Я на пружину жму – и вот,
Под трель звонка,
Из клетки человек идет,
Издалека.
Он так прилежен и умен,
Он словно я,
Он снова сыр мне принесет,
О, власть моя!
Но почему вся власть над ним —
Моя?
«Итак, что такое навигация?» – спросил Айкенбаум, положив ноги на стул.
Я рассмеялась. Очень простой вопрос. Но, хотя я несколько лет думала почти исключительно о нем, простого ответа на него я так и не нашла. В сущности, это задача на то, как попасть из одного места в другое. Но для того, чтобы ее решить, и животные, и люди могут применять столько разных стратегий, а масштаб и перспективы в ходе решения меняются так часто, что ее не опишешь одним действием, процессом или навыком. Навигация подразумевает наличие многих и разных когнитивных способностей и, возможно, владение методами решения задач. К настоящему времени ученые придумали множество категорий, пытаясь дать ей четкое определение. Следование по курсу предполагает движение в постоянном направлении относительно сигнала, который может быть связан с магнитным полем, звездами или окружающей средой. Пилотирование – это навигация по знакомым ориентирам. Под истинной навигацией обычно подразумевают нахождение пути к удаленной невидимой цели. Счисление, или интегрирование пути, – это отслеживание каждого этапа путешествия с целью вычислить свое местоположение.
Как выяснилось, и крысы, и люди хуже всего справляются с интегрированием по траектории, – по мнению сторонников теории когнитивных карт, именно этой разновидностью навигации занимается гиппокамп. Айкенбаум сомневается. «Против теории интегрирования пути я возражаю в том числе потому, что мы плохо умеем это делать», – говорит он. Счисление пути применимо в локальном масштабе на небольших расстояниях, но эта стратегия нецелесообразна при навигации в реальном мире, поскольку при ней накапливается ошибка (за исключением, по всей видимости, тех, кто освоил сложную окружающую среду вроде арктической тундры или австралийской пустыни). Может ли теория когнитивных карт в гиппокампе в полной мере объяснить навигационные способности человека, или тут есть что-то еще?
Айкенбаум с охотой говорит о том, чем навигация не является. «Думаю, навигация не связана с картами в декартовой системе координат, – говорит он. – Тут все дело в истории или в памяти». Гиппокамп связан не столько с пространственной памятью, сколько с «пространством памяти», поясняет он. Эта разница очень важна. Истинная навигация, по мнению Айкенбаума, функционирует, когда мы путешествуем в место, которого не видим. Она требует планирования будущего (представление места, в которое мы хотим попасть), вычисления или извлечения из памяти маршрута, позволяющего туда попасть (последовательность или нарратив), а затем ориентирования, чтобы убедиться, что мы не сбились с пути, зачастую через сравнение воспоминаний (а возможно, описания, которое мы слышали) с восприятием движения в пространстве в реальном времени. «Для решения задачи навигации требования к памяти очень велики, – сказал он. – Память участвует на каждом этапе».
Айкенбаум считает, что пространство и его роль в функции гиппокампа переоценены. Для него пространство всего лишь одна из множества «структур», в которых мы храним память. Он убежден, что клетки гиппокампа, получившие название нейронов места, гораздо более гибки и способны адаптироваться к разным измерениям. Одно из таких измерений – время, и по этой причине Айкенбаум называет их не нейронами места, а нейронами времени. «Время – интересный философский вопрос. Создаем ли мы его? – размышляет он. – В процессе навигации вы перемещаетесь и в пространстве, и во времени, и гиппокамп составляет карту и того и другого». Результаты исследований убедили его, что эти клетки времени участвуют в организации эпизодической памяти и что картирование последовательностей воспоминаний во времени не менее важно для навигации, чем картирование географического пространства. Задача в том, чтобы попытаться спроектировать эксперименты, которые продемонстрируют разницу, потому что «обычно не получается разделить пространство и время».
Подозвав меня взмахом руки к своему столу, он открыл видео на компьютере. Я смотрела на изображение здоровой и упитанной белой крысы с черными отметинами. Голову скрывали провода, прикрепленные к вживленным в мозг электродам. Айкенбаум провел этот эксперимент в лаборатории, которая находилась дальше по коридору, несколько лет тому назад. В чем-то опыт был похож на многие другие. Крысу выпускали в лабиринт в форме восьмерки, на выходе из которого ждала награда. Но теперь в начале лабиринта установили беговую дорожку, и, прежде чем крыса находила путь к награде, ей приходилось становиться на дорожку, а та была запрограммирована так, чтобы случайным образом ускоряться и замедляться. Когда крыса начинала бежать на месте с разной скоростью, электроды в ее мозгу регистрировали возбуждение трех разных нейронов гиппокампа, обозначавшихся на экране цветными точками. «Посмотрите внимательно, – сказал Айкенбаум. – Сначала синяя точка, потом зеленая, а за ними розовая».
Когда крыса побежала, я увидела, что клетки возбуждаются в таком порядке, как предсказывал Айкенбаум. Просматривая видео, он радовался не меньше, чем четыре года назад. Но что доказывали эти разноцветные нейроны? Поддерживая постоянство поведения (бег) и положение (на одном месте) и придав случайный характер скорости беговой дорожки, Айкенбаум сумел отделить расстояние, которое пробежала крыса, от времени бега и проследить, какие нейроны картируют каждую из переменных. Результаты эксперимента показали, что гиппокамп одновременно кодирует и время, и расстояние. Затем, когда беговая дорожка останавливалась и крыса продолжала свой путь через лабиринт, исследователи регистрировали возбуждение тех же самых нейронов, потому что они кодировали пространство. Подобные эксперименты, в которых нейроны гиппокампа «картируют» несколько переменных, убеждают Айкенбаума, что гиппокамп способен не только структурировать физическое пространство, но и создавать «временно структурированные пережитые впечатления в виде представления моментов во времени»
[181].
Много лет изучая поведение крыс в лабиринтах, Айкенбаум пришел к выводу, что гиппокамп является «великим организатором» мозга.
Он организует и объединяет все фрагменты информации в контекстуальную структуру. Он создает карту. Я полностью поддерживаю когнитивную карту в ее первоначальном смысле, как карту, в которую вы помещаете объекты, чтобы запомнить, где они находятся и как они связаны друг с другом. Это строго ограниченное, конкретное чувство движения в географическом пространстве и восприятие того, как я попадаю из одного места в другое. Другой аспект – абстрактный, например: как пройти обучение в аспирантуре? Каков путь к посту президента? В нашем языке допустимы оба варианта. Но за какой отвечает гиппокамп? За конкретный или за общий? Я считаю, что гиппокамп может организовывать объекты во времени. Существуют и другие пространства, кроме геометрического. И они не обязательно должны быть евклидовыми или линейными. Это действительно хороший пример работы гиппокампа, но у него есть и другие функции.
