Через несколько дней на ежедневной прогулке к Юджину присоединился попутчик. Минут пятнадцать они вдвоем шли среди бесконечной весны Южной Калифорнии и вдыхали тяжелые ароматы бугенвиллеи. Юджин говорил мало, зато все время шел первым и, казалось, хорошо знал дорогу. Он ни разу не спросил, куда идти. Когда повернули за угол около его дома, попутчик спросил Юджина, где он живет. «Точно не знаю», — последовал ответ. После чего Юджин направился по дорожке к дому, открыл входную дверь, прошел в гостиную и включил телевизор.
Сквайр понял, что Юджин впитывает новую информацию. Но в какой части мозга она хранится? Как можно найти банку с орехами, если не можешь сказать, где находится кухня? Или найти дорогу домой, если понятия не имеешь, где этот самый дом? Ученого интересовало, каким образом в поврежденном мозгу Юджина формируются новые модели.
II
В здании, где находится Отделение мозга и когнитивных наук Массачусетского технологического института, есть лаборатории, которые случайный наблюдатель принял бы за игрушечные макеты операционной. Там есть крохотные скальпели, маленькие буры и миниатюрные пилы меньше четверти дюйма шириной, прикрепленные к манипулятору. Даже операционные столы были крохотными, как будто предназначались для хирургов ростом с ребенка. В этих помещениях всегда поддерживалась прохлада — 16 градусов по Цельсию, — ибо слабый поток прохладного воздуха придавал твердость пальцам исследователей во время тонких процедур. В этих лабораториях неврологи вскрывали черепа крыс, находившихся под анестезией, и вживляли крохотные датчики, которые могли записывать малейшие изменения в их мозге. Проснувшись, крысы, казалось, не замечали у себя в голове дюжины микроскопических проводков, похожих на неврологическую паутину.
Эти-то лаборатории и стали эпицентром настоящей революции в науке образования привычек. Проводившиеся там эксперименты объясняли, каким образом Юджин — так же как и вы, я, да и любой другой человек — формирует поведение, необходимое для ежедневных действий. Крысы из этих лабораторий объяснили сложные механизмы, которые работают у нас в голове, когда мы совершаем такие простые действия, как чистка зубов или задний ход к гаражу у дома. Именно эти лаборатории помогли доктору Сквайру понять, каким образом Юджин смог приобрести новые привычки.
В 1990-х, когда ученые Массачусетского технологического института начинали изучать привычки — примерно в то же время, когда Юджин свалился с температурой, — их интересовало уплотнение нервной ткани, так называемые базальные ядра (базальные ганглии). Если представить человеческий мозг в виде луковицы, состоящей из многих слоев клеток, то внешние слои — те, что ближе к коже головы, — с эволюционной точки зрения более новые. Мечтая о новом изобретении или смеясь над шуткой приятеля, вы задействуете внешние части своего мозга. В них-то и происходят самые сложные мыслительные процессы.
В более глубоких участках мозга, которые располагаются ближе к стволу, где головной мозг переходит в позвоночный столб, находятся более примитивные структуры. Они контролируют автоматическое поведение: например, дыхание и глотание, а также старт-рефлекс (реакцию вздрагивания), который срабатывает у нас, например, когда кто-нибудь неожиданно выскакивает из-за куста. Ближе к центру черепа находится участок ткани размером с шар для гольфа, похожий на образование, встречающееся в голове у рыб, рептилий или млекопитающих. Это базальное ядро — овальный участок клеток, функции которого ученые долгие годы не могли в точности понять (если не считать предположений, что он играет роль в таких заболеваниях, как болезнь Паркинсона).
В начале 1990-х ученые из Массачусетского технологического института задумались, не связано ли базальное ядро в том числе и с привычками. Они заметили, что животные с поврежденным базальным ядром внезапно начинают испытывать сложности с такими заданиями, как пробежать по лабиринту или запомнить, как открываются контейнеры с едой. Ученые решили провести эксперимент с помощью новых микротехнологий, которые позволяют с точностью до минуты наблюдать за происходящим в головах крыс, выполняющих десятки привычных действий. В операционной в череп каждой крысы имплантировали прибор, похожий на маленькую палочку, и десятки крохотных проводков. Затем животных поместили к Т-образный лабиринт, в один из концов которого положили кусочек шоколада.
Лабиринт был устроен таким образом, что крыса находилась за перегородкой, которая открывалась после громкого щелчка. Поначалу крыса, услышав щелчок и увидев, как исчезает перегородка, начинала бродить туда-сюда по центру прохода, обнюхивать углы и скрестись в стены. Судя по всему, она чувствовала запах шоколада, но не могла сообразить, как найти его. Добравшись до верхней части буквы «Т», она часто поворачивала направо, удаляясь от шоколада, а затем шла налево, время от времени останавливаясь без видимой причины. В конце концов большинство животных находило шоколад-награду. Отчетливая схема в перемещениях крыс отсутствовала. Казалось, будто каждая крыса лениво и бездумно прогуливается взад-вперед.
Однако датчики в головах крыс говорили другое. Когда животное бродило по лабиринту, его мозг, и особенно базальное ядро, неустанно работал. Каждый раз, когда крыса обнюхивала воздух или скреблась в стену, ее мозг яростно действовал, будто анализировал каждый новый запах, изображение и звук. Крыса обрабатывала информацию в течение всей прогулки.
Ученые неоднократно повторяли эксперимент и наблюдали, как меняется мозговая активность каждой крысы по мере ее движения по одному и тому же маршруту сотни раз. Постепенно появился ряд изменений. Крысы перестали обнюхивать углы и поворачивать в ненужную сторону. Вместо этого они все быстрее и быстрее мчались по лабиринту. В то же время в их мозге происходило нечто неожиданное: как только крыса узнавала, как передвигаться по лабиринту, ее умственная активность снижалась. Чем выше становился уровень автоматизма при передвижении, тем меньше думали крысы.
Казалось, будто в первые несколько экспериментов крысы изучали лабиринт и потому их мозг работал в полную силу, усваивал новую информацию. Однако, побегав несколько дней по одному и тому же маршруту, крыса уже не нуждалась в том, чтобы царапать стены или принюхиваться, поэтому мозговая активность, связанная с обнюхиванием и царапаньем, снизилась. Крысе не нужно было больше выбирать направление, поэтому центры мозга, ответственные за принятие решений, бездействовали. Теперь крысе требовалось только вспомнить кратчайший путь к шоколаду. Через неделю утихла активность даже мозговых центров, связанных с памятью. Крысы так хорошо освоили бег по лабиринту, что думать об этом им больше не требовалось.
Однако, как показывали датчики в мозгу, усвоение элементов — бежать прямо, повернуть налево, съесть шоколад — опиралось на базальное ядро. Эта крохотная, древняя нервная структура руководила действиями крысы, бежавшей все быстрее и быстрее, а ее мозг в это время работал все меньше. Базальное ядро играет основную роль в запоминании моделей поведения и их выполнении. Другими словами, базальное ядро хранит привычки даже тогда, когда все остальные зоны мозга спят.
