Стивен Пинкер - Чистый лист - Природа человека. Кто и почему отказывается признавать ее сегодня

Какие части мозга на самом деле используют технику самоинсталляции — это другой вопрос. Зрительная система, похоже, не нуждается в механизмах построения топографически организованных связей; грубая топографическая схема развивается под прямым контролем генов. Некоторые нейроученые верят, что технику «возбуждаются-вместе-связываются-вместе» можно использовать, чтобы сделать картирование более точным или чтобы разделить информацию, поступающую от правого и левого глаза [50] Каталано и Шатц, 1998; Страйкер, 1994. . Это предположение тоже оспаривается, но давайте примем его за истину и посмотрим, к чему это нас приведет.

Процесс «возбуждаются-вместе-связываются-вместе» теоретически мог бы запускаться от того, что глаза созерцают мир. Мир имеет линии и контуры, стимулирующие соседние части сетчатки одновременно, что обеспечивает мозг информацией, необходимой для установки и тонкой настройки стандартной карты. Но в случае с кошками Шатц система работала вообще без поступления информации из внешнего мира. Зрительная система развивается в беспросветной темноте утробы, прежде чем откроются глаза животного и прежде чем палочки и колбочки свяжутся друг с другом и начнут функционировать. Волны активности сетчатки генерируются ее тканями эндогенно в течение того периода, в который зрительная зона мозга должна сформировать свои связи. Другими словами, глаз генерирует тестовое изображение и мозг использует его для завершения своей собственной сборки. Обычно аксон, идущий из глаза, несет информацию об объектах внешнего мира, но программа развития заставляет эти аксоны доставлять также информацию о том, какие нейроны идут из того же глаза или места в глазу. Грубая аналогия пришла мне на ум, пока я наблюдал, как настройщик кабельного телевидения определяет, в какую комнату ведут кабели от оборудования, размещенного в подвале. Он присоединил генератор звука, который еще называют «пищалкой», к кабелю в спальне и побежал вниз, чтобы проверить сигнал на каждом конце пучка проводов, торчащих из стены. Хотя кабели должны передавать телевизионный сигнал наверх, а не звуковой вниз, в процессе отладки их можно использовать и таким образом, потому что свойства кабеля это позволяют. Вывод очевиден — открытие, что развитие мозга зависит от его активности, может ничего не говорить об опыте или научении, кроме того, что мозг, создавая связи, использует в своих интересах собственную способность передавать информацию.

«Возбуждаются-вместе-связываются-вместе» — это трюк, который решает конкретную задачу — связывание поверхности рецептора с его географической репрезентацией в коре. Эта проблема существует не только для зрительной системы, но и для других пространственных ощущений, например осязания. Потому что задача разбиения участка первичной зрительной коры, получающего информацию от двухмерной поверхности сетчатки, подобна задаче разбиения участка первичной соматосенсорной коры, получающей информацию от двухмерной поверхности кожи. Даже слуховая система может использовать этот фокус, потому что сигналы, представляющие различные частоты (звуки определенной высоты), рождаются в одномерной мембране внутреннего уха, а мозг трактует высоту в слуховых ощущениях так же, как пространство в зрении и осязании.

Однако этот фокус может и не пригодиться больше нигде в мозге. Обонятельная система, например, формирует связи, с помощью совершенно иной технологии. Если зрение, слух и осязание организованы согласно месту сенсорной коры, в которое прибывают сигналы от органов чувств, то запахи приходят смешанными и анализируются с точки зрения их химического состава, причем каждый компонент определяется особым рецептором в носу. Каждый рецептор присоединен к нейрону, несущему сигнал в мозг, и в данном случае геном действительно использует тысячи генов, связывая аксоны с соответствующим местом в мозге — отдельный ген для каждого аксона. При этом он замечательным способом экономит гены. Белок, производимый каждым геном, используется дважды: сначала в носу, как рецептор для определения запахов в воздухе, а затем в мозге, как маркер для конца соответствующего аксона, направляющий его к нужной точке обонятельной луковицы [51] Wang et al., 1998. .

Задача создания связей отличается и в других частях мозга, например в продолговатом мозге, генерирующем глотательный рефлекс и другие рефлекторные действия, в амигдале, отвечающей за страх и другие эмоции, в вентромедиальной фронтальной коре, вовлеченной в социальное мышление. Техника «возбуждаются-вместе-связываются-вместе» может быть идеальным методом для сенсорных карт и других структур, которые должны просто дублировать информацию о мире или о других частях мозга, таких как первичная сенсорная кора для зрения, слуха и осязания. Но другие области мозга, выполняющие такие функции, как обоняние, глотание, избегание опасности или завоевание друзей, должны быть связаны с помощью более сложных технологий. Это только следствие того главного аргумента, с которого я начал эту главу: внешняя среда не может указывать различным частям организма, каковы их цели.