Живой мозг. Удивительные факты о нейропластичности и возможностях мозга

Не будем забывать и о наноразмерной робототехнике. Представьте 3D-принтер с точностью на атомарном уровне. С помощью такого принтера можно спроектировать и построить молекулы сложного состава, по существу представляющие собой микророботов. Теоретически можно напечатать сотню миллиардов таких роботов, слепить из них крошечную пилюльку и проглотить. В соответствии с замыслом проектировщика эти нанороботы преодолеют гематоэнцефалический барьер, внедрятся в нейроны и при их возбуждении начнут испускать сигналы, а также принимать, чтобы заставить нейроны активироваться. Это позволит обращаться — считывать и направлять данные — непосредственно к миллиардам отдельных нейронов мозга. Можно также использовать преимущества генетического подхода: строить бионанороботов из белков посредством кодирования их в ДНК. Существует множество методов доставки информации напрямую в мозг, и через несколько десятилетий мы, надо надеяться, достигнем той стадии, когда можно будет индивидуально прочитывать и контролировать каждый нейрон. На этой стадии мозг напрямую станет служить нам устройством расширения сенсорного восприятия, а надобность в вибротактильных жилетах, поясах и браслетах отпадет.

* * *

Мы обсуждали способы доставки информации в мозг — вибрации на коже, легкие электрические разряды на языке, прямую активацию нейронов, — однако еще не ответили на важный вопрос: как будут ощущаться входные данные нового типа?

Вообразим новый цвет

Мозгу в его костяной темнице, напомню, доступны лишь электрические сигналы, бодро передающиеся туда-сюда специализированными клетками. Он лишен прямого доступа к тому, что слышат уши, видят глаза или осязают пальцы. Какой бы модальности ни были входящие сигналы (рожденные симфонией колебаний звуковых волн, фотонными узорами от сверкания снежинок на покрытой снегом статуе, молекулами аромата свежеиспеченного яблочного пирога или болью от осиного укуса), в мозг они притекают только в виде всплесков электрических импульсов в нейронах.

Доведись нам наблюдать участок мозговой ткани со снующими из стороны в сторону электрическими импульсами и спроси я вас, не зрительная ли это кора перед нами, а может, звуковая или соматосенсорная, вы бы не смогли ответить. И я не смог бы. Всё выглядит одинаково.

Здесь мы подходим к вопросу, на который нейробиология еще не нашла ответа. Почему зрение по ощущениям так сильно отличается от обоняния? Или от вкуса? Почему вам никогда не спутать красоту подрагивающих на ветру сосновых лап со вкусом сыра фета? Или ощущение наждачной бумаги под пальцами с ароматом свежесваренного эспрессо?70

Вы могли бы предположить, что невозможность спутать ощущения от разных органов чувств каким-то образом связана с генетически предопределенным строением мозга и что слуховые области отличаются от тех, что отвечают за осязание. Но более тщательное изучение проблемы опровергает данную гипотезу. Как мы убедились в этой главе, если индивид лишен зрения, ту часть мозга, которую мы привыкли называть зрительной корой, захватывают другие чувства — осязание и слух. При исследовании мозга с такой переподключенной связью трудно утверждать, что в этой «зрительной» коре имеется нечто исходно и глубинно зрительное.

Сказанное подводит нас к альтернативной гипотезе: субъективный опыт переживания ощущения (чувственного явления) — называемый также квалиа[34] — определяется структурой данных71. Иными словами, у информации, поступающей от двухмерной сетчатки глаза, структура иная, чем у данных, которые приходят от одномерного сигнала в барабанной перепонке, и уж тем более и то и другое отличается от многомерных данных, посылаемых подушечками пальцев. Потому эти потоки данных и ощущаются по-разному. Близкородственная гипотеза утверждает, что квалиа формируется при изменении вашими двигательными реакциями входных потоков сенсорной информации72. Визуальные данные меняются всякий раз, когда вы посылаете команды глазодвигательным мышцам. Изменение входных визуальных данных усвояемо: вы переводите взгляд влево, и расплывчатые предметы на периферии зрения приобретают четкие очертания.

Когда вы водите глазами из стороны в сторону, визуальный мир меняется, а со звуком такого не происходит. Чтобы в воспринимаемом вами звуке что-то изменилось, надо физически повернуть голову. Значит, у этого потока данных другая совокупность признаков.

У осязания тоже имеются свои особенности. Мы касаемся объектов пальцами, берем в руки, исследуем их. Обоняние — пассивный процесс, мы запускаем его, втягивая воздух носом. Ощущение вкуса включается, когда вы что-то кладете в рот.