Тимоти Верстинен - Мозг зомби
Что такое крокодилий мозг и чем он отличается от других частей мозга?
Нейроученый Пол Маклин закрепил в науке идею о примитивном мозге рептилий, который сидит в каждом из нас. Эта мысль потом была популяризована Карлом Саганом, который заложил ее в основу книги «Драконы Эдема» (The Dragons of Eden). Теория Маклина заключается в «триединой модели мозга»: автор полагает, что мозг состоит из трех отдельных комплексов (названия пока не важны, и ради цельности изложения мы назовем их комплексами рептилий, палеолитных млекопитающих и новых млекопитающих). Эти анатомические разграничения до сих пор используются.
Пока понятно?
К сожалению, гипотеза Маклина предполагает, что эти три комплекса представляют разные эволюционные стадии (это не так) и что они относительно независимы друг от друга и отвечают за разное «сознание» (пожалуй, нет). Это значит, что у каждого животного должен быть свой тип сознания в зависимости от его эволюционной стадии развития. Хотя эта идея, безусловно, любопытная, современные нейронаучные данные не поддерживают гипотезу, будто обычно в нас соревнуются несколько сознаний, учитывая то, какой объем связей существует между разными областями мозга.
Весь этот разговор к тому, что мы, нейроученые, не любим термин «мозг рептилий», потому что он создает неверное представление о том, как мозг эволюционировал. Тем не менее термин закрепился, и мы саркастически используем его для краткости. Важно заметить, что у рептилий мозг «развит» не меньше, чем у человека. Почему? Потому что все существующие сейчас виды на Земле развивались одинаковое количество времени. Крокодилы и другие рептилии или «менее умные» животные развивались, подвергаясь разным эволюционным воздействиям. Крокодилам не нужно быть настолько умными, чтобы строить мосты или постить остроумные статусы в фейсбуке, потому что это не является необходимым условием для охоты на буйвола или продолжения рода.
Итак, мозг рептилий состоит из нескольких крупных кластеров клеток, называемых ядрами. Самая заметная часть этой сети – ядро под названием миндалина. Миндалины – это области размером с миндальный орех в зоне висков с обеих сторон черепа. Они выполняют далеко не одну функцию и связаны с различным поведением, относящимся к базовому выживанию, включая ответы «бей или беги» и регуляцию эмоций. В глубинах мозга есть еще одна структура, гипоталамус. Это небольшой кластер ядер, который регулирует голод, сон и стресс. Гипоталамус получил свое имя, так как находится под другой структурой, именуемой таламусом. Таламус – главный переключатель мозга, который связан почти с каждой зоной новой коры (мы поговорим об этом ниже) и многими другими структурами под новой корой (называемыми подкорковыми структурами). Наконец, последняя важная часть мозга рептилий состоит из ядер базальных ганглиев. Базальные ганглии – это набор разных ядер, которые связаны с новой корой, словно маленькие вычислительные циклы. Мы обсудим это подробнее в главе 4.
От мозга рептилий к человеческим сетям
Нейроученые теперь называют зоны, которые составляют мозг рептилий, глубинными мозговыми структурами, чем по сути является все, что не есть новая кора. Мы используем этот термин, потому что большинство этих структур находится в глубине мозга, в отдалении от границ черепа.
Чтобы понять разграничение между глубинными мозговыми структурами и новой корой, нужно узнать чуть больше об анатомии мозга и эволюции. У простейших организмов, например у червей, мозг состоит из спинного мозга, в который поступает сенсорная информация от тела и который управляет движениями, что чуть более сложно, чем рефлексы. Более сложные организмы имеют больше сенсорных способностей: зрение, вкус, слух – и поэтому у них больше нервных структур для обработки этих впечатлений. Наконец, у самых сложных животных есть области мозга, которые вовлечены в когнитивные функции: память, подкрепление, когнитивный контроль, целенаправленное поведение, такое как планирование наперед, например строительство баррикад, чтобы защититься от полчищ живых мертвецов.
Но если честно, даже такая систематизация не на 100 % точна. Поверьте нам, порой очень сложно жить в противоречивом мире ранних научных теорий.
