Действие вместо реакции - Олег Юрьевич Цендровский
Шрифт:
Интервал:
Закладка:
Затем, в 1848 году, произошел самый известный несчастный случай в истории нейронаук. Бригадир Финеас Гейдж прокладывал железную дорогу и случайно спровоцировал взрыв порохового заряда, который использовался в работах. Железный лом диаметром больше 3 сантиметров пробил ему череп чуть ниже левой глазницы и вышел вверху головы, на стыке лобной и теменной кости.
Финеас Гейдж потерял значительную часть лобной доли мозга, но, ко всеобщему изумлению, выжил. Более того, спустя два месяца он смог вернуться к активному образу жизни, нашел себе другую работу и прожил еще двенадцать лет.
Траектория движения железного лома в черепе Финеаса Гейджа, согласно данным его врача Джона Харлоу
Без последствий такая обширная травма мозга, разумеется, не осталась. По словам друзей и обследовавших его врачей, Финеас Гейдж полностью переменился как личность. Он фактически стал другим человеком и притом человеком крайне неприятным. У Финеаса Гейджа развился комплекс симптомов, который впоследствии стал известен как синдром лобной доли. Он стал несдержан, импульсивен и груб, утратил способность к долгосрочному планированию и управлению состояниями своего ума.
Случай Финеаса Гейджа был воспринят как подлинное чудо и стал мощным стимулом для изучения связи лобных долей с самоконтролем, управлением эмоциями и желаниями, принятием решений и планированием.
В 1860-х годах французский хирург и анатом Поль Брока́ прознал о пациенте, который также страдал весьма необычным расстройством. В течение более двадцати лет этот человек постепенно утрачивал способность разговаривать. С каждым годом ему становилось все труднее и произносить слова, и сопрягать их в грамотные предложения. Лицевые мышцы пациента, как и его грамматические навыки, охватывал медленный паралич. Тем не менее его способность понимать устную и письменную речь и другие его умственные навыки на удивление никак не пострадали.
Поль Брока провел посмертное вскрытие и обнаружил в левом полушарии мужчины значительные повреждения в специфической зоне лобной доли мозга. В последующие годы Брока исследовал в своих работах как этот, так и ряд схожих случаев. Описанный им отдел мозга, отвечающий за производство речи и ее грамматическую связность, был назван в его честь. Ныне он известен как зона Брока.
Работы Брока вдохновили тысячи ученых на проведение вскрытий и экспериментов, чтобы соотнести отделы мозга с их особыми функциями. В последующие полтора столетия ученые выявили функции у сотен других модулей и субмодулей нашего мозга, а также их специфику в разных полушариях.
Но почему наша нервная система устроена именно так? Почему в мозге нет одного центра принятия решений, а вместо этого имеется несколько соперничающих командных пунктов? Почему модули мозга и функции ума обладают столь высокой степенью независимости друг от друга и не подчиняются одному начальнику?
Наш мозг сформировался в ходе долгой эволюции, а в таких вещах, как общий план нервной системы, эволюция до крайности расчетлива. Нам следует задаться вопросом: «Что делает модульную нервную систему эффективнее возможных альтернатив и какие преимущества модульная организация нам дает?».
Чтобы ответить на него, полезно будет взглянуть на мозг с позиций компьютерного инженера. Дело здесь, конечно, не в том, что мозг подобен компьютеру. Скорее это компьютеры и всевозможные устройства, как мы уже обсуждали на примере кибернетики, были созданы по образцу нервных систем.
Мозг не есть компьютер. Это компьютер есть примитивный и почти игрушечный мозг, который пока что без помогающего ему человека не способен ни возникнуть, ни продолжить свое существование. Компьютеры появились на миллиарды лет позже живых организмов и устроены на порядки проще их. Именно потому компьютерная аналогия, упрощая дело, способствует первичному пониманию.
Можно назвать по крайней мере пять причин, почему любая сложная нервная система, по всей видимости, может быть организована только полицентрически и никак иначе.
I. Преимущества специализации
В жизни человека и в жизни общества перед нами стоит множество различных задач. Они требуют от нас уникальных знаний и навыков, особых процедур, специфических материальных условий и инструментов.
Было бы наивно ожидать, что инженер без долгой предварительной подготовки сможет провести операцию на мозге, а авиадиспетчер спроектирует небоскреб. Пожалуй, со временем они могли бы этому научиться. Но даже так, чем больше разнотипных задач эти люди должны будут освоить, тем ниже будет их эффективность в каждой из них. Нельзя быть одновременно и хорошим фермером, и хирургом, и инженером, и продавцом, и архитектором. Не хватит сил и времени.
Точно так же обработка разных типов информации в мозге имеет свою специфику. Конечно, различия в степени специализации у нервных модулей намного меньше, чем различия в знаниях и навыках между профессиями. Тем не менее такие различия есть и они существенны.
Теоретически нервные клетки в большинстве модулей человеческого мозга способны освоить профессии своих коллег из других отделов и научиться их ремеслу. С практической же точки зрения, у них обыкновенно нет ни причин, ни возможности сменить свою квалификацию. Они нужны на своих собственных местах. Если они эти места оставят, кто возьмет на себя их ношу?
Специализация рождает эффективность – и это справедливо как на заводском производстве, так и в нервной системе.
Представьте, что вы идете по пешеходному переходу, поигрываете связкой ключей, слушаете песню через наушники и тихо подпеваете в такт ее словам и аккордам. Одновременно вы посматриваете на машины и неспешно обдумываете предстоящие дела. Ваш кишечник занят пищеварением, иммунная система отражает натиск врага, эндокринная система производит гормоны, глаза видят, уши слышат, сердце бьется, а легкие дышат.
Как одна неспециализированная система могла бы в режиме настоящего времени дирижировать этими процессами и контролировать еще тысячи других, не названных здесь? Может ли единый командный центр в нашем мозге управлять каждым нашим вздохом, каждым взглядом, каждой мыслью, каждым шевелением пальца? Вполне очевидно, что нет, хотя бы потому, что эти одновременно решаемые задачи требуют разных подходов.
И наше тело, и наш ум могут работать только как команда специалистов. В подтверждение этого наука в последние два столетия выделила в мозге множество узкоспециализированных модулей. Классическим примером здесь будет зона Брока.
Прежде всего, зона Брока отвечает за координацию мускульных движений, необходимых для производства устной речи. Мышцы нашего рта, губ и языка организуются ей в единый и слаженный оркестр, благодаря чему нечто столь сложное, как речь, становится возможным. Кроме того, зона Брока организует построение фраз по правилам грамматики и синтаксиса. Наконец, эта область отвечает за понимание взаимоотношений между сложными частями фраз.
