Тимоти Верстинен - Мозг зомби
У нас, млекопитающих, есть верхние двухолмия, которые помогают нам обрабатывать зрительную информацию о движении. У нас есть еще «высший уровень» зрительных зон мозга в новой коре, который позволяет нам интегрировать такие низшие характеристики, как движение с другими зрительными характеристиками – цветом и контуром. Но у некоторых млекопитающих верхние двухолмия развиты больше, чем у других. По правде, размер верхних двухолмий относительно размера всего мозга может дать представление о том, является ли млекопитающее хищником (львом, тигром, волком) или добычей (овцой, мышью или коровой).
Почему размер верхних двухолмий может сообщить нам это? Подумайте о том, что важно с эволюционной точки зрения для продолжения рода овец как вида: нужно ли овце различать тонкие детали колебания травы, которую она собирается съесть? Не очень. Но ей нужно знать, не прячется ли в лесу волк, готовый ее растерзать.
То есть мы можем узнать что-то о поведении животного, зная лишь характеристики его мозга. Животные, которым действительно важна зрительная информация о движении, имеют пропорционально большие верхние двухолмия. Животные, которые полагаются на обоняние (запах) как первичное чувство, будут иметь более объемную обонятельную луковицу по сравнению с другими зверями. Это важно для информации о зомби, потому что значит, что мы можем узнавать что-то о мозге существа, наблюдая за поведением.
Крокодилам не нужны изощренные ловушки, чтобы ловить добычу. И зомби тоже. Но людям это важно. Зомби нужно уметь находить и выслеживать добычу (нас) и нападать быстро, без промедлений. Эмоции и мышление, результат которых воплощается в реальность через взаимодействие внешних слоев новой коры и «древних» глубинных мозговых структур, сами усложняют поведение.
Новая кора
Итак, что это за внешние слои новой коры, которые обеспечивают сложность человеческого поведения? Человеческая новая кора обычно разделяется на четыре области, называемые долями. В задней части мозга расположена затылочная доля, которая занимается почти исключительно обработкой зрительной информации. Сразу над затылочной долей находится теменная доля, а сбоку – височная доля. Теменная доля интегрирует информацию от тела и кожи – о прикосновении и температуре – и помогает формировать наше ощущение от пребывания в пространстве, особенно помогает замечать предметы, пока мы движемся в среде. Височная доля под ней содержит нейроны, которые отвечают на рычание зомби и другие звуки, и состоит из зон мозга, участвующих в формировании памяти, распознавании объектов и регуляции эмоциональных ответов.
А в передней части мозга, прямо над глазами, находится лобная доля. Эту область (технически много мелких областей) часто называют престолом человеческого мышления. В задней части лобной доли, прямо на границе с теменной долей, находится моторная кора. Эта часть мозга содержит все нейроны, которые сообщаются со скелетными мышцами, что позволяет нам перемещать наши тела и убегать подальше от всех этих хищных зомби. Остальная часть лобной доли более сложна и менее изучена, но мы знаем, что нейроны в ней помогают направлять наше внимание, запоминать на короткое время, например, сколько раз мы выстрелили из ружья и осталась ли у нас еще пуля.
На очень простом уровне можно представить себе эти зоны новой коры как набор потоков информации, которые берут данные от анализаторов чувств и преобразуют их в моторный ответ. Давайте вообразим, что вы карабкаетесь через забор, чтобы убежать от полчища ходячих мертвецов, которые неловко хватают вас за штанины. Все начинается с трех потоков информации от глаз, ушей и кожи, которые приходят сначала в первичные ассоциативные зоны в затылочную, височную и теменную доли соответственно. Зрительный поток информации начинается на затылке и движется вперед к областям, которые определяют этих существ и ваше отношение к ним. Эта информация интегрируется с потоком данных от слуховой коры (рычание) и соматосенсорной коры (вы чувствуете, как их ногти царапают ваши лодыжки). Вместе эти потоки информации подтверждают, что это прожорливые зомби хватают вас, а не, скажем, пушистый котенок-царапка.
Эти объединенные потоки информации движутся вперед к лобной доле. В ней отслеживается вся входящая информация, вырабатывается несколько возможных действий: «продолжать карабкаться», «ударить этому ходоку в рожу», «сдаться» – и вы решаете, какое из действий лучше (то есть «ударить в рожу»). Через петли к некоторым глубинным структурам мозга лобная кора запускает последовательность событий, необходимых для осуществления действий, и информация движется от переднелобных зон к моторной коре прямо в центре новой коры. Там моторная кора работает с другими глубинными структурами мозга, чтобы скоординировать ваши мышцы и совершить необходимый пинок. Так три разных потока сенсорной информации объединяются в одну реку информации, которая приводит к скоординированному защитному действию.
