Стивен Косслин: Два игрока на одном поле мозга

Однако тот факт, что мозг невероятно сложен, не означает, что его тайны останутся тайнами навечно. Если бы это было так, не существовало бы нейронауки. В этой книге мы представляем новый взгляд на мозг, который поможет понять, как он обеспечивает мышление, чувства, поведение, как влияет на наши отношения с другими людьми.

Большая часть научной работы, на которой основана эта теория, до сих пор оставалась вне фокуса внимания научного сообщества.

Несмотря на сложность мозга и относительную молодость нейронауки, две идеи позволяют нам начать изучение функционирования этого органа.

Во-первых, любой объект, в том числе, мозг, можно анализировать с позиции разных уровней. Возьмите, к примеру, какое-то здание. Мы можем рассмотреть его с точки зрения архитектуры: планировки, формы, расположения дверей, окон и так далее. А можем изменить уровень анализа, изучить материалы, из которых оно построено: кирпич, дерево, штукатурка. Если мы пожелаем, то можем углубиться еще на один уровень и исследовать молекулярную структуру его материалов, например, расположение атомов в кирпиче.

Какой уровень предпочтителен? Это зависит от вопроса, на который мы стремимся ответить. Если мы хотим узнать, будет ли дом достаточно вместителен для семьи из пяти человек, мы сосредоточимся на архитектурном уровне; если надо выяснить, насколько легко он может загореться, мы сосредоточимся на уровне материалов; а если требуется спроектировать изделие для производителя кирпича, мы сфокусируемся на молекулярной структуре.

Аналогичным образом, если мы захотим узнать, как мозг связан с мыслями, чувствами и поведением, мы сосредоточимся на общем плане того, как его структура позволяет хранить и обрабатывать информацию, то есть на архитектуре. Чтобы понять мозг на этом уровне, нам нет необходимости знать все об отдельных соединениях клеток мозга (нейронов), или о том, как ионы проходят через клеточные мембраны, или о любом другом биохимическом процессе. Нет нужды знать и структуру молекул, составляющих нейроны. Нейробиологи и нейропсихологи узнали много нового о том, как работает мозг в целом, на архитектурном уровне, хотя и не углублялись в более элементарные уровни. Эта книга основана на многочисленных исследованиях, проведенных на этом высоком уровне, обеспечивающем скорее общий, чем частный обзор.

Вторая идея, дающая ключ к пониманию функционирования мозга, происходит из факта, что на уровне общей архитектуры мозг организован в системы. А сами эти системы организованы в подсистемы.

Например, одна из областей мозга, размером с почтовую марку, известная как V5, играет решающую роль в зрительном восприятии движения (обозначение V подразумевает «визуальный», а цифра 5 указывает на то, насколько этот участок удален от первой зрительной области, V1). Когда человек видит движущийся объект, нейроны V5 активируются; если эта область повреждена, человек испытывает трудности со зрительным восприятием движения. При этом область V5 представляет собой часть более крупной системы, которая регистрирует местоположение объектов. А эта большая система, в свою очередь, является частью еще более крупной системы, которая координирует информацию о расположении и распознавании объектов.

Дело в том, что, даже оставаясь на одном уровне анализа (в нашем случае анализа способов хранения и обработки информации), мы можем изучать и небольшие, узкоспециализированные области и системы в целом. Кроме того, и это будет иметь решающее значение, с возрастанием размера рассматриваемых зон мозга мы сталкиваемся с необходимостью использования более общих терминов: эти термины должны указывать на все те функции, что реализуют входящие в описываемую область подсистемы.

Эта книга основана на обеих упомянутых выше идеях: мы остаемся на относительно высоком уровне анализа, соответствующем уровню архитектуры строений, и описываем функционирование относительно больших областей мозга.

Наше исследование не было бы возможным еще несколько десятилетий назад. Тем из нас, кто интересуется исследованием мозга, повезло жить в современную эпоху, время изобретения и совершенствования методов нейровизуализации. Они хорошо подходят для изучения того, как большие участки мозга хранят и обрабатывают информацию. Использование таких методов в комбинации с более старыми (например, с изучением того, как повреждение отдельных частей мозга изменяет поведение, мышление и ощущения человека) научило нас многому.