Всемирный разум

Было бы слишком просто думать, что каждый из этих аспектов кодируется гиппокампом отдельно, однако Джо Тсьен полагает, что дело именно так и обстоит. Вместе со своими сотрудниками он имплантировал крысам электроды, способные регистрировать активность расположенных в гиппокампе 260 нейронов. Затем животных заставили пережить три различных события: сильное дуновение воздуха за их спинами, падение в коробке и встряску клетки, в которой они находились. (Ученые обозначили эти события как стихийный порыв ветра, падение кабины лифта и землетрясение). И никого не удивило, что каждое из этих них «высвечивало» в гиппокампе определенную схему (паттерн) нейронной активности.

Мы уже сталкивались с чем-то подобным: если есть X, то возникает корреляция с Y. Но Джо Тсьен сделал шаг вперед. Он обнаружил, что нейроны одной определенной группы активируются в ответ на все три события. Ученый называет ее «кликой» («clique»), подразумевая функциональную группу нервных клеток, объединенных друг с другом силой взаимной связи. Он предположил, что нейроны такой клики кодируют один аспект, характерный для всех трех событий. В данном случае то, что они оказались пугающими (startling). Поэтому такие нейроны объединяются в особую функциональную «группу испуга» («startle clique»).

Д. Тсьен нашел и другую группу возбуждавшихся нейронов – реагировавших только на два из трех указанных выше событий, условно названных падением кабины лифта и землетрясением. Он предположил, что эта клика должна кодировать не испуг, а нечто иное – «выводящие из равновесия толчки и движения». Так появилась «группа потери равновесия» («disturbance clique»). Затем нашлись нейроны, «не замечавшие» ни «падения лифта», ни «землетрясения», но реагировавшие на «порыв ветра». Они получили собирательное название «группа ветра» («wind» clique).

Д. Тсьен воссоздал воспоминания о трех событиях, представив их в виде трех самостоятельных, но накладывающихся друг на друга групп нейронов. Было также отмечено, что последние организованы иерархическим образом. Одна группа должна была реагировать на все три события, поэтому служила «основанием» иерархии. Эта группа «зажигалась» всегда. Другие возбуждались избирательно – не на все три события, а лишь на некоторые из них. Следовательно, они занимали «более высокое» положение. Не в буквальном смысле, не в пространстве мозга, а чисто логически. Наблюдая, какая из трех особых функциональных групп нейронов переходит в активное состояние, Тсьен смог определить, что именно из опыта трех своих впечатлений снится лабораторной крысе. Таким образом ученый расшифровал схему возникновения трех различных воспоминаний и установил, каким образом нейроны кодируют аспекты – частные характеристики остающейся в памяти общей картины.

Для регистрации сигналов возбуждения нервных клеток Д. Тсьен применял электроды, однако это можно было делать и средствами оптогенетики. Возбуждаясь, нейрон включает гены, продуцирующие особый белок, названный c-fos . В нервную клетку можно встроить дополнительный ген, задачей которого будет контроль за выделением данного белка. Более того, этот дополнительный ген может решать задачи и более широкие, чем только подача сигнала о белке c-fos

. В качестве дополнительного гена может использоваться наш старый знакомый ченнелродопсин (channelrhodopsin), заставляющий нейроны возбуждаться при облучении направленным светом. В этой же роли может выступать зеленый флуоресцентный белок GFP (green flourescent protein) – тот самый, который принес Нобелевскую премию Роджеру Тсьену после его отказа от продолжения работы с ченнелродопсином. При определенных условиях GFP может заставлять возбужденные нейроны флуоресцировать зеленым светом – благодаря этому выявляются особые функциональные группы («клики») нейронов [151] .

Чтобы полностью контролировать возбуждение нервных клеток в такой группе, в нейроны необходимо встраивать оба гена. Зеленый флуоресцентный белок обеспечивает свечение в течение некоторого времени, а воздействие световых лучей сине-голубого цвета возбуждает эти нейроны. Если же, наоборот, использовать халорходопсин и желтый свет, то возбуждение нейронов можно подавить. И пока будет включен желтый свет, мозг не сможет удержать никакие воспоминания. Такая схема действий показывает – по крайней мере, теоретически, – что подавить определенные участки (блоки) памяти или некоторые воспоминания вполне возможно. Это могло бы получиться весьма интригующее устройство, назначение которого, разумеется, в том, чтобы излучать Вечное Сияние Чистого Разума [152] .

К слову, эта же схема может служить и для блокирования чьего-то восприятия. Каким образом? На время как бы выключить человека из процесса зрительного восприятия какого-нибудь объекта – например, яблока. Поскольку наша память опирается на те же нейронные структуры, что и восприятие, их блокирование не дает возможности мозгу зрительно распознавать объект. Проще говоря, он не сможет ни увидеть последний, ни вообразить его.