Характер соединений предполагает, что эта область функционирует частично как будто бы в верхнем мозге. Действительно, она контролирует движения губ, языка, гортани и голосовых связок в процессе речи. И вместе с тем играет важную роль в смысловом понимании языка (что соответствует в нашей классификации функциям нижней части мозга). Кроме того, зона Брокá активируется, когда люди пытаются интерпретировать значения чужих действий (опять же, это функция нижнего мозга).
Оказалось, что зона Брокá задействуется и в понимании смысла невербальных жестов
[8]. Таким образом, она, по-видимому, играет значимую роль в классификации и интерпретации информации (чего и следовало ожидать при ее нижнем анатомическом расположении).
Однако поскольку та же зона коры играет важную роль в контроле движений вокального аппарата, это еще раз демонстрирует, что две системы мозга, верхняя и нижняя, постоянно взаимодействуют и работают вместе.
Теменные доли. Расположенные в верхней задней части мозга, над затылочными долями, теменные доли, помимо пространственной ориентации (о чем мы говорили выше), выполняют множество других функций, в том числе обеспечивают способность производить арифметические вычисления. Они также играют важную роль в распределении внимания и связаны с сознанием (наряду с другими долями коры).
Кроме того, ощущения от различных частей тела регистрируются в соответствующих областях соматосенсорной части коры (которая, как мы говорили, лежит в передней части теменных долей вдоль центральной борозды) — ощущения левой половины тела передаются в правую теменную долю, а ощущения из правой половины тела передаются в левую теменную долю.
Таким образом, система верхнего мозга включает теменные доли и верхнюю часть лобных долей. Теперь немного специфики. К системе верхнего мозга мы относим теменные доли целиком, а из лобных долей ту часть, которую именуют дорсолатеральной префронтальной корой («дорсо» в переводе с латыни означает «спина» — применительно к четвероногим животным, или верхняя проекция тела, когда речь идет о мозге, а «латеральный» означает «боковой»; слово «префронтальная» указывает на ту часть лобных долей, которая лежит спереди от моторной полоски).
Эта дорсолатеральная префронтальная кора представляет собой верхнюю (и бóльшую) часть лобных долей. К верхнему мозгу также относятся сама моторная полоска и медиальная (средняя) лобная кора в частности, а также передняя поясная кора (на стыке полушарий).
Нижний мозг состоит из затылочных и височных долей и нижних боковых частей лобной коры, а также глазнично-лобной коры (она расположена прямо над глазницами, ее также называют вентромедиальной лобной корой; она задействуется при запоминании эмоционально окрашенных событий) и лобный полюс (прямо за лбом, область коры, участвующая в интеграции различных форм информации).
Удивительные идеи
Вскоре после того как Ангерлейдер и Мишкин опубликовали в 1982 году свою знаменитую работу, Стивен посетил их лабораторию в городе Вифезда, штат Мэриленд, чтобы встретиться с ними и понаблюдать за их экспериментальными животными и методами работы. (Напомним: Мишкин установил, что нижние части коры обезьяны участвуют в распознавании форм, но не местоположения, а верхние части, наоборот, задействованы в определении местоположения, но не формы.) В то время эта идея показалась Стивену удивительной. Насколько ему было известно, все теории в психологии и все программы искусственного интеллекта (ИИ), предназначенные для создания компьютерного «зрения», игнорировали это различие. (Многие склонны считать ИИ чем-то современным, но на самом деле его разработкой начали заниматься в середине 1950-х.) Тогда появлявшиеся в сфере ИИ идеи оказывали на когнитивную психологию больше влияния, чем исследования мозга (когнитивная психология занимается изучением познавательных, т.е. когнитивных, процессов). Стивен интересовался проблемами ИИ и был хорошо знаком с этой областью, но он был далек от нейрофизиологии.
Осмотрите пространство вокруг себя. Не кажется ли вам очевидным, будто формы предметов прочно связаны с их местоположением? Это логично, да и как может быть иначе? Может показаться, что это ощущение каждого-объекта-на-его-месте подразумевает, что одна и та же зона мозга должна заниматься обработкой и форм, и местоположения.
Но, как продемонстрировали Ангерлейдер и Мишкин, наши впечатления обманчивы. Эти две функции разделены в мозге
[9]. Тот факт, что разные системы оценивают, что собой представляет объект и где он находится, означает, что эти два потока информации должны быть соединены на некоторой более поздней фазе обработки. И возможно, при этом могут возникать ошибки.
Интуитивно кажется странным, что вы можете распознать объект и не отметить его положения в пространстве, но научная литература свидетельствует, что такие ошибки известны и обычно возникают, когда объект рассматривается лишь непродолжительное время. Так, в классическом эксперименте
[10] Энн Трейсман и Хилари Шмидт было показано, что, когда испытуемые видят набор цветных фигур (например, квадрат и треугольник) в течение очень короткого времени, позже они создают «иллюзорные связи». Причем в 20% случаев они мысленно объединяют свойства объектов, которые реально демонстрировались в разных местах зрительного поля. Например, если им показали небольшой красный квадрат в одном месте и большой синий круг в другом, они могут сообщить о том, что видели маленький синий квадрат.
Короче говоря, парадоксальная идея разведения мозговой локализации функций распознавания формы и местоположения предметов получила экспериментальное подтверждение. Система нижнего мозга обрабатывает информацию о свойствах объекта (например, о его форме и цвете) отдельно от системы верхнего мозга, которая обрабатывает информацию о местонахождении объекта. И информация из двух систем не всегда объединяется должным образом.
Несмотря на наличие Сильвиевой щели, ученые недоумевают, почему кора больших полушарий разделена на отдельные системы — верхнюю и нижнюю? Зачем? Есть и более практичный вопрос: можем ли мы сделать какие-то выводы о человеческой психологии, исходя из того, что Ангерлейдер и Мишкин показали в эксперименте с обезьянами?
