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

Наше ограниченное понимание функций мозга практически полностью обусловлено результатами, полученными после принятия чего-то вроде предложения Стенсена 1665 года о том, что мы должны стремиться «разобрать мозг на части и посмотреть, что эти составляющие могут делать по отдельности и вместе». Демонтаж проводился различными способами: суррогатно, генетически или с помощью электрода, – но все эти методы базируются, по существу, на одном и том же подходе. В 2017 году французский нейробиолог Ив Френьяк объяснил основную проблему причудливым языком, утверждая, что из-за сложности нервных систем «причинно-механистические объяснения качественно отличаются от понимания того, как комбинация составных модулей, выполняющих вычисления на более низком уровне, порождает эмерджентное поведение на более высоком уровне» [40]. Другими словами, мы пользуемся относительно грубой причинно-следственной моделью, построенной на некоторых важных и ошибочных предположениях, чтобы исследовать, как из взаимодействующих единиц в мозге возникают сложные феномены.

Более сотни лет ученые и философы неоднократно обращали внимание на один и тот же вопрос: как мы можем логически соотнести функцию с конкретной анатомической структурой? В 1877 году немецкий философ Фридрих Ланге использовал простую аналогию:

«Если кто-нибудь докажет мне, что легкое повреждение какой-то части мозга заставляет здоровую в остальном кошку отказаться от мышей, я поверю, что мы находимся на правильном пути психологических открытий. Но даже в этом случае я не буду считать, что найден тот пункт, в котором идеи мышиной охоты занимают исключительное место. Если часы бьют неправильно, потому что винтик поврежден, из этого не следует, что именно данный винтик вызывал бой часов» [41].

Как выразился мой друг, американский нейробиолог Майк Нитабах, читая черновик этой книги, утверждения о локализации функции, как правило, представляют собой грубую чрезмерную экстраполяцию. В лучшем случае мы лишь определили местонахождение функции, а часто просто показали корреляцию между местоположением и функцией.

На протяжении второй половины XX века британский психолог Ричард Грегори неоднократно поднимал данную проблему. На симпозиуме 1958 года, где Селфридж представил свою программу «Пандемониум», Грегори утверждал, что идентификация функции путем удаления или повреждения определенной структуры не только логически неверна, но и не дает реального понимания – можно ошибочно сосредоточиться на продукте поврежденной системы. Чтобы правильно выявить роль компонента, нужна теоретическая модель работы всей системы. В этом-то и заключается трудность, отмечал Грегори: «Биолог не имеет ни “Руководства по изготовлению”, ни сколько-нибудь ясного представления о том, какими могут быть многие из “устройств”, которые он изучает. Он должен угадать цель и выдвинуть для проверки подходящие гипотезы о том, как конкретное устройство может функционировать» [42]. Во время обсуждения статьи Грегори Мак-Каллок выразил свое согласие, указав, что «доказательство, подчерпнутое из исследования пораженнного мозга, при неосторожности приведет к полной ерунде».

С годами критика Грегори разрослась: он приводил всевозможные аналогии, расшатывая уверенность исследователей в том, что если конкретная структура мозга была удалена, то изменения в поведении обусловлены локализацией функции в данной части мозга. Такие аналогии часто включали в себя передовые технологии того времени, которые теперь выглядят причудливыми или даже загадочными для молодых людей: электронные лампы в телевизорах, свечи зажигания в автомобильных двигателях и т. д. – все они были сосредоточены на одной и той же проблеме интерпретации результатов «простых» экспериментов, в ходе которых удалялся ключевой компонент [43].

Один из самых наводящих на размышления аргументов Грегори был связан с тем, с чего начинал Стенсен. Он предположил, что мы можем понять мозг так же, как машину, разбирая его на части и выделяя функции для каждой составляющей. В своей обширной работе 1981 года «Разум в науке» Грегори усомнился в том, что это действительно так, указав, что отдельные функции редко можно выявить, удаляя части одну за другой: