Восходящие, сенсорные сигналы хаотичны и неполноценны. Если бы нам было нужно каждый раз с нуля анализировать зрительную или слуховую информацию, то мы бы ничего не слышали и не видели: нам бы приходилось долго и тщательно рассматривать самые простые предметы, чтобы составить о них адекватное представление. Мы же реагируем на стимулы, длящиеся мгновения, как будто мы эти предметы разглядели во всех деталях. При игре в баскетбол, например, вам необязательно внимательно разглядывать мяч каждый раз, когда он летит в вашу сторону. Сенсорный сигнал из бокового поля зрения дает мозгу исключительно размытую, фрагментарную информацию, нечто вроде «большая быстрая клякса сбоку». Большая быстрая клякса сбоку может теоретически обозначать «мяч», а может «ворона» или, допустим, «„Ашан“ 31 декабря». Но предыдущий опыт позволяет вышестоящему отделу мозга спросить у нижестоящего: «А не мяч ли это?», потому что еще более вышестоящий отдел спрашивает у него: «А не в баскетбол ли мы играем?» В рамках этой глобальной презумпции «баскетбол», «мяч» и «клякса» мгновенно находят общий язык, потому что в подавляющем большинстве случаев при игре в баскетбол большая быстрая клякса сбоку соответствует именно мячу. За годы тренировок между вышестоящей репрезентацией «мяч» и нижестоящей интерпретацией «большая быстрая клякса сбоку» установилась более сильная связь, чем между «кляксой» и «вороной», поэтому интерпретация «мяч» своими нисходящими связями поддерживает «кляксу», а «клякса» своими восходящими связями поддерживает «мяч», и все альтернативные интерпретации подавляются. В такой одновременной многоуровневой подгонке сенсорного мира под ожидание и заключается вычислительная мощь коры больших полушарий.
Пожалуй, самое сногсшибательное свойство коры – это то, что ей совершенно все равно, какие именно сигналы анализировать и интерпретировать. Ярче всего это иллюстрируют эксперименты на крысах, которым имплантируют искусственные органы чувств – например, камеру для инфракрасного зрения61
. Для этого вовсе не требуется тончайшими приборами соединять в точных комбинациях миллионы нейронов. Они сами соединятся так, как нужно. Достаточно взять инфракрасную камеру и соединить ее электродами с крысиной корой. Поначалу, конечно, крыса ничего инфракрасного видеть не будет. Электроды будут посылать импульсы в кору, вызывая там случайные сигналы. Но постепенно крысиный мозг научится сопоставлять эти случайные сигналы с другими органами чувств и отшлифует их синаптические соединения таким образом, чтобы они не противоречили друг другу. Искусственный орган чувств окажется встроенным в корковую модель мира точно так же, как обычные глаза или уши. В конце концов крыса научится использовать новую информацию, чтобы ориентироваться в темноте.По-видимому, с этой универсальностью коры во многом связан эволюционный успех млекопитающих как группы. Во времена динозавров нашим ночным предкам приходилось полагаться на скудные сенсорные данные: запахи, шорохи, дуновения. Кора помогала объединять и интерпретировать все эти крупицы информации в единую картину мира и быстро в ней ориентироваться. Когда нептичьи динозавры вымерли, млекопитающие получили доступ к широкому спектру освободившихся экологических ниш, а кора – к широкому спектру богатой сенсорной информации. Благодаря способности интерпретировать что угодно кора одинаково хорошо подходит для эхолокации, как у летучих мышей или дельфинов, и для осязания, как у мышей или кротов, и для зрения, как у приматов или опоссумов. Кора – это универсальная машина понимания реальности. С ее помощью мы, млекопитающие, захватили весь мир.
По Платону, зрение представляет собой слияние двух видов огня: одного, излучаемого предметами, и второго, исходящего из глаз. Согласно современным представлениям, зрение представляет собой слияние двух потоков информации: одного, основанного на сигналах сетчатки, и другого, направленного в противоположную сторону. Разница лишь в том, с какой стороны от глаз происходит слияние двух огней.
11. Сколько стоит счастье
Нью-Йорк, 1926 г. Молодая светская женщина из богатой семьи, вошедшая в историю под псевдонимом Роуз Р., ложится спать, и ей снится кошмар. Она заточена в неприступном замке. Она сама и есть этот замок, каменный, неподвижный. Когда Роуз просыпается, ее сон сбывается. Она смотрит в пустоту, в зеркало, но не может пошевелиться, не может сдвинуть с места ни тело, ни даже ум. Она как будто бесконечно скитается в собственной голове, запертая, как в стойле, в пустых, бесконечно повторяющихся цепочках мыслей. Квадратным кольцом крутится мелодия «Povero Rigoletto» из оперы Верди. Родные пытаются растолкать Роуз, но та продолжает просто сидеть и ничего не делать. Так продолжается 43 года.