Теперь, говоря о памяти и эмоциях как отдельных частях мыслительного процесса, заметим, что человеческое мышление не так просто описать. Экспериментально мы знаем, что сильные эмоции или напряженное мышление могут замедлить другие ответы. Возможно, вы переживали это, когда «слишком много» думали над проблемой. Вложите слишком много усилий в размышления о том, что вы делаете, и ваша деятельность слегка ухудшится. Но, возможно, ваша способность бросать шар в боулинге, метать дротики или играть в бильярд улучшается, когда вы успокаиваете этот внутренний голос, скажем, бокалом или двумя пива. Например, комикс для ботаников XKCD (https://xkcd.com/323/) предложил идею «Балмеровского пика» – мощного улучшения способности программировать после нескольких бокалов выпивки, хотя слишком много выпивки ведет к очень быстрой потере этой продуктивности (Jarosz et al., 2012). Похожим образом, если вы теряете самообладание и пугаетесь приближения зомби, ваши руки будут дрожать и ваша способность принимать решения будет сильно нарушена.
Учитывая, что слишком много раздумий могут нас замедлить и спустить на тормоза наши поведенческие импульсы, что это значит для мозгов живых мертвецов? Наша новая кора из голубой глины дает нам способность анализировать сложные задачи, учитывать наши действия в широком социальном контексте, испытывать сочувствие к нашим товарищам-людям, размышлять об успехах и неудачах и использовать прошлый опыт, чтобы воображать будущие последствия и предвидеть случайности. Как вы думаете, размышляет ли обо всем этом крокодил, когда охотится? А насколько это нужно зомби?
Путешествие на территорию, зараженную зомби
Теперь, когда вы немного знаете о нормальном человеческом мозге, мы начнем исследовать не столь нормальный мозг зомби. Как мы уже говорили, будем использовать наблюдения за поведением зомби, чтобы понять, что случилось с их мозгом, основываясь на том, что уже известно нейронауке об отношениях «мозг – поведение». Однако сначала нам надо определить, что мы понимаем под зомби. Когда вы говорите «зомби», вы имеете в виду медлительных, неуклюжих существ из «Ночи живых мертвецов» или быстрых злых зомби из «28 дней спустя»? Вы включаете сюда живых существ, околдованных магией вуду?
Для наших целей мы предложили формальное и клиническое описание зомбизма. Исходя из наших наблюдений (и нашего пристрастия к акронимам в науке), мы научно определили зомбизм как синдром дефицита сознания с гиперактивностью, или СДСГ[12]. По этому определению, людям, пораженным этим синдромом, не хватает бодрствующего сознания, и они обычно характеризуются общим снижением мозговой активности (если, конечно, не оголодают и не обозлятся). Но мы вернемся к этому формальному диагнозу в последней главе.
В следующих десяти главах мы будем использовать нашу полностью развитую новую кору, пытаясь детально разобраться, как же, на наш взгляд, должен выглядеть и работать мозг зомби, чтобы мы могли победить неуклюжих ходячих мертвецов, разбросанных по постапокалиптическому ландшафту.
Не стоит говорить, что дела пойдут слегка странно.
Источники и дополнительное чтение
Diamond M.C., Scheibel A.B. The human brain coloring book. – N.-Y.: Barnes & Noble Books, 1985.
Jarosz A.F., Colflesh G.J.H., Wiley J. Uncorking the muse: Alcohol intoxication facilitates creative problem solving // Consciousness and Cognition, 2012, 21 (1), 487–493.
Kandel E.R., Schwartz J.H., Jessell T.M. Principles of neural science. – N.-Y.: McGraw-Hill, 2000.
Kiernan J., Rajakumar R. Barr's the human nervous system: An anatomical viewpoint. – Kindle edition: Lippincott Williams & Wilkins, 2013.
MacLean P.D. Brain evolution relating to family, play, and the separation call // Archives of General Psychiatry, 1985, 42 (4), 405–417.
Marketos S.G., Skiadas P.K. Galen: A pioneer of spine research // Spine, 1999, 24 (22), 2358–2362.
Schlozman S. The zombie autopsies. – N.-Y.: Grand Central Publishing, 2012.
Walker A.E. The genesis of neuroscience / Ed. by E.R. Laws, G.B. Udvarhelyi. – Park Ridge, IL: American Association of Neurological Surgeons, 1998.
