Ландшафты мозга. Об удивительных искаженных картах нашего мозга и о том, как они ведут нас по жизни - Ребекка Шварцлоуз
Шрифт:
Интервал:
Закладка:
Предполагается, что этот длительный период уточнения и нейронной специализации зависит от того, видит ли ребенок лица, однако экспериментально это не подтверждено. Из этических соображений нельзя лишать ребенка возможности видеть лица в первые месяцы или годы жизни. Однако некоторые дети рождаются или воспитываются в таких условиях, в которых они видят лица по-другому. В эту категорию попадают дети, родившиеся с катарактой. Катаракту можно удалить, но время проведения операции влияет на развитие мозга. В частности, если у маленького ребенка левый глаз был временно закрыт плотной катарактой, возможно, у него никогда не разовьется нормальная способность распознавать лица[177]. Не давая левому глазу возможности видеть лица, катаракта лишает правое полушарие информации о лицах в первые месяцы жизни ребенка. Даже после операции и многократных наблюдений лиц в последующие годы у таких людей обычно присутствует как минимум частичное нарушение распознавания лиц. Это долгосрочное нарушение подтверждает, что возможность видеть лица в первые месяцы жизни играет особую и незаменимую роль.
Возможно, дело в том, что через четыре месяца после рождения ребенка мозг уже недостаточно восприимчив для развития зон, ответственных за обработку информации о лицах. Или, может быть, к этому времени ребенок лишается возможности жить в окружении лиц. В первые четыре месяца он преимущественно видит человеческие лица, но ситуация довольно быстро меняется, когда он учится сидеть, ползать, трогать различные предметы и держать их в руках. Время наблюдения за лицами резко сокращается. Вместо этого ребенок гораздо чаще видит руки – как свои собственные, так и руки того, кто его растит, – обычно с игрушкой, чашкой или каким-то другим предметом[178]. Теперь дети исследуют мир, выбирая, с чем они хотят взаимодействовать, и их зрительный опыт определяется новыми положениями и движениями тела. По мере того как лица в поле зрения сменяются руками и предметами, новый зрительный опыт специфическим образом способствует отображению на предметной карте мозга уже не лиц, а частей тела и мелких предметов.
Следующий важный этап в развитии карты предметов наступает примерно в пятилетнем возрасте, когда дети учатся читать. В процессе овладения грамотой у детей развивается новая зона мозга, которая специализируется на обработке написанных слов и последовательностей букв, особенно того алфавита и языка, на котором дети учатся читать[179]. Эта зона развивается прямо рядом с веретенообразной зоной лиц в левом полушарии и со временем захватывает некоторую часть территории лиц, превращая нейроны, ранее предпочитавшие реагировать на лица, в нейроны, предпочитающие письменные символы. Одновременно у детей увеличивается веретенообразная зона лиц в правом полушарии, как бы компенсируя потери в левом.
Если люди учатся читать не в детстве, а уже будучи взрослыми, зона лиц на карте предметов не перестраивается. К этому времени зрелость и опыт, вероятно, фиксируют зоны лиц, предотвращая любые возможные притязания на территорию левой веретенообразной зоны лиц. Конечно, это не означает, что взрослые люди не могут научиться читать; многие могут. Но данное наблюдение помогает объяснить, почему этот процесс происходит труднее и не позволяет достичь такого же быстрого и плавного чтения. Оно также показывает, что такие же принципы, как при построении карт M1 и A1, работают и при построении предметных карт: участки карты экспроприируются и сдаются в жестокой борьбе за пространство мозга. Когда время проходит и пыль оседает, вовлечение территории мозга в обработку чего-либо (какого-то типа предметов или диапазона звуковых частот) оказывает глубокое влияние на нашу способность обнаруживать, различать и идентифицировать.
Этот жесткий процесс захвата территории в процессе развития не означает, что взрослые не могут узнавать новые типы предметов. Хотя островки на зрелой карте предметов отводятся под обработку информации о каких-то специфических типах предметов, таких как лица, даже в мозге взрослых людей остается пространство для отображения менее привилегированных типов предметов или для узнавания новых предметов. Отображение новых предметов производится с помощью распределенного кодирования, как в пириформной коре для отображения запахов. Мы изо дня в день видим новые устройства и в результате этого опыта наносим их на свою карту предметов. Распределенное кодирование обеспечивает гибкость, необходимую для распознавания новых типов предметов.
В одном хитроумном эксперименте было показано, как нейронное отображение новых предметов становится менее распределенным по мере того, как люди больше узнают об этих предметах и их использовании. Ученые тренировали взрослых людей использовать самодельные приспособления, собранные из детских конструкторов, чтобы тянуть, толкать, поднимать или разбрасывать другие предметы[180]. Когда люди видели изображения этих приспособлений до тренировки, сканы показывали рассеянные или распределенные картины активности на их картах предметов. Но когда им показывали изображения приспособлений после тренировок, повторное сканирование демонстрировало наличие специфической активности в островке предметной карты, ответственном за отображение инструментов. Иными словами, одно и то же изображение вызывало на картах предметов разную активность до и после того, как люди узнавали, как использовать эти самодельные устройства. Отображение устройств поменялось не из-за изменения зрительной информации, а из-за накопленных знаний и опыта. Этот результат прекрасно подтверждает, что распознавание не сводится к зрительному восприятию.
На самом деле ученые уже задумались о том, имеет ли смысл вообще воспринимать карты предметов и составляющие их зоны в качестве зрительных областей. Эти зоны никоим образом не ограничиваются обработкой только зрительных сигналов[181]. Если мы закрываем глаза и слышим слово “молоток” или стук молотка, усиливается активность зоны мозга, ответственной за отображение инструментов. То же самое происходит, если мы изображаем рукой движение, как будто пользуемся молотком, или даже просто представляем себе это действие. Более того, слепые от рождения люди имеют такие же карты предметов, как зрячие люди. По многим аспектам строения и расположения их карты предметов очень похожи на карты зрячих людей, хотя одни люди при распознавании предметов в основном ориентируется на зрение, а другие никогда предметов не видели[182].
Мы еще многого не знаем о том, как карты предметов и их специализированные зоны выполняют важную функцию распознавания, но организация этих специфических зон позволяет делать интересные заключения. Важнейшие разграничения на карте между
