Ум в движении. Как действие формирует мысль

Наиновейшая вещь из новых постоянно меняется, это данность. Но и старейшая из старых продолжает меняться. По мере открытия новых участков археологических раскопок возраст старейшей известной карты неуклонно отодвигается все дальше в прошлое. Конечно, едва ли мы найдем реальные древнейшие карты, поскольку они, вероятно, выкладывались из палок и камней, рисовались на песке или чертились в воздухе и вряд ли сохранились. Сохранившиеся имеют стойкую форму, они высечены в камне или нарисованы красками на стенах пещер. Самая древняя на сегодняшний день карта – она вырезана на камне, который нашли в пещере на севере Испании, – имеет возраст 13 600 лет, т. е. намного старше письменности. Вы можете увидеть ее на одном из рисунков в главе 8. Эта карта показывает одновременно территорию – горы, реки, тропы – и животных, наталкивая этим на мысль, что она являлась подспорьем для охотников или, возможно, охотничьей историей. Замечательно в ней и во многих ее предшественницах на звание старейшей карты то, что они демонстрируют две перспективы одновременно: общий вид троп, рек и гор и фронтальный вид значимых черт окружающей среды: гор, сооружений и в данном случае – животных. Многие карты на протяжении истории вплоть до наших дней характеризуются подобной спецификой. Они никоим образом не удовлетворяют нормам официальной картографии. Скорее, они рассказывают истории о территории, которую изображают, причем войти в эти истории и покинуть их можно в разных местах. С их помощью получится рассказать много историй.

Карты в мозге: пространство и то, что за ним

Все вышесказанное относится и к картам, существующим в мозге. Мы переходим от рассмотрения разума, от мыслей и суждений, от поведения живого существа к мозгу – нейронному веществу, лежащему, как считается, в основе всего перечисленного. Почти невозможно разделить ум и мозг. Они связаны поведением: изучая мозг именно по поведению организмов, мы и можем делать выводы о нейронном веществе. Рассмотрим важнейший пример – нейронную основу навигации. Он переместит нас из реальных пространств в концептуальные.

Много лет назад специалисты по нейронаукам научились помещать крохотные электроды в отдельные нейроны, чтобы регистрировать, что их возбуждает. Эта процедура часто применяется к крысам и позволяет им свободно двигаться, не замечая аппаратуры, присоединенной к голове. Крысы живут в гнездах и рыскают в поисках пищи, поэтому для них важно отслеживать свое местоположение и знать, как найти обратный путь откуда угодно. Ключевыми компонентами являются места (как распознать стабильные точки в окружающей среде) и пространственная сетка мест (как попасть из одного места в другое). Записи с единичных нейронов в крысином гиппокампе и расположенной по соседству энторинальной коре выявили и то и другое: как отдельные клетки, отвечающие за места, так и пространственные сетки клеток, соответствующие пространственным сеткам мест. С 1970-х гг. десятки исследований продемонстрировали клетки в гиппокампе крыс, которые активируются, когда крысы находятся в определенных позициях исследуемого ими поля: одни клетки для одних мест, другие для других. Однако клетки мест не имеют пространственной организации в гиппокампе, поэтому оставалось неясным, как гиппокамп выполняет заявленную функцию когнитивной карты. В 1990-е гг. в мозге крыс были обнаружены клетки, обеспечивающие пространственную организацию клеток мест. Они находятся в энторинальной коре, обрамляют гиппокамп и имеют множество взаимосвязей с ним. Их назвали клетками решетки, потому что они выложены в двумерной поверхности, как сетка карты, и схема активизации нейронов строится по принципу решетки. Именно движение – перебирание крохотными лапками – крыс, исследующих свое окружение, формирует пространственный слой из мест в клетках решетки. В дальнейшем эти клетки решетки служат картой, позволяя крысам перемещаться из одного места в другое в любом порядке. Границы решетки соответствуют естественным границам окружения, исследованного на данный момент. Когда крысы изучают новое, то комплекс клеток решетки опять используется – для картирования новых границ и нахождения мест. Эти границы служат системой ориентиров для находящегося в них комплекса мест, причем как система ориентиров, так и поддерживаемый ею массив данных постоянно меняются. Активный в настоящее время комплекс клеток решетки ориентирован относительно локального окружения, а не мировых координат – вопреки некоторым гипотезам. Самый важный момент: клетки решетки могут использоваться заново, перестраиваться и переориентироваться.

Эти открытия – существование клеток мест и клеток решетки – принесли в 2014 г. Нобелевскую премию Джону О’Кифу, Мэй-Бритт Мозер и Эдварду Мозеру. О’Киф и Нэдел[29] провели эпохальные исследования клеток мест, а также клеток, кодирующих положение (и отвечающих за ориентацию) головы крысы; и те и другие клетки находятся в гиппокампе. Мозеры, будучи постдоками в лаборатории О’Кифа, исследовали клетки решетки.