Джон Медина - Правила мозга. Что стоит знать о мозге вам и вашим детям
Зачастую объясняют сенсорную интеграцию при помощи эффекта Мак-Гурка. Представьте, что исследователи показывают вам видео, в котором человек повторяет неблагозвучный слог «га». Но предварительно они убрали оригинальный звукоряд и наложили новое звучание со слогом «ба». Когда вам предложат послушать звукоряд с закрытыми глазами, вы отчетливо услышите «ба». Но если откроете глаза, мозг сразу распознает по движению губ звуки «га», в то время как вы продолжаете слышать «ба». Не зная, как поступить в таком противоречивом случае, мозг находит выход. Большинство людей при просмотре видео услышат слог «да». Это действие компромисса между тем, что вы слышите и что видите, – мозгу необходима интеграция.
Чтобы проверить этот факт, не нужно даже находиться в лаборатории – просто сходите в кино. Актеры на экране, за разговором которых вы наблюдаете, вовсе не разговаривают друг с другом. Их голоса доносятся из колонок, расположенных по всему залу: звуки раздаются позади вас, рядом, но никак не вылетают изо рта актеров. Ваши глаза видят, как их губы шевелятся, и одновременно с этим вы слышите речь, затем мозг объединяет информацию так, чтобы вы поверили, что диалог происходит между людьми на экране. В совокупности эти чувства создают эффект того, что перед вами беседует люди, хотя в действительности это не так.
Как интегрируются чувства
Подобные исследования позволили ученым вывести ряд теорий об интеграции чувственных сигналов. С одной стороны, широкий диапазон идей на этот счет напоминает мне поведение британских солдат во время Войны за независимость. С другой – они напоминают и стратегию американцев, которым удалось разгромить противника. Британцы, привыкшие к традиционным боям на просторах Европы, были сильны в централизации. Старший офицер собирал информацию с передовой поля боя и выдавал команды. У американцев не было никакой традиции, поэтому они прибегли к партизанской тактике, то есть анализируя обстановку на местности и принимая решения до совещания со старшим офицером.
Представьте, что на зеленом поле сражения раздается выстрел. В британской модели восприятия информации чувства работают отдельно, посылая сигнал старшему офицеру (то есть мозгу) через свои сложные сенсорные центры. Только в них мозг сопоставляет сенсорный сигнал с восприятием окружающей действительности. Уши слышат выстрел и генерируют отчет о том, что произошло. Глаза видят дым, идущий от ружей, и, обработав данные, представляют визуальный отчет о случившемся. Нос чувствует запах пороха и проделывает то же самое. Каждый из органов чувств посылает данные старшему офицеру. Там сигналы связываются воедино, создавая целостное представление, и мозг дает возможность солдатам рассказать об их опыте. Этот процесс можно разделить на три этапа.
Этап 1: чувственный опыт. На этом этапе мы получаем сигналы от окружающей действительности через органы чувств и кожу и пытаемся перевести внешнюю информацию на понятный мозгу электрический язык.
Этап 2: перенаправление. После того как информация переведена на язык мозга, она отправляется в соответствующие области мозга для дальнейшей обработки. Зрительные, слуховые, тактильные, вкусовые и обонятельные данные обрабатываются в отдельных участках. Данное перемещение большей частью обеспечивает хорошая проводимость таламуса, яйцеобразной структуры в центре «второго мозга».
Этап 3: осознание. Различные ощущения начинают вносить свою информацию. Эти интегрированные сигналы посылаются в сложную область мозга, называемую высшим корковым центром, и мы начинаем осознавать, какие чувства испытываем. Как вы скоро убедитесь, последний этап может быть как восходящим, так и нисходящим.
Американская модель ведения боевых действий совершенно иная. В ней чувства работают сообща с самого начала, оказывая поддержку и влияя друг на друга уже в начале обработки. Когда глаза и уши одновременно воспринимают звук выстрела и дым, мгновенно происходит сопоставление двух впечатлений. Они воспринимают события в тандеме, не консультируясь с высшей инстанцией. В мозге наблюдающего возникает картина выстрела на поле битвы. Этапы остаются неизменными: чувственный опыт, перенаправление, осознание. Но на каждом из них добавляются «сигналы, вступающие во взаимодействие и влияющие на дальнейшую обработку сигнала». Заключительный этап (осознание) – это не начало интеграции, здесь происходит ее кульминация.
