Путеводный нейрон. Как наш мозг решает пространственные задачи

После полудня, уже на обратном пути, мы встретили в каньоне двух полицейских, которые спросили, не видели ли мы «четырех потерявшихся девушек». С того момента, как те потерялись, – нет, ответили мы. Чуть позже по дороге к Сан-Педро навстречу нам, сверкая проблесковыми маячками, промчался бронированный джип, а за ним – молодой чилиец на велосипеде, яростно крутивший педали. Запыхаясь, он остановился и спросил нас, не встречали ли мы chicas[186], которые взяли у него напрокат велосипеды. Одна из них позвонила ему полтора часа назад и сказала, что они заблудились и не могут выбраться из ущелья. Когда мы вернулись в деревню, все уже знали об этом.

Атакама – самая сухая пустыня в мире. Ночи здесь долгие и холодные, и нетрудно понять, почему все так беспокоились за девушек. Еще днем, проезжая мимо них, мы заметили, что они одеты в шорты, футболки и шлепанцы, а воды им хватит на полдня. Местные говорили, что туристы практически не теряются в Ущелье дьявола, несмотря на устрашающее название; главная тропа разветвляется на две или три, но все они приводят в одно место, и заблудиться там очень сложно. До ночи девушки не вернулись, и полиция отправила в каньон сотрудников на мотоциклах и с мощными фонарями[187].

Легко подтрунивать над людьми, которые заблудились, но такое может случиться с каждым. Переместиться из пункта А в пункт Б (а потом обратно) в незнакомой местности без использования GPS – это одна из самых сложных когнитивных задач. Чтобы успешно ее решить, необходимо внимательно изучать окружающую местность, запоминать особенности ландшафта и их взаимное расположение, планировать маршрут, но всегда быть готовым его изменить и анализировать самую разную сенсорную информацию. Неудивительно, что в этом участвуют разные отделы мозга: ретроспленальная кора, которая выявляет стабильные ориентиры и соотносит направление нашего курса с геометрией местности; гиппокамп и энторинальная кора, которые строят когнитивные карты и вычисляют маршруты; префронтальная кора, помогающая в принятии решений и планировании; парагиппокампальная и затылочная области, которые интерпретируют зрительные образы, а также задняя теменная кора, отвечающая за зрительно-пространственное восприятие и координацию. Если одна из этих областей работает с нарушениями или в нашем гиппокампе недостаточно серого вещества; если мы отвлекаемся в критически важный момент или охвачены беспокойством и сворачиваем налево, а не направо; если нас отвлекает ссора спутников или если наше представление о направлении к дому оказывается неверным, мы можем заблудиться. Навигация кажется простым делом, пока не начинаются проблемы.

Если вы еще сомневаетесь, пора познакомиться с Эриком Рыжим. Эрик – робот-навигатор, которого спроектировал Лесли Пак Келблинг, специалист по робототехнике из Массачусетского технологического института. Он назван в честь знаменитого викинга, изгнанного из Норвегии за жестокие преступления и «открывшего» Гренландию. Робот Эрик – тоже путешественник, хотя амбиции у него более скромные: прокладывать себе путь в кабинетах, не натыкаясь на мебель, и приносить различные предметы на письменный стол сотрудникам. Учитывая, что Эрик был собран почти двадцать лет назад, он хорошо справляется с задачей.

Навигационные способности Эрика могут показаться примитивными по сравнению с нашими, но для того, чтобы он мог изучать окружающую обстановку, узнавать ориентиры и формировать простейшую пространственную память, требуются самые современные технологии. Он использует потоковое видео для анализа визуальной информации и выявления краев и контуров, лазерные лучи – для измерения расстояний, инфракрасные «вибриссы» – для близкого взаимодействия, сонар – для составления топографической карты и датчики столкновения – для сигнала о соприкосновении с препятствием. Робот снабжен алгоритмами для принятия решений на основе всей этой информации. Умножив эту сложность на тысячу, вы получите приблизительное представление о навигационной системе человека.

Люди обладают «встроенным» навигатором несравнимо более сложным и эффективным, чем любая искусственная система. Как же мы его используем?

Психологи обнаружили, что люди, выстраивая путь через незнакомую местность, прибегают к одной из двух стратегий: они либо соотносят все со своим положением в пространстве – это так называемый эгоцентрический подход, – либо опираются на особенности ландшафта и их взаимное расположение, чтобы понять, где они находятся, и это пространственный подход. Эгоцентрический подход напоминает выполнение набора инструкций: сколько улиц я должен пересечь, прежде чем свернуть? Куда мне потом сворачивать, налево или направо? В отличие от него пространственный подход предполагает взгляд на местность с высоты птичьего полета: где расположен мой дом относительно того холма? Куда мне идти, на юг или на запад? В первом случае мы руководствуемся инструкцией, во втором видим общую картину.