Последние исследования нейробиологов показали более точно, как люди ориентируются в пространстве. Это сложный процесс, в котором участвует гиппокамп и другие области мозга (подставка, то есть основание гиппокампа; энториальная область коры, волокна которой достигают гиппокампа; подобласти гиппокампа CA-3 и CA-1). Жозеф Леду называет гиппокамп «механизмом определения местоположения». Исследования канадского ученого Джона О’Кифа из Университета Макгилла, проведенные им еще в 1970-е годы, доказали, что благодаря гиппокампу формируется так называемая когнитивная карта окружающей среды, то есть «карта пространственной ориентации». Кроме этого, в зависимости от движения и положения головы, всего тела и отдельно его частей возбуждается та или иная группа нейронов.
Джон О’Киф, практически случайно, обнаружил в гиппокампе крыс то, что он назвал «пространственными клетками». Это нейроны, которые возбуждаются, когда животное обнаруживает себя в определенном месте. Обычно нейроны гиппокампа возбуждаются раз в секунду. Однако в том месте, когнитивная карта которого существует, этот процесс происходит в сотни раз быстрее. Тесты, проведенные в Оксфордском университете на обезьянах, показали, что нейроны гиппокампа возбуждались, только когда животные смотрели на определенный пейзаж. Одна пространственная клетка в состоянии содержать карты более одного места.
Таким образом, для создания когнитивной карты, а также понимания положения, отдельных движений и направления движения тела используется сложная система, в которой участвуют гиппокамп и другие области мозга. Вся эта система координируется и работает вместе с другими системами, в результате чего человек понимает, где он находится. Например, благодаря вестибулярному аппарату (часть внутреннего уха) мозг сообщает человеку, стоит ли тот прямо или нет, облокачивается ли на что-либо или падает. При помощи проприоцептивной сенсорной системы[35]
мозг постоянно считывает импульсы нейронов, сообщающие, где находятся те или иные части тела. Именно благодаря этой системе человек в состоянии дотронуться до носа с закрытыми глазами. Без нее человек неизбежно бы терялся, что и происходит с подопытными животными, у которых вырезают гиппокамп. Болезнь Альцгеймера приводит именно к таким последствиям.Пространственные клетки, отвечающие за определение местоположения и прокладывание маршрута, постоянно перепрограммируются. Каждый раз, когда человек оказывается в новом месте, его мозг создает новую карту. Некоторым, чтобы запомнить маршрут, нужна одна поездка, другие запоминают маршрут на десятый раз. (Каждый человек когда-нибудь терялся в незнакомом месте, не зная, где он находится.) Работа гиппокампа связана с памятью, и когнитивные карты хранятся в мозге, как и воспоминания. Мозг создает карты не только маршрутов, но и любого пространства, с которым человек связан: города, района, улицы, дома, комнаты. Многие люди в состоянии ходить по своей квартире не включая света, поскольку их когнитивная карта полностью совпадает с реальным миром. Слепые могут самостоятельно перемещаться, потому что полагаются на свои когнитивные карты. Пространственные клетки крыс прекрасно функционируют даже в темноте. Однако стресс отрицательно влияет на работу гиппокампа: усложняется доступ к когнитивным картам и их просмотр.
Любопытно, что гиппокамп, который и сообщает человеку, где тот находится и куда движется, не управляет поиском цели. Желание попасть куда-либо больше связано с эмоциональной сферой. В этом есть свой смысл, поскольку миндалевидное тело стимулирует организм на принятие действий, имеющих прямое отношение к выживанию. Крысы, у которых отсутствует латеральное ядро миндалевидного тела, теряют желание добраться туда, куда им надо. Получается, место и мотивация тесно связаны; это предположение помогает объяснить, почему потерявшиеся люди продолжают двигаться вперед, когда безопаснее было бы оставаться на месте.