Инкогнито. Тайная жизнь мозга

Так в чем же преимущество зацикленного мозга? Во-первых, это позволяет организму не ограничиваться поведением «стимул — реакция», а дает возможность делать прогнозы для фактического сенсорного входного сигнала. Вспомните о попытках поймать бейсбольный мяч. Если бы вы были просто линейным конвейерным устройством, то не смогли бы этого сделать: между моментом, когда свет попадает к вам на сетчатку, и моментом, когда вы сможете выполнить двигательную команду, есть задержка в сотни миллисекунд. Ваша рука всегда попадала бы в место, где мяч был раньше. Мы способны поймать мяч только потому, что у нас есть глубоко прошитые внутренние модели физических явлений[69], которые генерируют предполагаемое время и место приземления мяча в зависимости от ускорения и силы тяжести[70]. Эти параметры в предсказательных внутренних моделях задаются нашим жизненным опытом и обычной практикой. Таким образом, наш мозг работает не только с последними полученными данными, но и конструирует прогнозы о том, где будет мяч.

Это конкретный пример более широкой концепции внутренних моделей внешнего мира. Мозг внутри моделирует то, что произойдет, если вы будете выполнять некоторое действие при определенных условиях. Внутренние модели не только играют роль в двигательных актах (таких как ловля мяча или уклонение), но также лежат в основе сознательного восприятия. Еще в 1940-е годы мыслители начали разбирать идею, что восприятие — это не строительство из кусочков захватываемых данных, а сопоставление ожиданий и поступающих сенсорных данных[71].

Как бы странно это ни звучало, но подобная конструкция родилась в результате наблюдения, что наши ожидания определяют то, что мы видим. Вы не верите в это? Попробуйте понять, что изображено на рисунке ниже. Если у вашего мозга нет априорного ожидания, что означают эти пятна, то вы увидите только пятна. Чтобы что-то «увидеть», необходимо соответствие между ожиданиями и входящими данными.

Демонстрация роли ожидания в восприятии. Изначально пятна не имеют смысла для зрителя, и только после подсказки изображение обретает смысл. (Не беспокойтесь, если для вас они выглядят пятнами: подсказка появится в этой главе немного позднее.) Взято из Ahissar and Hochstein, 2004

Один из наиболее ранних примеров такой схемы появился в работе нейрофизиолога Дональда Маккея. В 1956 году он предположил, что зрительная кора — это, по сути, машина, задачей которой является генерирование модели мира[72]. Маккей считал, что первичная зрительная кора конструирует внутреннюю модель, позволяющую предвидеть данные, поступающие от сетчатки (информацию по анатомии смотрите в приложении). Кора отправляет прогнозы к таламусу, который сообщает о разнице между тем, что поступает через глаза, и тем, что было спрогнозировано. Таламус направляет обратно в кору только информацию об этой разнице. Непредсказанная информация корректирует внутреннюю модель так, чтобы в будущем было меньше несовпадений. Таким образом мозг конкретизирует свою модель мира, уделяя внимание ошибкам. Маккей указывал, что эта модель согласуется с тем анатомическим фактом, что от первичной зрительной коры к таламусу идет вдесятеро больше волокон, чем в обратном направлении, — в точности то, чего можно было бы ожидать, если бы от коры к таламусу направлялись подробные ожидания, а в другом направлении шла только информация с сигналом о разнице.

Все это говорит нам, что восприятие отражает активное сравнение сенсорных входных сигналов с внутренними предсказаниями. Мы получаем возможность понять более масштабную концепцию: осознание среды происходит только в том случае, если сенсорные входные сигналы нарушают ожидания. Когда мир предсказывается успешно, осознание не нужно, поскольку мозг хорошо делает свою работу. Например, когда вы учитесь ездить на велосипеде, требуется масса сознательной концентрации; а через некоторое время, когда сенсорно-двигательные прогнозы отлажены, езда становится бессознательной. Я не имею в виду, что вы не осознаете, что едете на велосипеде, но вы не задумываетесь о том, как держите руль, прикладываете усилие к педалям и балансируете телом. Благодаря обширному опыту ваш мозг точно знает, чего следует ожидать, когда вы совершаете свои движения. Именно поэтому вы не думаете ни о движениях, ни об ощущениях до тех пор, пока что-то не изменится, например не налетит сильный ветер или не спустит шина. Как только новая ситуация нарушает ожидания, сознание включается, а внутренняя модель корректируется.