Предположение о предварительной настройке мозга прошло проверку временем, хотя кто-то и верит безотчетно в ничем не ограниченную гибкость мозга. Эта прекрасная надежда основана на вере американцев в то, что внешними подкреплениями можно добиться всего. Многие профессионалы в этой области твердо убеждены в справедливости идеи, скажем так, безграничной изменчивости. К сожалению, большинство неврологических заболеваний безнадежно ограничивают способность к адаптации. Пробелы, возникающие из-за такой патологии, не восполняются автоматически за счет других отделов мозга.
Другая концепция, прижившаяся за последние семьдесят лет истории нейробиологии, состоит в модульном принципе организации мозга и в параллельности процессов, которыми обусловлено поведение, когнитивная деятельность и даже само сознание. В этом лагере считают, что в мозге, как во многих сложных механизмах, при выполнении всех операций идут параллельные процессы, которые сообща каким-то хитрым способом обеспечивают единое функционирование. На первый взгляд, замысловатая интегративная работа при сложной модульной организации мозга кажется абсурдом. И это еще не все. Если в механизме повреждается какая-либо его часть, он перестает работать, а вот если выводятся из строя какие-нибудь участки мозга, зачастую это мало сказывается на его деятельности. Одни его части жизненно важны, другие служат лишь дополнением, как глазурь на торте. В чем же дело?
[228]
Прежде всего, чтобы понять идею модульности, вспомните об одной любопытной особенности пациентов с расщепленным мозгом. Пока полушария не разъединены, левое, владеющее речью, запросто описывает все, что находится в поле зрения. Пациент точно так же, как и вы, видит не только правую половину лица, на которое смотрит, но и левую, чудесным образом сшитые мозгом в единое целое по срединной линии поля зрения.
Дальше начинается нечто непостижимое. Напомню, что после операции “говорящее” левое полушарие видит только правую половину мира. Как ни трудно в это поверить, на вопрос, что изменилось, пациенты отвечают: “Вроде бы ничего особенного”. С точки зрения “говорящего” левого полушария все более или менее обычно. Как это возможно? Только представьте себе – вы проснулись после операции на мозге, видите только правую часть пространства и утверждаете, что все осталось по-прежнему. Неужели вы не удивитесь: “Э-э, доктор, раньше я смотрел на ваш нос и видел все лицо целиком, а теперь вижу только половину. Что случилось?” И вообще, почему левое полушарие не замечает нехватки всего того, что делало правое, пока они были соединены? Пока вы гадаете, вот вам подсказка: вы упускаете из виду несчетное множество бессознательных процессов в мозге, создающих сознательное восприятие, которое вам исправно и бесперебойно поставляет левое полушарие. Собственно, вы даже не узнаете об этих процессах, пока не изучите результаты исследований мозга. Так вот с того момента, как полушария оказались разделены, все, что делало и продолжает делать правое, стало относиться к разряду процессов, к которым нет доступа. Они перешли в категорию неведомого для вас – тех вещей, которых вы не сознаете и нехватки которых не ощущаете.
Напрашивается вывод, что само восприятие сенсорной сферы правого полушария (то есть всего того, что находится в левой половине пространства) реализуется исключительно в правой половине мозга. Оно связано с локальными физическими процессорами, которые, как мы знаем, работают при восприятии этой части видимого мира. Главная роль отводится локальным – исключительно локальным – процессам, это основа организации мозга. Причем многие локальные процессы протекают вне сферы сознательного восприятия. Их характеризуют модульность, вездесущность и быстрота.
Размышления о модульной структуре
Модульной структурой мозг обязан своему большому объему. Чем больше зона, тем больше в ней нейронов – это основной принцип организации мозга. Чем больше нейронов, тем больше связей с другими нейронами. Однако способность к формированию связей ограниченна. Если бы каждый нейрон взаимодействовал со всеми остальными, диаметр нашего мозга достигал бы двадцати километров
[229]. Вот была бы голова! Аксоны должны были бы простираться на такие расстояния в мозге, что скорость обработки информации сильно снизилась бы, из-за чего мы превратились бы в еле двигающихся тугодумов. А ведь такому тучному мозгу требовалось бы столько энергии, что нам пришлось бы есть с утра до ночи и с ночи до утра. Поэтому по мере развития и роста мозга обезьяны не каждый новый нейрон соединялся со всеми остальными. Это привело к падению относительной связности.
Поскольку с уменьшением относительной связности меняется топология соединений и внутренняя структура мозга, происходит активное выделение кластеров, благодаря чему вся система становится более устойчивой к сбоям в отдельных компонентах и связях. В мозге образуются локальные сети – группы нейронов, связанных друг с другом прочнее, чем с элементами других сетей. Благодаря выделению множества сетей нейронные кластеры не так сильно зависят друг от друга и работают стабильнее. Более того, это облегчает поведенческие адаптации
[230], потому что функционирование и изменения отдельной сети не сказываются на других компонентах системы. Такие специализированные локальные нейронные сети, способные выполнять уникальные функции, адаптироваться и эволюционировать, подлаживаясь под внешние условия, и называются модулями.
Модули! Модули! Мать-природа кричит нам о них отовсюду. Она пускает в дело и поддерживает все, что существует полезного и состоит из модулей. Как отметил выдающийся философ из Эдинбургского университета Энди Кларк, Ход Липсон и его коллеги из Корнеллского университета показали, что “контроль движений определенного пальца невозможен только за счет нервной системы – необходимо также воздействие со стороны разветвленной сети соединенных с ним сухожилий”
[231]. Иначе говоря, раз эволюция наделила нас ловкостью, почему бы не воспользоваться уже отлаженными взаимодействиями сухожилий рук? Тогда при выполнении сложных заданий с участием отдельных пальцев мозг сможет обходиться более простыми инструкциями. Например, вместо команды “Большой палец прижимать в течение такого-то времени с такой-то силой, а средний разместить сбоку…” достаточно будет команды “Взять чашку”. Это позволит “существенно расширить диапазон направлений и величин сил, развиваемых кончиками пальцев”, по сравнению с тем, чего мозг может достичь при отдельном управлении каждым пальцем. В таком случае, и Кларк не устает нам об этом напоминать, “вопреки существующему мнению, анатомия человека не полностью подчинена нервной системе – частично управление заключено в самой анатомии”. Вы воспринимаете этюд Шопена не только благодаря указаниям мозга – пальцы тоже к этому причастны.
