Мозг: биография. Извилистый путь к пониманию того, как работает наш разум, где хранится память и формируются мысли

Существование выделенных цепей более высокого уровня в зрительном восприятии было подчеркнуто в 1992 году[234], когда Дэвид Милнер и Мелвин Гудейл предположили, что в мозге млекопитающих существуют два отдельных потока зрительной обработки с различными выходными функциями [20]. После первичной обработки в зрительной коре в задней части мозга визуальная информация разделяется на два пути. Один из них идет в верхнюю часть мозга[235] – так называемую систему «где», или дорсальный поток, который предположительно кодирует информацию о пространственном местоположении обнаруженного объекта, проецируя данные в моторную кору. Другой путь, который пролегает глубже, в нижней части коры головного мозга[236], называется вентральным потоком и иногда системой «что». Он связан с идентификацией увиденных объектов. Вентральный поток связан с областями мозга, ответственными за формирование памяти и социальное поведение. Между двумя потоками есть связь: в какой-то момент вы, взглянув на кошку и желая ее погладить, должны будете задействовать их оба.

Различия между двумя потоками – «где» и «что», дорсальным и вентральным, распознаванием и действием – подчеркивают сложность функциональной локализации в мозге [21]. Локализованная функция предполагает наличие не только физических характеристик стимула, но и таких его аспектов, которые требуют от организма готовности реагировать определенным образом – тянуться к объекту или помнить о нем [22]. Данный идея функциональной локализации гораздо более пластична, нежели окостеневшее представление, будто все аспекты восприятия бабушки находятся в одной и той же области [23]. Но по мере того, как растет число взаимосвязей и обнаруживается участие различных сенсорных модальностей в сходных нейронных путях, идея о том, что функция полностью локализована, постепенно ослабевает. Наше понимание того, что именно локализовано, становится все более запутанным – или, если хотите, более богатым.

* * *

Предельный вид локализации, предложенный Хьюбелом и Визелем и – в ограниченной степени – существованием «клеток Дженнифер Энистон», может быть описан в терминах активности отдельных нейронов. В 1972 году кембриджский физиолог Гораций Барлоу сформулировал «пять догм» о связи между активностью отдельных нейронов и ощущением [24]. Эти «догмы» на самом деле были просто предположениями или гипотезами, которые могли сосредоточить внимание на том, как работает нервная система, и привести к будущим экспериментам. Барлоу явно позаимствовал свой подход и сам термин «догма» из концепции Фрэнсиса Крика о генетической основе синтеза белка, высказанной в лекции 1957 года[237], которая помогла создать невероятно успешную структуру молекулярной биологии [25]. Статья Барлоу сильно повлияла на науку – когнитивист Маргарет Боден назвала ее революционной [26].

Отправной точкой позиции Барлоу – его первой «догмой» – было то, что полное представление о работе нервной системы требует описания не только деятельности клетки, но и ее роли как сетевого узла. Основной принцип функционирования таких сетей, утверждал Барлоу, заключается в том, что «на все более высоких уровнях сенсорных путей информация о физическом раздражителе передается все меньшим количеством активных нейронов». Чтобы объяснить эту идею, Барлоу сослался на мысль, высказанную в 1890 году Уильямом Джеймсом, утверждавшим, что в мозгу должна быть «папская клетка», которая, как и папа римский, является главой всех других клеток мозга [27]. Хотя такой анатомической структуры не существует, термин «папская клетка» закрепился как способ описания высокоиерархической теории организации мозга. Барлоу предположил, что, хотя и не было никакой «папской клетки», могло существовать то, что он в шутку называл «кардинальскими клетками». Как и в католической церкви, они бы располагались ниже по иерархии и были представлены в большем количестве, хотя только единицы из подобных нейронов проявляли бы активность постоянно [28]. Барлоу подчеркивал, что нейроны реагируют на особенности окружающей среды способом, который был сформирован в ходе эволюции и который включает в себя факторы и наследственности, и окружающей среды. Частота, с которой срабатывает нейрон, может быть принята в качестве меры «субъективной уверенности»: чем выше скорость срабатывания, тем более вероятно, что причина активности нейрона действительно присутствует в реальном мире. Что касается того, что происходило во время этой обработки, Барлоу утверждал, что объекты представлены в нейронной активности как символическая абстракция. Данную идею ученый позаимствовал из работы Кеннета Крейка, написанной тремя десятилетиями ранее. Согласно ей, определенные элементы стимула кодируются в нейронной активности, позволяя мозгу обрабатывать только эти ключевые абстракции.

Нет никаких доказательств чего-либо нематериального в наших головах или в голове любого другого животного.