Один день из жизни мозга. Нейробиология сознания от рассвета до заката

Пространственная проблема основывается на нейроанатомии и заключается в том, что сигналы от различных органов чувств обрабатываются по-разному. На первый взгляд все просто: вы либо видите что-то, либо слышите, ощущаете прикосновение, вкус, обоняете. В нашем распоряжении пять чувств, которые четко разграничены между собой. Но даже на самом базовом уровне области мозга, отведенные для обработки сигналов, поступающих от различных органов чувств, по своей сути не являются специфическими. У взрослых людей различные сенсорные системы даже могут нарушать формальные анатомические границы: зрительная кора слепых людей, например, активируется осязанием при чтении шрифта Брайля.[151] Более того, хорошо известно, что если вы теряете способность к восприятию одного из пяти чувств, другие становятся сильнее. Нейробиолог Хелен Невилл продемонстрировала, что глухота способствует улучшению зрения[152] и что глухие люди используют слуховые зоны мозга для обработки зрительных сигналов.

[153] Между тем слепые люди могут различать звуки лучше, чем неслепые,[154] и они способны к более точному определению местоположения источника звука.[155]

У людей с ослабленным зрением также лучше развиты и другие способности, такие как восприятие речи[156] и распознавание голоса.[157] И в экспериментах на животных, лишенных возможности использовать те или иные органы чувств, выявлено, что эти изменения могут быть колоссальными: к примеру, крысы способны демонстрировать троекратное улучшение слуха спустя несколько дней нахождения в полной темноте.

[158]

Однако даже без непосредственной стимуляции органов чувств мозг может осуществлять занятные трюки в обработке сигналов различных модальностей. Феномен синестезии (букв. «объединение чувств») известен науке на протяжении уже трех столетий. При синестезии возбуждение от одного органа чувств, которое подавляющее большинство людей отождествляют только с одной категорией ощущений, вызывает ощущения в двух различных модальностях. Например, цвета и формы можно «увидеть» при прослушивании музыки.

Здесь дело вовсе не в том, что одна область вторгается в сферу компетенции другой, а скорее в том, что связи между областями мозга необычайно изобильны и многогранны:[159]

активация одной – допустим, ответственной за распознавание букв – также вызывает прямую активацию другой, связанной, например, с распознаванием цвета. Возможно, существует механизм блокировки между различными участками коры, который должен обеспечивать четкую сегрегацию обратной связи во избежание возникновения любой двусмысленности но, очевидно, этот неприступный барьер нарушен в случае синестезии. Если сигналы обратной связи не прерываются типичным образом, то, возвращаемые с поздних этапов мультисенсорной обработки, они могут повлиять на более ранние стадии обработки вплоть до того, что звуковые сигналы начнут активировать зрительные участки. Это растормаживание может также проявляться в клинических картинах целого ряда расстройств, таких как сотрясение мозга, височная эпилепсия, инсульт и опухоли головного мозга.[160]

В любом случае существование феномена синестезии, наряду с компенсацией утраченных каналов восприятия за счет усиления других, подводит нас к неизбежному, но интригующему парадоксу: в то время как субъективный опыт чувственного восприятия очень разнообразен и индивидуален, нейрональные механизмы, опосредующие акт восприятия, стандартизированы и взаимозаменяемы. Как только сигнал из внешнего мира преобразуется в залпы потенциалов действия, его отголоски мгновенно отправляются в разные части мозга, где они оказываются в соответствующих участках коры, тем не менее сходных по строению и принципу обработки сигналов. Кажется, что все скроено по одному шаблону.[161]

Итак, в чем же заключается качественное различие в субъективных переживаниях? Как становится возможным формирование субъективного опыта той или иной модальности? Чем обусловлена такая избирательная сортировка, если физиологические механизмы обработки практически одинаковы? Ответы на эти вопросы помогут нам понять связь объективного и субъективного, физического и ментального.

Пять чувств: временные свойства мозга