Можно представить каждый из этих уровней сложности, добавляя новые структуры поверх тех, что используются в более простом «древнем» поведении. Вообразите кусок красной глины, раскатанный в трубку. Это спинной мозг, который нужен нам для основных движений, рефлексов, обработки информации о прикосновениях и т. д. Потом прикрепите комок оранжевой глины сверху. Это ствол мозга, он нужен для более сложных движений и базовых жизненных функций, таких как дыхание. Сверху вы прилепляете кусок желтой глины – средний мозг, он участвует в некоторых зрительных процессах, таких как восприятие света и движения. В нем также содержатся дофаминовые нейроны, которые важны при передаче сигнала о движении и подкреплении или о быстром восприятии важных изменений среды. Над этой секцией вы помещаете зеленый шарик таламуса, посредника между сенсорными органами и большой голубой областью, которая появится следом.
Кора (как часто называют новую кору) – это большой голубой кусок глины, который мы помещаем поверх остальных, это на латинском cortex – тоже «кора», или «кожура», ее большинство людей и представляют себе как мозг. Кора – это большая складчатая область мозга с холмами и долинами. Кора есть у всех млекопитающих, она необходима для многих аспектов осознания мира вокруг нас. У рептилий, например крокодилов, вовсе нет этой голубой подушки. Но у них есть спинной мозг, ствол и средний мозг – зоны, критически необходимые для базовых жизненных функций.
Любопытно, что почти каждая мозговая структура дублируется и у нас всего по два: в левой и в правой части мозга. Эта билатеральная организация, как мы ее называем, важна для того, чтобы разные виды поведения происходили параллельно и как бы независимо. Например, я могу целиться ружьем в одного зомби правой рукой, а бейсбольной битой в левой сдерживать другого зомби, нападающего на меня. Для этого левая часть моторной коры моего мозга (область коры, которая управляет движением, мы обсудим ее в главе 3) посылает сигналы в правую руку, чтобы спустить курок и выстрелить из ружья, а правая моторная кора управляет мускулами левой руки так, чтобы сдерживать атакующего зомби[9].
Мы говорим «как бы независимо», потому что я могу намеренно принять решение делать два разных дела двумя руками, но есть много неосознаваемых процессов, о которых мне не нужно беспокоиться (не нужно думать «согни разгибатель пальцев на 45 %, размахнись на 12 кг веса правой косой мышцей живота и ударь на 13 градусов»). Все эти движения от двух разных полушарий мозга происходят благодаря интеграции информации между полушариями, между глубинными структурами мозга и новой корой.
Хотя на первый взгляд глубинные мозговые структуры заняты очень простыми вещами, они, по сути, являются отдельным функционирующим «мозгом». Эти глубинные области могут перерабатывать сложную зрительную информацию и принимать сложные решения без участия новой коры.
Помните сцену из «Парка юрского периода» (режиссер Стивен Спилберг, 1993), когда тираннозавр рекс нападает ночью в дождь на доктора Гранта и детей? Доктор Грант кричит Лекс не двигаться, так как думает, что тираннозавр рекс не заметит ее, если она будет стоять тихо. Грант знает, что тираннозавру рексу как рептилии без коры – куска голубой глины – будет трудно различить сложную картинку из двоих людей у машины в дождь ночью, но ему будет легко заметить изменения в свете или движении. Это потому, что группа нейронов под названием верхнее двухолмие[10] в среднем мозге – в желтом куске глины, которая сидит на спинном мозге и стволе мозга, – хорошо реагирует на движение. Если движения нет, нет и нервного ответа, и зрительного восприятия.
Верхнее двухолмие (или двухолмия, если вы разговариваете о пучках клеток в правой и в левой части мозга) и другие глубинные ядра мозга способны перерабатывать зрительную информацию о движущихся целях и контролировать такие движения, как кусание и хватание, без изощренной сети новой коры. Рептилии вроде тираннозавра рекса – крайне искусные охотники, которые полагаются на нервные сети, похожие на те, что залегают в нашем мозге[11].
Эволюционное «добавление» частей мозга означает, что спустя миллионы лет меняющихся эволюционных испытаний «древние» части мозга не исчезли, а просто оптимизировались и изменили свои задачи. Теперь вы понимаете, как возникла теория триединого мозга? Есть смысл в идее, что человеческий мозг – просто крокодилий мозг с новой корой сверху. Но, конечно, это не так.
