Скорость мысли. Грандиозное путешествие сквозь мозг за 2,1 секунды

Но чем глубже мы погружаемся в кору головного мозга, тем меньше у нас шансов предсказать, что происходит во внешнем мире, на основании единичного импульса [179]. Прогностические модели плохо подходят для поиска значений импульсов в более глубоких областях мозга, тех импульсов, с которыми мы совершили последние несколько прыжков через синаптические промежутки. Они могут предсказать лишь несколько процентов импульсов. Даже в самой первой части сенсорной коры, отвечающей за сигналы с вибрисс, всего в трех синаптических промежутках от тех первичных нейронов, активность которых они так хорошо предсказывают на основании изгиба усика [180].

Нам уже известна одна ключевая причина, по которой методы прогнозирования могут не сработать: дендриты. Как мы уже выяснили в третьей главе, поток входящих данных, поступающих в дендритное дерево нейрона, не просто суммируется с весовыми коэффициентами, но может быть радикально преобразован. И это преобразование способно драматически изменить причинно-следственную связь между событиями внешнего мира и импульсами, посылаемыми нейроном. Чтобы получить осмысленные прогнозы для импульсов в сенсорной зоне коры, отвечающей за вибриссы, Перон и его коллеги должны были построить модель, которая училась преобразовывать события во внешнем мире, изгиб и угол усика, в сложную, хаотическую форму исходящего сигнала, чтобы получить что-то похожее на импульсы отдельного нейрона. Но по мере того как мы углубляемся в кору, миновав множество синаптических промежутков, самым большим барьером оказываются не дендриты. Главным препятствием на пути к извлечению смысла из прогностических моделей оказываются другие нейроны.

Вы можете недоумевать: где же именно мы сейчас находимся? И это хороший вопрос. Моя уклончивость преднамеренна. Мы проехали вместе с импульсом по шоссе «Что» и, клонировав себя, одновременно совершили путешествие по шоссе «Как». Шоссе «Что» привело нас в начало загадочной префронтальной области коры, находящейся в передней трети головного мозга, которая занимает примерно всю лобную поверхность полушарий, приблизительно между висками. Шоссе «Как» закончилось в теменных областях коры, занимающих широкую полосу над вашими ушами и позади них (рис. 7.5). Здесь становится все труднее точно понять, чем занят каждый конкретный небольшой участок. И их роли переплетаются. Нейроны как в префронтальной, так и в теменной областях связаны аксонами друг с другом, поэтому мы могли бы при желании путешествовать между ними напрямую.

Рисунок 7.5. Ключевые области коры головного мозга на нашем пути.

На самом деле префронтальная и теменная кора – это настоящий Лувр мозга. Там настолько много всего, что невозможно даже осмотреть всё за одно посещение, и неважно, насколько у вас специфический и изысканный вкус – каждый найдет здесь что-то по душе. Например, предлимбическая область похожа на галерею фарфоровых сервизов, и, если это вам по вкусу, отлично – здесь можно провести здесь весь день, бродя между витринами и восхищаясь тем, как ее нейроны отправляют импульсы после совершения ошибки, по-видимому, для того, чтобы гарантировать, что вы два раза подумаете, прежде чем снова принять такое же решение [181]. Если это не для вас, проведите взглядом по стройным рядам расписных тарелок, пока спешите к выходу. Присмотритесь: я почти уверен, что в префронтальной коре есть нейрон, который срабатывает только тогда, когда крыса поворачивает налево после дождичка в четверг, при условии, что она слышала свист рака на горе. Поскольку здесь их просто чертовски много, мы всегда можем найти нейрон, активность которого наверняка с чем-то коррелирует.

По моим подсчетам, у нас есть в лучшем случае всего несколько десятков миллисекунд между прибытием и выходом на посадку в транзитную зону, чтобы отбыть в моторную кору. И то это если мы вальяжно и не спеша отправимся по длинному пути. Мы будем перепрыгивать из аксонов в дендриты через синаптические промежутки, вверх и вниз по каскадам нейронов, расположенных слоями, и погружаться в белое вещество, чтобы путешествовать между регионами. А пока я, словно гид, буду описывать вам основные достопримечательности, которые мы сможем увидеть на маршруте: Венеру Милосскую, Джоконду, стелу с кодексом Хаммурапи. Мы присоединяемся к клонированному импульсу, накапливающему свой потенциал глубоко в префронтальной коре, и первым из экспонатов оказывается самый одинокий нейрон.

Он находится дальше всех от входящих сигналов ваших органов чувств и от исходящих сигналов к вашим мышцам. Он никогда не узнает о вкусе пиццы, запахе свежего хлеба, багровом закате, прикосновении детской руки. Но он получит далекие отголоски всего этого. Наш импульс и миллионы подобных ему прибывают из самых разных отделов коры, доставляя сообщения самому одинокому нейрону.