Рассеянный ум. Как нашему древнему мозгу выжить в мире новейших цифровых технологий

Цикл восприятия-действия активируется сенсорными сигналами из окружающей среды: образами, звуками, запахами, тактильными ощущениями, которые попадают в мозг через обширную сеть специализированных нервных клеток. Затем эта сенсорная информация отображается в схемах нейронной активности задней части поверхности мозга, то есть, мозговой коры. Эти схемы формируются процессами дивергенции, конвергенции, усиления и подавления, которые в итоге образуют сложное представление о внешнем мире, или восприятие. Между тем в передней части коры мозга генерируются варианты действий, также представленные схемами нейронной активности. Области мозга, ответственные за восприятие и действие, динамично взаимодействуют друг с другом через двусторонние мосты, которые являются строительными кирпичиками нейронных сетей. Эти связи определяются как областями мозга, которые они соединяют, так и их взаимодействием; это называется функциональной связностью. В целом картина похожа на скоростные автострады, которые определяются как городами, которые они соединяют, так и схемами организации дорожного движения между ними. Цикл восприятия-действия, обеспеченный быстрым сообщением между задней и передней частями коры мозга, работает непрерывно: внешние стимулы создают восприятие, которое приводит к действию, создающему перемены в окружающей среде, что порождает новое восприятие, сопровождаемое ответными реакциями, и цикл воспроизводится снова и снова.

В структурном отношении мозг не имеет равных: более ста миллиардов процессоров (нейронов), что сопоставимо с количеством звезд в Млечном Пути, сложно переплетаются триллионами соединений (синапсов) в распределенной сети поистине головокружительного масштаба.

В примитивном мозге циклы восприятия-действия представляли собой в основном автоматические и рефлекторные петли обратной связи. Они не слишком отличались от исходных механизмов нервной системы у одноклеточных организмов. Ученые отмечают, что простые организмы, такие как черви, определяют тот или иной химический след в окружающей среде и движутся по кратчайшей линии в сторону источника или прочь от него в зависимости от его состава; этот цикл ощущения-движения можно считать предшественником цикла восприятия-действия. Изучение мозга лабораторных животных позволило тщательно исследовать нейронные связи, стоящие за этим циклом, и воссоздать основу внутренней механики человеческого мозга и разума. Но коренное отличие состоит в том, что примитивный мозг не участвует в настоящих процессах принятия решений. Иными словами, ни высокоуровневые процессы оценки, ни постановка целей, ни поддержка достижения цели не являются движущей силой поведения этих животных. Они руководствуются исключительно рефлексами: триггеры из окружающей среды активируют сенсорные нейроны через специализированные рецепторы, которые посылают сигналы моторным нейронам и вызывают предопределенные реакции.

Интересно, что мы можем наблюдать рефлексы восприятия-действия у всех современных животных, включая нас самих. Подколенный рефлекс является классическим примером древней рефлекторной реакции: сенсорная информация от постукивания по вашему подколенному сухожилию поступает в спинной мозг, а затем через систему обратной связи активируется моторная реакция, выраженная в резком движении ноги. Этот базовый рефлекс играет важную роль, позволяя нам ходить без постоянного осознанного контроля ходьбы[28]. Вы можете найти другие примеры сходных рефлексов в нашем организме, такие как зрачковый рефлекс (когда зрачки автоматически уменьшаются или увеличиваются в зависимости от уровня освещенности) и, разумеется, болевой рефлекс, который приводит к быстрой реакции отдергивания в ответ на укол иголкой.

Входящие и исходящие

Хотя эти рефлексы сохраняют важнейшее значение для нашей повседневной жизни и выживания, цикл восприятия-действия претерпел значительные эволюционные модификации. В первую очередь, восприятие и действия стали гораздо более сложными. Человеческое восприятие вышло за пределы простых ощущений и теперь включает многогранную интерпретацию сенсорных стимулов. Оно также взаимодействует с воспоминаниями о прошлых событиях, образующих контекст на основе ранее пережитого опыта. Действия тоже не ограничиваются простыми моторными реакциями, но включают ответы более высокого уровня и такие утонченные проявления, которые трудно даже определить как «действия»: например язык, музыку и живопись.