыте. Это может прозвучать легкомысленно, но можно считать значимые научные идеи и художественные концепции русалочками и единорогами человеческого воображения.

В своей книге «Sapiens. Краткая история человечества» Юваль Ной Харари9 размышляет о природе «революции познания», которая, предположительно, имела место около 70 тысяч лет назад и привела к лавине изобретений: это лодка, масляная лампа, лук и стрела, иголка – все, что в конце концов указывало на появление «современного человека». Где корень этой революции? Харари и многие другие верят, что была мутация, которая затронула мозг Homo sapiens и даровала этому виду (нам) господство – не всегда благоприятное – над всеми, от представителей царства животных до других видов гоминид, населявших в то время различные части Евразии. Например, над неандертальцами, денисовским человеком, Homo erectus и некоторыми другими. Как именно эта гипотетическая мутация изменила человеческий мозг? Мы точно не знаем, и любые попытки ответить на этот вопрос являются предположением, но правдоподобный ответ предлагает знаменитая статуэтка человекольва из слоновой кости. Об этой статуэтке Харари также рассказывает в своей книге. Это изображение существа с человеческим телом и головой льва (предположительно, в те времена в Европе обитали пещерные львы) (рис. 4.2).

Рис. 4.2. Пещерный человеколев

Один из самых ранних примеров доисторического изобразительного искусства, человеколев был обнаружен в пещере в горах Холенштайн, в Германии. Его возраст составляет 30–40 тысяч лет. Создание этого отдаленного предка русалочки, скорее всего, потребовало хорошо развитой префронтальной коры, точно так же, как развитие языка, в соответствии с определением Хомского, поскольку и для одного, и для другого требуется созидательная способность, подобная манипулированию кирпичиками Лего. Как мы уже обсуждали, никому не нужна эта способность, чтобы представить себе человека, или рыбу, или льва, поскольку эти представления пришли из реальности и, таким образом, укоренились в реальном опыте. Но образ русалочки не основан ни на реальном опыте, ни на изображении человекольва, поскольку такие создания не существуют в физическом мире. Эти образы должны были быть по-настоящему сотворены путем комбинирования элементов старого для получения de novo конфигурации, которая не соответствует ничему виденному ранее. Какие бы другие свойства этой загадочной мутации ни были дарованы человеческому мозгу, ее влияния на лобные доли не могло не быть – или, вероятно, оно должно было быть. Некоторые палеоантропологи полагают, что неандертальцев обрекла на вымирание их неспособность адаптироваться к меняющемуся окружению. Многие поколения, тысячелетиями они придерживались той же самой диеты и практиковали те же приемы охоты. Способность меняться, ментальная гибкость, которая контролируется развитыми лобными долями, отсутствовала10. Другой древний человек, Homo erectus, обитавший в Восточной Азии почти два миллиона лет назад, продолжал делать, как пишет Харари, те же самые инструменты в течение всех этих тысячелетий, без малейших модификаций.

Харари предполагает, что отдаленным проявлением Революции Познания стала способность Homo sapiens создавать познавательные вымыслы (или «социальные модели», или «воображаемую реальность»), модели, которые прямо не соотносятся ни с какой физической, испытанной на опыте реальностью. В их наивысшем выражении примерами таких моделей являются понятия «закон», «государство», «общество» и «религия». Какими бы сложными и неосязаемыми физическими чувствами ни были эти концепции, они все начинались с «человекольва» или «русалочки», в которых продукт чьего-то воображения только на один шаг отступал от ощутимого физического мира. Потом этот процесс, в котором участвовали отдельные личности и разные поколения, повторялся на все более высоком уровне абстракции и все более удалялся от осязаемой физической реальности[2].

Таким образом, если и случилась критическая мутация, которая повлияла на мозг и превратила древнего Homo sapiens в современного Homo sapiens sapiens, то она, вероятнее всего, затронула префронтальную кору, наделила ее подобными Лего свойствами для сборки различных компонентов мысленного представления, по желанию индивидуума, и постепенно предоставляла все больше свободы от ограничений физической реальности. Необъяснимым образом это обратило причинную связь. Если более ограниченное познание ограничивается мысленными представлениями, отражающими физический мир, то познание, направляемое префронтальной корой и связанными с ней структурами, произвольно собирает мысленные представления, или «воображаемую реальность», проявляя поведение, которое в конце концов меняет физическую реальность в соответствии с этими познавательными вымыслами.