Достижения мозга. Как этот орган стал самой сложной и влиятельной частью тела человека

20. Схематическое представление определенных с помощью фМРТ специализированных участков вентрального пути зрительной коры. V1 обозначает первичную зрительную кору. Вид головного мозга снизу

Эта специализация проявляется в относительно специфических дефектах восприятия после травмы. В зависимости от задетого участка, пациенты будут страдать от нарушений распознавания предметов (предметная агнозия), нарушений чтения (алексия без аграфии: пациенты утрачивают способность читать, но нормально пишут), проблем с распознаванием лиц (прозопагнозия), нарушений цветового восприятия (ахроматопсия: пациенты видят только черное и белое), неспособности воспринимать движение (акинетопсия) или топографической дезориентации.

Так, долго считалось, что эти участки служили соответствующими местами визуальной идентификации предметов, лиц и так далее. В действительности все обстоит сложнее. Недавно с помощью новых научных методов ученые выявили важность коммуникации этих вентральных участков между собой и с другими системами (среди которых дорсальный путь, нейросети речи и внимания для реализации этих задач.

Теперь считается, что только интегрированная обработка данных между несколькими центрами может помочь осознать богатство нашего визуального опыта. Как и другие когнитивные области, визуальное восприятие все чаще и чаще в определенном смысле считается результирующим свойством динамических сетей, когда все сводится к сумме составляющих частей. Ученые отказались от строго модулярного подхода, в соответствии с которым каждый участок делает свою работу отдельно.

Мысленный взор

Всегда ли нам нужны глаза, чтобы видеть? Вовсе необязательно! На самом деле, большинство из нас мобилизуют «око духа», чтоб представить себе те предметы, которые не попадают в поле зрения. Когда мы погружаемся в воспоминания, с удовольствием читаем роман или рисуем, мы используем зрительное воображение. Благодаря этой способности можем, например, вспомнить улыбку Джоконды, даже не находясь в Лувре, или мысленно увидеть то, что не существует – скажем, мифических животных типа единорога. Получается, что такое мысленное представление обладает настоящей творческой силой – «абсолютной силой», как говорил английский поэт Уильям Вордсворт. Зрительное воображение также важно для предсказания будущих сценариев: например, прежде чем припарковаться в узком месте, мы способны оценить, войдет ли машина в это ограниченное пространство или нет.

Как нам удается представить себе сцены, которые не могут существовать или еще не существуют? Часто у нас создается впечатление, что мы «почти видим» в результате такой работы воображения. Этот почти визуальный характер вызвал появление теоретических моделей, предполагающих равенство между восприятием и зрительным воображением: по мнению ученых, зрительное воображение задействует те же функции и мозговые сети, что и визуальное восприятие, включая первичную зрительную кору (V1 на рисунке 20). Речь идет о доминирующей в нейронауках модели зрительного воображения, которая встречается как в научной литературе, так и в книгах, предназначенных для широкой аудитории. Однако у этой модели есть одна существенная проблема. Разработанная на основе данных визуализации обычного мозга, она не учитывает результаты исследований, полученных у пациентов с травмами мозга. Между тем около двадцати лет назад стало известно, что пациенты с повреждением коры в затылочной части мозга и нарушениями зрительного восприятия могут иметь совершенно нормальное зрительное воображение.

Вот поэтому мы предположили другой вариант: зрительное воображение разделяет некоторые процессы со зрением, но оно не требует активации зрительных участков затылочной доли. Мысленная визуализация, скорее, основана на функционировании зрительных сетей «высокого уровня». Расположенные в «полу» височной доли, в самой нижней части мозга, эти сети, как мы только что видели, имеют важное значение для зрительного распознавания. Как известно, пациенты с обширными травмами височной доли могут утрачивать свои способности зрительного воображения. Совершенно неожиданно выяснилось, что у этих неспособных к визуализации воображаемых предметов пациентов почти всегда были повреждения височной доли левого полушария.