Бистабильность (обычно в научной литературе это слово пишется без дефиса) является фундаментальным явлением как в естественном мире, так и в рукотворных устройствах. Эта концепция также широко применяется в физике, химии и биологии. Систему называют бистабильной, если она переходит из одного состояния в другое и этих состояний только два. Электронная система хранит информацию в двоичной форме и тоже основана на бистабильности. Пружина, которая контролирует стержень в вашей автоматической ручке, бистабильна. В биологии дифференциация клеток также представляет собой бистабильный процесс (рис. 7.1).
Рис. 7.1. Схематическое изображение бистабильной системы. Система стремится к одному из двух стабильных состояний
Ряд важных взаимодействий префронтальной коры и остального мозга также характеризуются если не однозначной бистабильностью в буквальном смысле, то функциональной приближенностью к бистабильности. Это понятие вводится в повествование не ради красоты. Оно открывает новый уровень концептуальной ясности и может быть особенно полезным при построении вычислительных моделей взаимодействия префронтальной коры с остальными частями мозга.
Гипер- и гипофронтальность
В то время, когда ум бодрствует, а особенно когда он энергично работает, у здоровых людей префронтальная кора чаще всего более активна в физиологическом плане, чем остальная часть коры. Это явление называется гиперфронтальностью, и оно наблюдается при помощи различных методов нейровизуализации, таких как ПЭТ, основанный на измерении уровней метаболизма глюкозы, и электроэнцефалография (ЭЭГ), позволяющая регистрировать электрическую активность различных частей мозга. Мы уже сталкивались с гиперфронтальностью, когда обсуждали в Главе 4 центральную управляющую сеть и «положительно направленное на задание» состояние мозга. Но при некоторых состояниях уровни активации префронтальной коры снижаются, и взаимосвязь уровней физиологической активности префронтальной коры и остальной части коры иногда даже может становиться обратной. Такое состояние называют гипофронтальностью. У здоровых людей мозг находится в состоянии гипофронтальности в основном когда они спят, под гипнозом и еще в состояниях, подобных трансу. Некоторые психиатрические заболевания, например шизофрения и тяжелая депрессия, также характеризуются гипофронтальностью. Кроме того, гипофронтальность мозга часто наступает в тот момент, когда префронтальная кора поражается при травме или из-за атрофии при деменции. Некоторые из этих расстройств мы обсудим позже в этой книге.
Даже у здоровых индивидуумов и гипер-, и гипофронтальность могут принимать экстремальные формы. Когда вы решаете проблемы, а время ограничено и ставки высоки, наступает состояние экстремальной гиперфронтальности. И наоборот, медитация связана с гипофронтальностью4.
В последующих разделах мы рассмотрим пример каждого из этих двух состояний. Несмотря на то что в обоих случаях не проводилась запись состояний мозга, я убежден, что оба примера связаны с экстремальными (но противоположными) уровнями активности лобных долей. Ценность этих примеров в том, что они не искусственные, инсценированные лабораторные эксперименты, но случаи из реальной жизни – из моей собственной жизни. В одном из них (гипофронтальность) я был изумленным, но пассивным наблюдателем; во втором (гиперфронтальность) я являлся действующим лицом, которое, к счастью, выжило и может поделиться этой историей.
Гипофронтальность: глубокий транс в Индонезии
В своей клинической практике я все время сталкивался с последствиями гипофронтальности у пациентов, но самое мое поразительное столкновение с этим явлением произошло, когда я путешествовал много лет назад. В отличие от других зависимостей, моя относительно доброкачественная: я был (и остаюсь) совершенно одержим Юго-Восточной Азией, особенно Индонезией. Я пересек этот неисчерпаемый архипелаг пешком, на машине, на лодке и на самолете. Я наблюдал замысловатые индийские храмовые шествия на острове Бали и жертвенные церемонии в Тара-Тораджа на острове Сулавеси. Я провел ночь в компании дракона, который шатался между свай, на которых стоял гостевой домик в лесу, на острове Комодо. А в восточной части острова Ява я стал свидетелем мистического танца.
У меня закончилась встреча в Университете «Гаджа Мада», в старом королевском городе Джокьякарта, и теперь я решил провести остаток дня, разъезжая по окрестностям. Проезжая через довольно обычную деревню, я остановил свой джип, чтобы пропустить толпу, собравшуюся на обочине дороги. Я думал, что через пять или десять минут люди разойдутся. Однако я провел здесь весь остаток дня, завороженный тем, что увидел.
Местные жители стояли кружком, освободив место для группы молодых людей, которые карабкались на то, что выглядело как деревянные лошади. (Потом я узнал, что они были сплетены из ротанга.) Они были похожи на детских лошадок на палочке. Усевшись верхом, молодые люди начали «скакать», как роботы, механически, со все возрастающим ритмом, и усиливающиеся звуки гамеланов (традиционный ударный инструмент в Индонезии) исходили из толпы. Несколько мужчин старшего возраста вышли из толпы и начали размахивать, словно маятниками, яркими сверкающими предметами перед глазами наездников. По мере того как ритм гамеланов и маятников становился быстрее, ускорялось и движение молодых людей, «скачущих» на своих ротанговых лошадках. Их глаза становились стеклянными, а позы неподвижными и механическими. Они полностью погрузились в состояние транса.
По мере углубления транса действия становились все более, не могу подобрать иного слова, дикими. Юноши спрыгивали с лошадей, взлетали по гладким стволам растущих вокруг пальм так, что это противоречило всем законам гравитации, зубами вскрывали кокосовые орехи и спускались с тем же, отвергающим законы физики, проворством. Они хватали куски стекла, которое каким-то образом оказалось в середине их круга, и жевали это стекло без видимого ущерба. И они поглощали огонь. Потом они снова забрались на своих лошадей, и дикая скачка продолжилась. Я читал о подобных подвигах индийских факиров, но всегда думал, что это поэтические гиперболы или уловки для привлечения туристов. Пока я не увидел это собственными глазами. Особенно примечательным было то, что главные герои явно не были «профессиональными» исполнителями, да и все действие было не рассчитано на туристов. Исполнителями были молодые жители деревни, обычно и прозаично одетые – в футболки и джинсы, и я был единственным чужаком в толпе.
Между тем юные наездники выглядели уставшими, но не способными прервать скачку. Старшие мужчины в толпе наблюдали за ними очень внимательно, подозревая, что состояние молодых подходит к опасному пределу. (Я не знал точно, какого рода опасность их подстерегала, но подозревал, что подобное трансу состояние, с его гиперсинхронизованной электрической активностью головного мозга в сочетании с ритмическими движениями сверкающих маятников и ударами гамеланов, могли вызвать судороги у молодых людей.) Неожиданно, как бы в ответ на внезапные изменения манеры поведения молодых людей, старшие мужчины вошли в круг и сняли с лошадей одного, потом другого наездника, которые продолжали дергаться ритмично, с ригидностью, как при кататонии, неспособные выйти из транса. Затем двое старших мужчин подняли одного наездника, жесткого, как доска, за ноги и плечи, а третий мужчина прыгнул ему на грудь, сломав застывшую позу и буквально сложив его. Неустойчиво держащийся на ногах, со стеклянными глазами, молодой человек ушел в сторону деревни и скрылся из глаз. Через полчаса он вернулся, все еще пошатываясь, чтобы присоединиться к толпе зрителей. В это время уже другие юнцы выступили из толпы, вошли в круг, забрались на свободных лошадей, и танец продолжился. А я вернулся обратно, к себе в отель в Джокьякарте, пытаясь переварить то, что видел.