Какая модель правильная? Научные данные выступают в поддержку второй модели; на самом же деле никто не знает, как работает этот механизм. Хотелось бы думать, что чувства помогают друг другу определенным образом. Данная глава посвящена большей частью тому, что происходит после чувственного опыта и перенаправления, – то есть этапу осознания.
Сверху вниз, снизу вверх
В важности последнего этапа мы можем убедиться, если рассмотрим, что произойдет при его нарушении. В медицинском заключении пациента, доктора Ричарда, Оливер Сакс указывал факт потери им различных перцептивных способностей. Но с точки зрения доктора Ричарда, с ним все было в порядке. Просто он не всегда понимал, что видит. Если его друг входил в комнату и садился на стул, доктор Ричард не всегда мог осознать, что различные части тела принадлежат одному человеку. Только когда человек вставал со стула, больной вдруг осознавал, что это нечто целое. Когда доктор Ричард смотрел на фотографию людей на стадионе, он воспринимал тех, кто был одет в одежду одинакового цвета, неким образом как единое и не замечал общего между разными людьми. И самое интересное, он не мог распознавать мультисенсорные сигналы, связанные с одним и тем же опытом. Это было заметно, когда доктор Ричард наблюдал за беседующими людьми. Он не способен был связать движение губ человека и звучащую речь, так как они представлялись ему несоответствующими друг другу; иногда он говорил, что это похоже на «плохо продублированный иностранный фильм».
Учитывая значение целостного восприятия мира для выживания, исследователи детально изучили данную проблему. Они задались таким вопросом: что происходит после того, как таламус выполнил свои обязанности? Информацию, разделенную на фрагменты в зависимости от задействованных чувств и распределенную по мозгу, необходимо собрать (в чем, собственно говоря, был не силен доктор Ричард). Где и как данные, переданные различными органами чувств, объединяются мозгом?
На первый вопрос ответить легче, чем на второй. Нам известно, что большинство сложных процессов происходит в ассоциативной зоне коры головного мозга, которая охватывает определенные участки мозга, включая теменную, височную и лобную доли. Хотя их нельзя считать сенсорными и моторными зонами, они скорее служат неким мостом (отсюда и название «ассоциативная»). По мнению ученых, эти зоны используют как нисходящий, так и восходящий процесс восприятия. Когда сенсорные сигналы обрабатываются на все более высоком уровне нейронной организации, эти процессы начинают работать вместе. Рассмотрим это на примере.
По мнению английского писателя Сомерсета Моэма, «существует три правила написания романа, но, к сожалению, никто их не знает». После того как вы прочитали эту фразу глазами, в вашей голове начался восходящий процесс обработки. Зрительная система (которую мы рассмотрим детальнее в главе 10) представляет собой пример классической системы с восходящим принципом работы. Как это происходит? Приемник сигналов, который работает как аудиторская компания, воспринимает визуальные раздражители в виде предложения. Аудиторы инспектируют каждый структурный элемент каждой буквы каждого слова из фразы Моэма, а потом представляют отчет – визуальную концепцию букв и слов. Например, арка становится буквой «п», а две линии, пересекающиеся под прямым углом, – буквой «т». Комбинации из прямых и изогнутых линий превращаются в слова. Информация в письменном виде содержит множество особенностей начертания символов, и на составление такого отчета требуется потратить немало усилий и времени, поэтому чтение представляет собой довольно медленный способ получения мозгом информации.
Далее следует нисходящий процесс обработки. Его можно сравнить с ознакомлением совета директоров с отчетом аудиторов и последующим его обсуждением. Вносится множество комментариев. Отдельные разделы анализируются с точки зрения уже имеющихся знаний. Например, совет директоров в вашей голове уже слышал слово «три» раньше, и это слово связано с представлением о правилах. Некоторые члены совета директоров, возможно, даже слышали уже о Сомерсете Моэме, и в сознании всплывает воспоминание о фильме «Бремя страстей человеческих»[40], который вы смотрели, когда изучали историю кинематографа. Информация добавляется к массиву данных или исключается из него. Мозг способен постоянно изменять массив информации, если считает это необходимым. А он считает это очень необходимым.
