Как мы видим? Нейробиология зрительного восприятия

После того как экспериментаторы приучили обезьян неподвижно лежать внутри томографа, они протестировали их реакцию на различные визуальные стимулы. Как вы могли догадаться, при виде лиц у этих животных не активизировались типичные участки распознавания лиц в височной коре. Но примечательно то, что эти участки мозга реагировали на изображения рук. В нормальной социальной среде наиболее важными визуальными объектами для приматов являются лица. Лица сигнализируют о гневе, страхе, враждебности, любви и других эмоциях, то есть несут важную для выживания информацию. По всей видимости, вторым по важности объектом окружающего мира являются руки их сородичей или в данном случае экспериментаторов, растивших и кормивших подопытных обезьян.

Но нейроны, которые переквалифицировались в распознавание рук, сохранили свою пластичность. Примерно через шесть месяцев после того, как обезьянам разрешили видеть лица экспериментаторов и других обезьян, нейроны на участках распознавания лиц постепенно приобрели избирательную чувствительность к лицам. Очевидно, лица несут так много важной информации, что природа сочла необходимым вернуть этим нейронам на обработку вычислительные мощности, временно «захваченные» руками.

Существование специальных участков распознавания лиц также объясняет такое необычное и давно известное расстройство восприятия, как лицевая слепота или прозопагнозия (от греч. prosop – лицо, и agnosia – неузнавание). При этом расстройстве человек обладает абсолютно нормальным зрением, но испытывает трудности с узнаванием лиц. Он распознает лица и отличает их друг от друга, но не может узнавать знакомые лица по памяти.

Есть разные степени прозопагнозии – от легкой формы до почти полной «лицевой слепоты», которая обычно требует медицинского вмешательства. На противоположном полюсе находятся люди с суперспособностью к запоминанию лиц. Сенатор Эдвард Кеннеди, по словам одного из его помощников, мог узнать по памяти 10 000 человек. Лично я подозреваю у себя легкую форму прозопагнозии. Я могу провести отличный вечер в приятной компании, а на следующий день, столкнувшись с кем-то из вчерашних собеседников, подумать: «Мне кажется, я где-то видел этого человека? Или нет?» Поэтому, если я когда-нибудь пройду мимо вас, не поздоровавшись, не вините меня в спесивости – это недоработка моего мозга.

Итак, подведем итог: зоны распознавания лиц расположены в определенных местах головного мозга; предположительно функционируют как единая система и развивают избирательную чувствительность к лицам посредством опыта. Как указывает Ливингстон, эта распределенная, зависимая от опыта система во многих отношениях ведет себя так, как если бы ее клетки были элементами своего рода обучаемой нейронной сети.

9 | Формирование нейронной сети: нейроны соединяются, если вместе возбуждаются

Моей целью было понять… почему удаление у пациента значительного по размеру участка мозговой ткани почти не отражалось на его интеллектуальных и иных способностях, по крайней мере так, чтобы это стало заметно для членов его семьи. Каким образом удаление всей правой половины коры не приводило к потере интеллекта?

ДОНАЛЬД ХЕББ

Теперь мы начнем сводить все воедино – чтобы наконец-то ответить на вопрос, поставленный в начале книги: как мы узнаем своего ребенка? Для этого давайте вернемся в 1960-е гг., когда на стыке нейробиологии и вычислительной биологии родилась захватывающая новая дисциплина, основы которой были заложены более полувека назад канадским нейробиологом Дональдом Хеббом.

Представьте себе мозг, содержащий всего два нейрона. Как и большинство нейронов, они соединены между собой через синапсы. (Оставим пока в стороне общение с внешним миром. Это упрощенный гипотетический мозг.) Оба нейрона время от времени возбуждаются. В данном случае под возбуждением понимается просто генерация нервных импульсов.

Теперь сравним две ситуации. В первом случае два гипотетических нейрона возбуждаются в разное время: когда один нейрон активируется, другой молчит. Каждый срабатывает в ответ на входные сигналы безотносительно к другому. Во втором случае нейроны срабатывают вместе: когда возбуждается один нейрон, возбуждается и другой. В обоих случаях уровень активности обоих нейронов одинаков. Единственная разница в том, что они срабатывают либо одновременно, либо в разное время.