Живой мозг. Удивительные факты о нейропластичности и возможностях мозга - Дэвид Иглмен

Четкая визуальная картинка у Терри не возникала; скорее он видел просто сетку из световых точек. Но, и это самое важное, теперь перед ним широко распахнулись заточавшие его во тьме двери. Со временем мозг научился лучше распознавать поступающие в зрительную кору сигналы. Мужчина не мог разглядеть отдельные черты лица человека, но общее впечатление о его внешности, пускай и смутное, все же складывалось. Хотя у ретинального чипа Терри степень разрешения невысока, ее хватает, чтобы дотронуться до расставленных в случайном порядке предметов в помещении, а на улице разглядеть белые полосы пешеходной зебры и самостоятельно перейти дорогу3. Терри с гордостью рассказывает: «У себя дома или в гостях я могу войти в любую комнату и включить люстру или различить проникающий через окно свет. А идя по улице, не натыкаюсь на низко свисающие ветви: я вижу их края, вот и обхожу» (рис. 4.1).

Рис. 4.1. Эти цифровые устройства отправляют мозгу информацию на языке, несколько не совпадающем с естественно биологическим, к которому привычен мозг. Тем не менее мозг ухитряется сообразить, как воспользоваться этой информацией

Javier Fadul, Kara Gray, and Culture Pilot

Идея протезирования слуха и зрения десятилетиями всерьез обсуждалась в научном сообществе. Однако никто всерьез не рассчитывал, что подобного рода технологии могут дать желаемый эффект. В самом деле, внутреннее ухо и сетчатка глаза обрабатывают входные сенсорные сигналы поразительно сложными и изощренными способами. Сумеет ли остальная часть мозга расшифровать и понять сигналы, поступающие от микроскопического электронного чипа, который изъясняется на диалекте Кремниевой долины вместо родного для наших органов чувств языка биологии? Или, наоборот, нижележащие нейронные сети воспримут посылаемые чипами паттерны слабых электрических вспышек как полнейшую тарабарщину? Так недалекий умом чужестранец упорно выкрикивает что-то на своем языке в глупой надежде, что окружающие в конце концов поймут его вопли.

Как ни удивительно, в случае с мозгом такая топорная стратегия срабатывает: обитатели этой страны научаются понимать язык незнакомца.

Но как?

Ключ к пониманию данного феномена упрятан в мозге уровнем ниже: ваши полтора килограмма мозговой ткани не в прямом смысле слышат и видят звуки и образы внешнего мира. Напомню, эти полтора килограмма навеки заключены в безмолвных потемках черепа и умеют распознавать лишь электрохимические сигналы, потоками притекающие через различные каналы передачи данных. Ни с чем другим, кроме этих сигналов, мозг дела не имеет.

Нам еще предстоит изучить, как это происходит и почему, но мозг наделен уникальным даром принимать такие сигналы и искусно извлекать из них паттерны. И приписывать им смыслы. Из этих смыслов выстраивается ваш субъективный опыт. Мозг — это орган, который в своей кромешной тьме преобразует электрохимические разряды в красочное шоу на подмостках вашего мира. Буйство красок и переливы ароматов, эмоции и ощущения — все кодируют триллионы деловито снующих в кромешной тьме сигналов, точно так же, как вереницы скучных нулей и единиц кодируют в мозге компьютера роскошную картинку-заставку.

Мистер Картофельная Голова и его стратегия завоевания планеты

Представьте, что вы попали на остров, все обитатели которого слепы от рождения и не знают, что такое видеть. Зато все умеют читать по Брайлю и считывать кончиками пальцев входные сигналы в виде крохотных символов из выпуклых точек. Касаясь этих малюсеньких бугорков, они разражаются смехом или заливаются слезами. Но разве возможно вместить всю эту гамму эмоций в кончики пальцев? И вот вы пытаетесь растолковать островитянам, что при чтении хорошей книги вы направляете пару сферических органов, которые размещаются у вас на лице, на ряды символов из палочек и закорючек. Эти органы, говорите вы, изнутри выстланы клетками, которые фиксируют столкновения с фотонами, благодаря чему вы распознаете форму подобных символов. А до этого вы заучили набор правил, какими условными символами обозначаются те или иные звуки. При виде каждого символа вы мысленно произносите короткий звук, представляя, что услышите именно его, если кто-то произнесет этот звук вслух. Возникший таким образом паттерн нейрохимической сигнализации и определяет, развеселитесь вы или загрустите. И вы будете не вправе винить этих людей за то, что им трудно понять ваши разъяснения.

Логика в конце концов приведет вас с островитянами к пониманию простой истины: кончик пальца, как и глазное яблоко, представляет собой периферическое устройство, которое преобразует поступающую из окружающего мира информацию в электрические импульсы в нервах. А мозг берется за нелегкий труд их интерпретации. И вы придете к общему согласию, что все в конечном счете упирается в эти самые импульсы, триллионами снующие туда-сюда по мозгу, и что сам способ подачи входных сигналов не имеет значения.

Словом, какую информацию ни загружай в мозг, он обязательно приспособится к ней и научится извлекать из нее все, что может. Если входные данные структурированы и кодируют некое важное сведение об окружающей реальности (а также отвечают еще ряду требований, о которых пойдет речь в главе 5), мозг, будьте уверены, догадается, как его раскодировать (рис. 4.2).

Рис. 4.2. Органы чувств питают мозг из многих источников информации

Печатается с разрешения автора

Из сказанного выше проистекает любопытный вывод: мозг не знает — да ему это и неважно, — откуда к нему поступают данные. Какого бы рода ни была информация, он всегда сообразит, как извлечь из нее смысл и пользу.

Благодаря этому мозг относится к разряду машин с очень высокой эффективностью. В сущности, это универсальное вычислительное устройство. Мозг усваивает любые доступные ему сигналы и определяет — почти оптимально, — что с ними можно сделать. Данная стратегия, как я полагаю, развязывает руки Матушке-природе, позволяя экспериментировать с разнообразными каналами ввода данных.

Я называю это свойство мозга моделью эволюции имени мистера Картофельная Голова. И не случайно выбрал для метафоры такую игрушку — пластиковую картофелину, которой можно придать любой облик с помощью прилагающегося к ней набора ручек-ножек, фрагментов лица и разнообразных аксессуаров. Мне хотелось подчеркнуть, что наши органы чувств (глаза, уши, подушечки пальцев) — всего лишь периферические устройства типа plug-and-play («подключи и пользуйся»). Стоит только пожелать, и они тут же к вашим услугам. А мозг догадывается, что делать с поступающими от них сигналами (рис. 4.3).