Мозг – повелитель времени

Пациенты, которым вживили электроды, часто соглашаются участвовать в различных научных экспериментах. Нейрохирург Ицхак Фрайд из Университета Лос-Анджелеса вживлял электроды в участок лобной доли, называемый дополнительной моторной областью. Пациентов просили выполнять очень простую задачу — реализовывать свою «свободу воли» путем нажатия на кнопки клавиатуры в любой момент, когда им заблагорассудится. Непосредственно перед нажатием на кнопку наблюдалось изменение активности многих нейронов. На основании активности популяций нейронов можно было с 80 % вероятностью предсказать, что человек собирается двинуть пальцем, еще за 900 мс до того момента, как человек действительно это делал (и за 700 мс до того момента, когда человек осознавал, что собирается это сделать)301.

Заметьте, 900 мс — более чем достаточно, чтобы мозг мог заставить палец пошевелиться. Например, если вас просят нажать на кнопку, как только вы увидите вспышку света, промежуток времени между вспышкой и нажатием на кнопку составляет около 300 мс. Из этих данных следует, что экспериментаторы знали о том, что человек собирается нажать на кнопку, раньше, чем сам человек это осознавал. В ряде подобного рода экспериментов было подтверждено, что при некоторых обстоятельствах за несколько сотен миллисекунд или даже целых секунд до совершения человеком или животным какого-то действия можно предсказать, что действие будет совершено302.

Однако эти данные не обязательно должны означать, что поведение человека точно предсказуемо на основании характера активности нейронов, или что сознание не имеет отношения к принятию решений. В данных экспериментах речь шла о чрезвычайно простых решениях. Решение двинуть пальцем нельзя сравнивать с решением принять или не принять предлагаемую работу. Так что, возможно, выбор момента для движения пальцем осуществляется в неосознанном процессе, запускающем осознанное ощущение «свободы воли», тогда как решение пациента участвовать в эксперименте, по-видимому, зависит как от неосознанных, так и осознанных процессов в сетях нейронов.

Как происходит процесс нажатия на кнопку клавиатуры? Произвольное нажатие на кнопку совершается в результате сокращения мышц пальца, которое происходит в результате серии потенциалов действия, перемещающихся вдоль срединного нерва. Потенциал действия возникает при активации двигательных нейронов на уровне шейного отдела спинного мозга, что, в свою очередь, является результатом активности нейронов двигательной зоны коры, отвечающей за движение рук. Но что заставляет возбуждаться нейроны двигательной коры?

Тут все довольно сложно, но суть такова: запуск активности любого нейрона обычно требует подъема активности нейронов, имеющих с данным нейроном синаптическую связь (его пресинаптических партнеров). Если говорить в общих чертах, этот подъем активности может выражаться в том, что многие пресинаптические нейроны возбуждаются на короткое время — порядка нескольких миллисекунд (так называемое пространственное суммирование: как будто бочку быстро заполняют водой, одновременно выливая в нее несколько ведер воды), или в том, что несколько пресинаптических нейронов остаются в возбужденном состоянии более длительное время — порядка десятков миллисекунд или дольше (так называемое временное суммирование: как будто бочку постепенно наполняют водой из шланга).

В любом случае этот процесс можно рассматривать как постепенное накопление стимулов к принятию определенного решения: вы можете решиться посмотреть фильм, поскольку многие ваши друзья вам советовали (пространственное суммирование), или поскольку один ваш друг, которому вы очень доверяете, настойчиво рекомендовал вам это сделать (временное суммирование).

В этом контексте стоит упомянуть еще один аспект действия нейронов, заключающийся в том, что они создают множество «помех»: сила их активности самопроизвольно меняется, увеличиваясь и уменьшаясь без очевидных причин (причины, безусловно, существуют, однако мы относим такие колебания к случайным фоновым помехам). Принятие простого решения о том, нажать или не нажать на кнопку, можно рассматривать как «соревнование» между двумя группами нейронов.

ТО, ЧТО МЫ ВОСПРИНИМАЕМ В КАЧЕСТВЕ СВОБОДНОГО ВОЛЕИЗЪЯВЛЕНИЯ, ПО-ВИДИМОМУ, ЯВЛЯЕТСЯ РЕЗУЛЬТАТОМ НЕОСОЗНАВАЕМОЙ НАМИ РАБОТЫ НЕЙРОНОВ, ОТВЕТСТВЕННЫХ ЗА ПРИНЯТИЕ РЕШЕНИЙ.