Инкогнито. Тайная жизнь мозга

Эта идея — не научная фантастика; работа уже началась. Недавно исследователи Джеральд Якобс и Джереми Натанс взяли человеческий ген фотопигмента — белка в сетчатке, который поглощает свет с определенной длиной волны, — и вмонтировали его мышам с дальтонизмом[60]. Что появилось? Цветное зрение. Мыши теперь могли различать цвета. Представьте, что вы даете мышам задание, за выполнение которого они получают награду при нажатии синей кнопки и ничего не получают при нажатии красной кнопки. В каждом испытании расположение синей и красной кнопок является случайным. Оказалось, что модифицированные мыши научились выбирать синюю кнопку, в то время как для обычных мышей кнопки выглядели неразличимыми и поэтому выбирались наугад. Мозг новых мышей выяснил, как слышать тот новый диалект, на котором говорят их глаза.

Из естественной эволюционной лаборатории происходит и аналогичный феномен у людей. По меньшей мере пятнадцать процентов женщин имеют генетическую мутацию — дополнительный (четвертый) тип фоторецепторов, который позволяет различать цвета, выглядящие одинаковыми для большинства людей[61]. Например, они могут четко различить два цветных лоскутка, которые большинство людей сочтут окрашенными в один и тот же цвет. (Никто еще не определял, какой процент споров о моде вызван этой мутацией.)

Таким образом, включение новых потоков данных в мозг — не теоретическое измышление: оно уже существует в различных вариантах. Может показаться удивительным, насколько быстро новые входные сигналы становятся работоспособными, однако, как незатейливо подытожил десятилетия своих исследований Пол Бах-у-Рита, «просто дайте мозгу информацию, и он разберется».

Если что-либо из рассказанного изменило ваш взгляд на то, как вы воспринимаете реальность, пристегните ремни, потому что дальше будет еще удивительнее. Мы узнаем, почему зрение имеет очень мало общего с нашими глазами.

Активность изнутри

При традиционном взгляде на восприятие сигналы от органов чувств подаются в мозг, они прокладывают путь по сенсорной иерархии и становятся видимыми, слышимыми, обретают запах и вкус — «воспринимаются». Однако более близкое знакомство с этими сигналами говорит, что это не так. Мозг штатно рассматривается как большей частью закрытая система, которая работает с внутренне производимой активностью[62]. У нас есть много примеров активности такого рода: например, дыхание, пищеварение и ходьба управляются автономно работающими генераторами активности в стволе мозга и спинном мозге. Во время сна мозг изолирован от нормального входного сигнала, поэтому единственным источником стимуляции коры выступает внутренняя активность. В состоянии бодрствования внутренняя активность становится основой для воображения и галлюцинаций.

Еще более удивительным аспектом этой ситуации является то, что внутренние данные не создаются внешними сенсорными данными, а лишь модулируются ими. В 1911 году шотландский альпинист и нейрофизиолог Томас Грэхем Браун показал, что программа для движения мышц, которые задействуются во время ходьбы, встроена в систему спинного мозга[63]. Он отделил сенсорные нервы от ног кошки и продемонстрировал, что та прекрасно могла ходить по беговой дорожке. Это говорило о том, что программа для ходьбы генерировалась в спинном мозге и что сенсорная обратная связь от ног использовалась только для модулирования программы — когда, скажем, кошка шагала по скользкой поверхности или ей нужно было стоять вертикально.

Примечательно, что так работает не только спинной мозг, но и нервная система в целом: сенсорные входные сигналы модулируют активность, генерируемую внутри. С этой точки зрения разница между состояниями бодрствования и сна всего лишь в том, что данные, поступающие от глаз, закрепляют восприятие. Видение во сне (сновидение) — это восприятие, которое ни к чему не привязано в реальном мире; восприятие при бодрствовании — это нечто похожее на сновидение, но больше привязанное к тому, что перед вами. Другие примеры непривязанного восприятия можно найти у заключенных, находящихся в одиночной темной камере, или у людей в камере сенсорной депривации. В обеих ситуациях быстро появляются галлюцинации.

Десять процентов людей с болезнями глаз и потерей зрения будут испытывать зрительные галлюцинации. Так, при одном необычном расстройстве, известном как синдром Шарля Бонне, потерявшие зрение люди начинают видеть различные объекты, например цветы, птиц, других людей, здания, причем они знают, что объекты нереальны. Первым это явление описал швейцарский философ XVIII века Шарль Бонне. Он заметил, что его дед, потерявший зрение из-за катаракты, пытался взаимодействовать с объектами и животными, которых в реальности не существовало.