Эрик Кандель - Век самопознания. Поиски бессознательного в искусстве и науке с начала XX века до наших дней

Нейронные механизмы распознавания лиц формируются в раннем детстве. Младенец с самого рождения чаще смотрит на лица, чем на другие объекты [151]. Кроме того, младенцам свойственна врожденная склонность к подражанию, связанная с той ключевой ролью, которую восприятие лиц играет в социальных взаимодействиях. Трехмесячные младенцы уже начинают замечать различия между лицами и отличать одно лицо от другого. Их способности к распознаванию лиц сначала универсальны: младенцы умеют различать обезьян не хуже, чем людей [152]. Способность различать нечеловеческие лица начинает пропадать к шестимесячному возрасту: младенец сталкивается преимущественно с людьми. Происходящая при этом тонкая настройка умения различать лица представителей своего вида аналогична настройке способности распознавать речь на своем языке. В возрасте 4–6 месяцев младенцы замечают фонетические различия в речи на иностранном языке не хуже, чем в речи на языке родителей, но к 10 месяцам или году у них остается лишь навык распознавания фонетических различий собственного языка.

В 1872 году Чарльз Дарвин отметил, что для выживания младенцев необходимо, чтобы взрослые окружали их заботой. Под влиянием Дарвина австрийский этолог Конрад Лоренц, один из первых исследователей поведения животных в природе, задался вопросом, какие именно черты младенцев вызывают у взрослых врожденные реакции, связанные с заботой о потомстве. В 1971 году Лоренц высказал мысль, что роль таких черт могут играть сравнительно крупные головы младенцев, а также большие, низко посаженные глаза и пухлые щеки. Лоренц предположил, что эти черты воздействуют на “врожденный пусковой механизм”, включающий у родителей предрасположенность к родительской любви и заботе о детях.

Как выглядит представление о лицах на клеточном уровне? Есть ли в мозге определенные клетки, играющие роль “строительных блоков”, совместная активность которых составляет представление того или иного лица? Или образ конкретного лица закодирован в особых клетках? Два возможных ответа появились в 70‑х годах XX века после открытий Хьюбела и Визеля. Первый ответ предполагал иерархический механизм целостного восприятия: существование особых “верховных” нейронов наверху иерархии, кодирующей образы отдельных людей (например бабушки) – или любых других сложных объектов. Согласно этой версии, у нас может быть более одного “нейрона бабушки”, и все они могут реагировать на различные аспекты облика бабушки, но каждый содержит осмысленное представление ее образа. Альтернативный ответ предполагал частичное , распределенное представление. Согласно этой версии, у нас нет “нейронов бабушки”, а представление о ее облике закодировано в конфигурациях активности ансамбля нейронов – своего рода нейронной коллегии кардиналов.

Первым разобраться, какой из ответов верен, попытался Чарльз Гросс. В 1969 году, отталкиваясь от результатов Бодамера и Хьюбела с Визелем, Гросс начал регистрировать активность отдельных нейронов нижней височной коры обезьян, то есть того отдела головного мозга, повреждения которого у людей могут вызывать прозопагнозию. Гросс обнаружил, что некоторые клетки этого отдела демонстрируют специфическую реакцию на показ обезьяне кистей человеческих рук, а некоторые – человеческих лиц. Более того, клетки, реагирующие на руки, активировались лишь в том случае, если обезьяне были видны пальцы, и не активировались, если пальцы были плотно сжаты. Кроме того, активация этих клеток происходила вне зависимости от того, как была ориентирована демонстрируемая кисть (например, вверх или вниз были направлены пальцы). Клетки, реагировавшие на лица, активировались не избирательно, лишь при виде конкретных лиц, а при виде любого лица. Гросс предположил, что определенное лицо, например бабушки, должно быть представлено в мозге небольшим специализированным набором нейронов – своего рода ансамблем “нейронов бабушки”, или “нейронами предбабушки”.

Конец XX века был отмечен внедрением методов нейровизуализации, таких как позитронно-эмиссионная томография (ПЭТ) и функциональная магнитно-резонансная томография (ФМРТ). Эти методы произвели настоящую революцию в науке о мозге. Они дали ученым возможность измерять приток крови к нервным клеткам и потребление ими кислорода, коррелирующее с их активностью. ПЭТ и ФМРТ позволяют отслеживать не активность отдельных нейронов, а лишь активность участков мозга, включающих тысячи клеток. Тем не менее в распоряжении исследователей впервые оказались инструменты, позволяющие выявлять участки мозга, связанные с конкретными психическими функциями, и непосредственно следить за их выполнением.