Ум тронулся, господа! Аномалии мозга глазами нейробиолога

Если мы примем как данность, что главная задача тела – это выживание, то работа мозга (в тесном сотрудничестве с телом) – поддерживать тело в состоянии, в котором можно выжить. Для любого биологического организма выживание означает существование в ряде конечных физиологических состояний. Например, если взять внутренние параметры, такие как давление, сердцебиение, и внешние, такие как температура, и на их основании определить состояние тела, то окажется, что есть лишь ограниченный набор состояний, при которых эти параметры находятся в приемлемых пределах. Другими словами, «высока вероятность того, что [биологическая] система окажется в одном из нескольких состояний, и весьма невелика вероятность того, что она окажется в любом другом», – считает Карл Фристон из Университетского колледжа Лондона. Процесс жизнедеятельности в пределах, приемлемых для жизнеспособности, называется, как мы уже знаем, гомеостазом.

Фристон утверждает, что мозг достигает гомеостаза, минимизируя то, что он сам называет свободной энергией, позволяющей биологическим системам (да и любым другим) «сопротивляться естественной тяге к беспорядку». В контексте выживания в дикой природе системы, которые минимизируют свободную энергию, выживают, те, которые не минимизируют ее – погибают.

Фристон показал, что минимизирование свободной энергии для биологических систем эквивалентно минимизированию количества неожиданностей, с которыми она сталкивается в среде обитания. «Биологические агенты должны избегать неожиданностей, чтобы их состояние оставалось в физиологических пределах», – говорит он.

Итак, байесовский мозг избегает неожиданностей, создавая внутреннюю модель тела, окружающей среды и себя самого. Эта вероятностная модель, которая может сгенерировать ряд прогнозов об источниках сенсорных сигналов, основываясь на первичных убеждениях. Затем, имея актуальную сенсорную базу, мозг сообщает новые возможности своим прогнозам, и прогноз с наивысшей вероятностью – это то, что мы воспринимаем как причину ощущений. Конечно, теперь у мозга меняются первичные убеждения, обновленные согласно новым пониманиям тела, мозга и окружающей среды. Где же здесь место неожиданности? Если вы когда-нибудь оказывались в крайне неожиданном положении, опасном для вашего существования (Фристон приводит в пример рыбу, вытащенную из воды – для рыбы это очень неожиданное состояние), ваш мозг инициирует действие, подавляющее элемент неожиданности – действие либо преобразует внутренние модели, либо заставит тело двигаться (рыба, вытащенная из воды, будет извиваться всем телом, пока не доберется обратно в воду, изменение внутренних моделей ей не поможет). И чем больше противоречие между прогнозом мозга о природе сенсорных сигналов и реальными сенсорными сигналами, тем сильнее элемент неожиданности. Минимизировать неожиданность – это то же самое, что минимизировать прогностические ошибки – модели, созданные мозгом, будут соответствовать внешней и внутренней реальности.

Согласно Элизабет Торрес, при аутизме способность мозга менять первичные убеждения, основанная на реальных сенсорных сигналах, нарушена из-за высокого уровня «шума» и низкого уровня сигналов отчетов об ошибках. Поэтому люди с аутизмом могут жить с неожиданностью постоянно.

Из-за вечного элемента неожиданности мир для людей с аутизмом полон магии – правда, в плохом смысле слова, как утверждают Паван Синха из МТИ и его коллеги. Иллюзионисты полагаются на свое умение удивлять аудиторию. Когда люди не в состоянии предугадать следующее действие иллюзиониста, совершается чудо, зрители в изумлении. Но в реальном мире, если вы не можете устанавливать причинно-следственные связи, это может сильно осложнять жизнь. «В мире магии вы не можете контролировать процесс и приготовиться к тому, что вы увидите». А если прогностический механизм мозга поврежден, то могут возникать различные, на первый взгляд непохожие, симптомы, характеризующие расстройства аутического спектра, что согласуется с теорией Торрес.

Например, навязчивое отношение к повторяемости, одинаковости у детей с аутизмом. Неуверенность в окружающем мире вызывает тревожность даже у нейротипичных людей, тем более у людей с аутизмом.

Сьюзан рассказала о том, как это было с ее сыном Алексом и другими детьми в школе, у которых был аутизм. «Детей с расстройствами аутического спектра пугают любые перемены. Им нужна рутина и привычность. Они перечитывают одну и ту же книгу, смотрят по многу раз одни и те же фильмы, у них ограниченное меню из привычных блюд, они ходят в одни и те же рестораны, заказывают в меню одно и то же каждый раз, и так далее. Они нуждаются в предсказуемых схемах и должны быть уверены в своих ожиданиях».

Человек с аутизмом постоянно сталкивается с непредсказуемой средой, и его желание не отклоняться от привычного сценария поведения легко объяснимо необходимостью снизить тревожность, усилив предсказуемость.