Дэвид Барри - Супернавигаторы. О чудесах навигации в животном мире

К удивлению Пашукониса, лягушкам не просто удавалось найти обратную дорогу: они перемещались по весьма прямым маршрутам, хотя их путешествия занимали иногда до нескольких суток. Учитывая, что дождевой лес — место весьма хаотичное, полное шумов, запахов и физических препятствий, а обзор неба в нем весьма ограничен, очень трудно понять, как им это удавалось [477] Pašukonis, A., Loretto, M. C., & Hödl, W. (2017). ‘Map-like navigation from distances exceeding routine movements in the three-striped poison frog (Ameerega trivittata)’, Journal of Experimental Biology, jeb-169714. .

Многие фундаментальные вопросы все еще остаются без ответа, но нам уже ясно, почему бедный Генри Молисон испытал после удаления гиппокампа с обеих сторон столь тяжелую потерю памяти и, в частности, почему ему было так трудно запомнить, где находится его новый дом. Гиппокамп вместе со связанными с ним отделами мозга поддерживает нашу способность к навигации и создает основу для «когнитивных карт», существование которых предполагал Толмен.

Также легко понять, почему ранняя стадия болезни Альцгеймера так часто сопровождается проявлением признаков дезориентации [478] Hort, J., Laczó, J., Vyhnálek, M., Bojar, M., Bureš, J., & Vlcek, K. (2007). ‘Spatial navigation deficit in amnestic mild cognitive impairment’, Proceedings of the National Academy of Sciences, 104 (10). P. 4042–4047. . Связанные с этим заболеванием повреждения мозга часто начинаются с ЭК, в которой находится сеть нейронов решетки, а потом распространяются и на сам гиппокамп. Неудивительно, что один из первых вопросов, которые задают пациентам с симптомами деменции, — это «Как вы думаете, где вы находитесь?».

Поиск средств лечения болезни Альцгеймера (или, что было бы еще лучше, ее предотвращения) идет медленно, но расширение знаний о том, как именно мозг позволяет нам ориентироваться в пространстве, уже сейчас помогает больным лучше справляться с ее дезориентирующими эффектами. Например, архитекторы получили возможность проектировать здания, в которых пациентам легче находить дорогу [479] См., например, http://www.niallmclaughlin.com/projects/alzheimers-respite-centre-dublin/. . Сотрудничество нейробиологов и проектировщиков стремительно развивается, и его плоды принесут пользу всем нам — либо непосредственно, либо благодаря улучшению жизни близких нам людей.

В одном из наиболее известных экспериментов, связанных с навигацией у человека, участвовали лондонские таксисты, которым для получения лицензии необходимо заучить тысячи разных маршрутов по городу. Приобретение «Знания», как это называется на профессиональном жаргоне, — процесс чрезвычайно трудоемкий; обычно он занимает от двух до трех лет, и все равно не всем водителям удается сдать заключительный экзамен. Элеанор Магуайр и ее сотрудники продемонстрировали при помощи магнитно-резонансной томографии мозга, что задняя часть гиппокампа таксистов значительно крупнее, чем у людей из контрольной группы [480] Maguire, E. A., Gadian, D. G., Johnsrude, I. S., Good, C. D., Ashburner, J., Frackowiak, R. S., & Frith, C. D. (2000). ‘Navigation-related structural change in the hippocampi of taxi drivers’, Proceedings of the National Academy of Sciences, 97 (8). P. 4398–4403. .

Более того, степень увеличения этой структуры зависела от длительности работы испытуемого таксистом — чем дольше, тем больше [481] Интересно отметить, что за эти изменения, по-видимому, приходилось платить. Передняя часть гиппокампа у испытуемых из контрольной группы оказывалась крупнее, чем у водителей такси, что, возможно, означает, что у таксистов может быть понижена способность вспоминать некоторые виды визуальной информации. . Интересно отметить, что у водителей лондонских автобусов, проработавших в течение приблизительно такого же времени, подобных изменений объема гиппокампа не обнаружилось. Это предположительно связано с тем, что многократные поездки по одному и тому же маршруту представляют собой менее сложную навигационную задачу, чем работа водителя такси [482] Maguire, E. A., Woollett, K., & Spiers, H. J. (2006). ‘London taxi drivers and bus drivers: a structural MRI and neuropsychological analysis’, Hippocampus, 16 (12). P. 1091–1101. .

Из результатов, которые получила Магуайр, следует, что размеры гиппокампа зависят от того, насколько интенсивно мы его «упражняем» — другими словами, от того, как часто наши занятия приводят его в действие. Если мы подолгу используем свою пространственную память для навигации, гиппокамп будет увеличиваться, и наоборот [483] Konishi, K., & Bohbot, V. D. (2013). ‘Spatial navigational strategies correlate with gray matter in the hippocampus of healthy older adults tested in a virtual maze’, Frontiers in Aging Neuroscience, 5. . В соответствии с этим принципом «используй, или потеряешь» некоторые исследователи предположили даже, что по мере старения нам следует стараться как можно активнее использовать свою пространственную память — а не полагаться все время на GPS, — потому что это может уменьшить опасность развития заболеваний, подобных болезни Альцгеймера, а также защитить нас от обычного возрастного ухудшения навигационных способностей.