Мозг – повелитель времени

Более того, некоторые данные указывают на глубокую связь пространства и времени на уровне отдельных нейронов234. Например, как было сказано выше, нейробиологи на протяжении многих десятилетий анализировали активность нейронов, ответственных за восприятие пространства. В частности, они изучали активность клеток места в гиппокампе, которые с большей вероятностью возбуждаются в тот момент, когда животное попадает в специфическую точку пространства. Более поздние исследования показали, что небольшая часть клеток гиппокампа может запоминать расстояние, проделанное крысой на беговом колесе. Например, такой «нейрон расстояния» может возбуждаться в тот момент, когда крыса проделала путь в пять метров, причем более или менее независимо от общей длины пути (или, что одно и то же, независимо от скорости вращения колеса). Другие клетки, по-видимому, запоминают количество времени, проведенного животным на колесе, например, возбуждаясь через 20 секунд пробежки, и опять-таки более или менее независимо от общей длины проделанного пути. Однако большинство клеток ведут себя более сложным образом: характер их возбуждения зависит от некоего сложного комплекса факторов, включающих в себя положение в пространстве, проделанное расстояние, время и скорость движения.

В целом мы пока не понимаем до конца, как нейроны гиппокампа (или какой-то другой области мозга) измеряют, воспроизводят и хранят информацию о величине пространственных и временны́х параметров. Но на основании филологических, психофизических и нейрофизиологических данных можно сделать вывод, что в наших цепях нейронов пространство и время переплетены между собой.

ТЕОРИЯ ОТНОСИТЕЛЬНОСТИ В ФИЗИКЕ И НЕЙРОБИОЛОГИИ

В последних главах мы говорили о том, что связь между пространством и временем имеет интересные аналогии в физике и нейробиологии. Перечислим их.

Время относительно. Эйнштейн показал, что, хотя скорость света абсолютна, время и пространство относительны: при высоких скоростях ход часов замедляется. Эйнштейн также упоминал об относительности субъективно воспринимаемого времени: «Час, проведенный в парке на скамейке с симпатичной девушкой, кажется минутой, тогда как минута на горячей плите может показаться часом»235. Как мы обсуждали в главе 4, наше субъективное ощущение течения времени действительно относительно и зависит от множества факторов, включая обстановку, эмоциональное состояние, сосредоточенность, особенности стимулов (такие как расстояние и скорость), а также воздействие психоактивных веществ.

Пространство и время не независимы. Специальная теория относительности устанавливает связь между пространством и временем: перемещение с очень высокой скоростью через пространство замедляет время, тогда как неподвижность — самый «быстрый» путь перемещения вдоль оси времени. В субъективном восприятии пространство и время тоже взаимосвязаны. Например, эта связь проявляется в форме каппа-эффекта, который заключается в том, что при увеличении расстояния между двумя событиями, происходящими с одним и тем же интервалом времени (что аналогично увеличению скорости), люди склонны преувеличивать длительность этих интервалов236.

Относительность одновременности. Одно из наиболее удивительных следствий специальной теории относительности заключается в том, что два одновременных события с точки зрения одного наблюдателя не являются одновременными для другого наблюдателя, движущегося по отношению к первому, а, значит, одновременность относительна. Например, поскольку скорость света в миллион раз больше скорости звука, зрительные и слуховые сигналы от одного и того же события поступают к нашим органам чувств с разной задержкой. На дешевых местах в концертном зале вы слышите звук и видите удар тарелок как бы одновременно, однако звук может доходить до вас с задержкой до 100 мс. В главе 12 мы узнаем, что при создании динамической картины внешних событий мозг достаточно вольно интерпретирует одновременность событий.

Пиаже очень занимали эти параллели из мира физики и психологии. По-видимому, он верил в существование глубокой связи между детским врожденным представлением об относительности времени и относительностью времени в теории Эйнштейна237. Но любая кажущаяся параллель между специальной теорией относительности и нашим восприятием времени — лишь кажущаяся параллель. Взаимозависимость пространства и времени в физике раскрывает перед нами законы вселенной, но не позволяет глубже постичь психологию восприятия времени. Тот факт, что расстояние может влиять на восприятие времени, ничего не говорит о физической природе пространства и времени, однако вскрывает некие глубинные механизмы функционирования мозга238. Но какие именно?