Клетки решетки, отображающие локальные когнитивные карты, активны у людей, когда те исследуют окружение. Как это происходит с виртуальным миром, определяют с помощью томографа. В действительности вещество клеток решетки, служащее для репрезентации когнитивных карт, очень похоже у многих млекопитающих. Важно, что пространственная репрезентация в этих клетках строится от места к месту и свободна от эго, т. е. аллоцентрична, и что аллоцентрические репрезентации пространства создаются с самого начала жизни, с младенчества.
Эти два компонента – клетки места и клетки решетки – ответственны не только за пространственную ориентацию, но и за пространственную дезориентацию. Потеря любого из них приводит к дезориентации: неспособности узнавать свое окружение (зависит от клеток места) или непониманию того, как ближнее окружение вписывается в большой мир (за это отвечают клетки решетки).
На другом полюсе находится сверхориентация. Лондонские таксисты вошли в легенду. Лондон – беспорядочно растущий город с дорогами, бегущими во всех направлениях и соединяющими десятки бывших деревень. Желающий стать таксистом должен запомнить минимум 320 базовых маршрутов по более чем 25 000 улиц, включающих свыше 20 000 ориентиров. Чтобы знать их в совершенстве, обычно требуется от двух до четырех лет интенсивных тренировок. Это интенсивное обучение меняет мозг! Согласно результатам нашумевшего исследования, задняя часть гиппокампа таксистов увеличивается с каждым годом работы.
Эволюция любит поручать новые функции старым структурам. Возьмем, к примеру, рот, изначально предназначенный для еды: мы по-прежнему едим ртом, но, пожалуй, большую часть времени используем его для речи. Многие из нас обучаются свистеть, а некоторые – петь или играть на флейте. То же и с мозгом: старые структуры принимают на себя новые функции как в эволюции, так и в развитии. У крыс гиппокамп и энторинальная кора служат преимущественно навигации, запоминанию мест и путей между ними. У людей гиппокамп, энторинальная кора и другие соседствующие структуры коры мозга используются для запоминания мест и их структур, но разные подобласти служат для запоминания и упорядочивания многого другого, в том числе событий жизни и связей между идеями. То же относится к конкретным и абстрактным понятиям и отношениям.
Трагический случай Г. М.
[30] дал потрясающую информацию о роли этих структур в формировании новых воспоминаний. В 1953 г., когда развитие нейронаук было далеко от совершенства, у Г. М. удалили большие области гиппокампа, энторинальной коры и близлежащих зон мозга, чтобы справиться с эпилептическими припадками. Больной стал калекой: он не мог формировать новые воспоминания, так что каждое событие каждого часа каждого дня становилось для него новым. Он не узнавал людей и места даже после многочисленных встреч и посещений. До конца жизни Г. М. нуждался в уходе и получал его.
Гиппокамп и энторинальная кора имеют важнейшее значение для памяти о прошлом. Оказывается, помнить прошлое принципиально и для планирования будущего. Те же области, что участвуют в запоминании прошлого, используются и при формулировании намерений, так что повреждение этих областей влияет как на ретроспективную, так и на проспективную память. Это не значит, что нам нужна конкретная информация из прошлого, чтобы строить планы; мы можем намечать поездки в места, где никогда еще не бывали. Двойная зависимость от этих мозговых структур – как для памяти о прошлом, так и для планирования будущего, – скорее всего, объясняется их ролью в упорядочивании и репрезентации отдельных единиц информации и их осмысленной интеграции.
От пространственных карт к концептуальным
Познакомимся с дерзкой идеей – бессовестным и грубым сверхупрощением, ограничивающимся малой частью мозга, хотя в реальных процессах обязательно участвуют намного более обширные зоны. У людей гиппокамп и энторинальная кора увеличиваются и дифференцируются, вследствие чего начинают отображать не только места и пространство, но и события во времени. Недавние исследования показали, что их роль даже больше – они связаны также с ассоциативными и концептуальными пространствами. Нам известно два ключевых факта: один о клетках места, другой о клетках решетки, в силу которых данные клетки могут отображать реальные и – это уже эволюционно более поздняя способность – абстрактные пространства. Клетки места в гиппокампе отображают интегрированные комплексы признаков, будь то места, события, планы или идеи, как отдельные сущности, независимо от их взаимосвязей. Клетки решетки – отношения между этими местами или идеями, пространственные, временные или концептуальные. Словно миллиметровая бумага, клетки решетки предоставляют шаблон, который можно повторно использовать и перестраивать. Вуаля! Та же нейронная основа, что служит пространственному мышлению, обеспечивает и абстрактное, как если бы гиппокамп изготавливал шашки или фишки для обозначения мест, воспоминаний или идей, а энторинальная кора предоставляла бы черно-белую доску, на которой упорядочиваются отношения между ними в пространстве. Важно, что структура клеток решетки – «шашечная доска» – является двумерной, плоской. Возможно, это одна из причин того, что большинству людей трудно мыслить в трех измерениях. Повторюсь: тот же механизм человеческого мозга, что отображает реальные места в реальных пространствах, презентует идеи в концептуальных. Возможность абстрактного мышления обеспечивается пространственным.
Мы готовы провозгласить (фанфары, пожалуйста!) важнейшее, центральное, базовое положение этой книги – Шестой закон когниции: пространственное мышление является фундаментом абстрактного мышления. Фундаментом, а не всей конструкцией. Мы продемонстрируем некоторые следствия из этого закона в следующем разделе, описывающем много любопытных систематических искажений в когнитивных картах людей – искажений, которые отражаются в их социальных картах. Однако основным содержанием второй части книги, начиная с главы 6, станет пространственный фундамент абстрактного мышления.
Карты в умах: когнитивные коллажи
Потрясающие исследования клеток мест и клеток решетки убедительно доказали, что в мозге нет ящика с когнитивными картами, откуда он извлекает их по необходимости. Когнитивные карты создаются и переделываются на ходу из фрагментов, распределенных по мозгу. Клетки решетки представляют пространственные отношения, но не точно, а приблизительно и относительно системы ориентиров, постоянно изменяющейся с изменением исследуемого окружения. Люди без малейших усилий собирают разрозненные фрагменты, чтобы ориентироваться в пространстве или выносить суждения. Мы, впрочем, при составлении ментальных карт отнюдь не ограничиваемся собственными изысканиями, своими клетками места и решетки. Мы прибегаем к воспоминаниям о конкретных местах, в которых побывали, или о путях, которыми перемещались, но помимо этого – к описаниям мест и путей в рассказах и их изображениям на картах. Сейчас к нашим услугам мобильные телефоны и дополненная реальность, и кто знает, какие еще возможности появятся у нас в будущем. Люди могут пользоваться пространственными схемами, общим представлением о планировке больших и малых городов не только в собственном регионе и стране, но и в других. Однажды я посетила один за другим Прагу и Будапешт и поняла, что у них одна карта: река, текущая по оси «север – юг», старый город и замок на западном берегу, а также «новый» город и музей ар-нуво на восточном. Я не могла бы сделать эти карты взаимозаменяемыми при поиске замков и музеев, но оказалась в состоянии использовать общие схемы, чтобы понять планировку городов. У японцев есть особый способ организации городского пространства – с разбивкой на квадранты, названные по схеме «север – запад, север – восток, юг – запад, юг – восток», причем каждый квадрант делится геометрически на меньшие единицы, поименованные по определенной системе. Поняв эту структуру, вы оцените остроумную и прозрачную систему адресов Японии, разительно отличающуюся от западных систем.
