Дин Буономано - Мозг – повелитель времени

• Название: Мозг – повелитель времени
• Автор: Дин Буономано
• Жанр: Прочая научная литература
• Год: 2019
• ISBN: 978-5-04-095335-6

Где хранятся наши воспоминания и можно ли предвидеть будущее? Человеческий мозг совершенно по-особому относится ко времени, отсюда и шестое чувство, и ощущение быстротечности и стремительности жизни. Как это работает, выяснил известный американский нейробиолог Дин Буономано с помощью результатов революционных исследований. Как же наш мозг ощущает и считывает время? Что такое чувство времени? Как связано оно с распознаванием речи и музыки? Можно ли на самом деле путешествовать во времени? Ответы – в этом бестселлере серии «Большая наука».

---

Вот, к примеру, выражение «время проносится»: означает ли оно, что человеку кажется, будто стрелки на часах на стене крутятся быстрее? Или оно означает, что человеку удается сделать меньше дел за тот же отрезок времени? Выражения о полете времени и ускорении времени по своей природе двусмысленны. Быстрее и медленнее – сравнительные прилагательные, так что, как в случае с указанием «справа» или «слева», необходимо назвать точку отсчета. Когда люди говорят об искажении времени, они обычно подразумевают, что внешнее время изменяется по отношению к гипотетическим внутренним часам.

«ПРИ ИНТОКСИКАЦИИ ГАШИШЕМ ВОЗНИКАЕТ ЛЮБОПЫТНОЕ ОЩУЩЕНИЕ РАСТЯЖЕНИЯ ВРЕМЕНИ. МЫ НАЧИНАЕМ ГОВОРИТЬ ФРАЗУ, НО КОГДА ДОХОДИМ ДО КОНЦА, КАЖЕТСЯ, ЧТО НАЧАЛИ ГОВОРИТЬ ВЕЧНОСТЬ НАЗАД». ДЕЙСТВИТЕЛЬНО, ЛЮДИ ЧАСТО РАССКАЗЫВАЮТ, ЧТО ПОД ВЛИЯНИЕМ МАРИХУАНЫ ВРЕМЯ КАК БЫ ЗАМЕДЛЯЕТСЯ. ЕСТЬ ТАКОЙ АНЕКДОТ О ДВУХ НАКУРИВШИХСЯ ХИППИ, КОТОРЫЕ СИДЯТ В ПАРКЕ «ЗОЛОТЫЕ ВОРОТА», А У НИХ НАД ГОЛОВОЙ ПРОЛЕТАЕТ САМОЛЕТ. ОДИН ГОВОРИТ ДРУГОМУ: «СЛЫШЬ, ПАРЕНЬ, Я ДУМАЛ, ОН НИКОГДА НЕ УЛЕТИТ…»

Давайте предположим, что эти воображаемые внутренние часы управляют нашими суждениями о ходе времени в диапазоне миллисекунд, секунд и минут, и что эти часы тикают десять раз в секунду. Если под действием наркотика они ускоряются и начинают тикать двадцать раз в секунду, в результате пять секунд покажутся нам десятью секундами. Такое ускорение внутренних часов обычно описывают выражениями «время замедлилось», «время остановилось» или «время растянулось», поскольку мы сконцентрированы на собственных ощущениях: мы используем в качестве стандарта свои внутренние часы и замечаем, что время вокруг нас замедлилось. Конечно же, результат восприятия зависит от выбора эталонных часов: кто-то может утверждать, что время ускорилось, поскольку его внутренние часы идут быстрее внешних часов. Так или иначе, но выражения об ускорении или замедлении времени описывают наше восприятие отношения скорости внешних часов к скорости гипотетических внутренних часов, хотя совершенно очевидно, что замедлились или ускорились внутренние часы. Нередко в прессе и в популярной и даже научной литературе можно встретить утверждения, что время замедлилось, хотя на самом деле люди подразумевают, что оно ускорилось.

Рассмотрите рисунок 4.1: если активный компонент гашиша или марихуаны тетрагидроканнабинол (ТГК) вызывает ощущение замедления или остановки внешнего времени (что соответствует наблюдениям Уильяма Джеймса и экспериментальным данным) – или эквивалентного ускорения внутренних часов – не должны ли часы на стене у ковбоя показывать время до полуночи?

Вообще говоря, важно заметить, что наше ощущение быстротечности времени совсем не обязательно согласуется с нашими оценками количества прошедших минут или секунд. Я, например, могу оценить, что пробыл в кресле у зубного врача пять минут, но при этом чувствовать, что провел там час85.

Хотя идею о «внутренних ходиках» нельзя воспринимать буквально, она помогает лучше разобраться в нашем восприятии времени. В фармакологических исследованиях нарушения восприятия времени часто трактуются в контексте изменения ритма внутренних часов. Например, многочисленные лабораторные исследования подтверждают анекдотические заявления о замедлении времени под действием марихуаны, и эти результаты можно интерпретировать как ускорение внутренних часов. В одном из первых исследований людей просили просто сообщить, когда истекут 60 секунд после сигнала. После перорального приема дозы ТГК люди оценивали время по-другому: примерно через 42 секунды они полагали, что минута уже прошла, тогда как изначально их оценки были близки к 60 секундам86. Такое впечатление, что их внутренние часы начинали идти быстрее, так что они насчитывали 60 секунд всего за 42 секунды (обратите внимание, люди называли более короткий временно́й интервал, поскольку их просили «отсчитать» минуту; если бы их просили оценить длительность реальной минуты, их ускоренные внутренние часы дали бы завышенный результат).

Наркотики также влияют на ощущение хода времени у животных. Вы спросите: как узнать у животного, сколько времени, по его мнению, прошло с такого-то момента? Крысы и мыши легко обучаются давить на рычаг, чтобы получить еду, и в варианте этого эксперимента (так называемая схема с фиксированным интервалом) какой-то сигнал, например включение света, означает начало опыта (t = 0). Крыса может нажимать на рычаг сколько угодно раз, но еду она получит, только если нажмет на рычаг через какое-то фиксированное время после сигнала. Постепенно крысы начинают жать на рычаг через промежутки времени, пропорциональные фиксированному интервалу, на котором они тренировались. Если во время тренировок фиксированный интервал составлял 10 секунд, крысы с наибольшей вероятностью будут нажимать на рычаг с интервалами около 10 секунд. Поэтому крысы, тренировавшиеся на интервале 10 секунд, будут нажимать на рычаг раньше крыс, тренировавшихся на интервале 30 секунд. Это один из способов показать, что грызуны и другие животные способны отслеживать временные интервалы в диапазоне нескольких секунд. Что произойдет, если после такого обучения (которое занимает несколько недель) крыса получит наркотик? В эксперименте, где крыс обучали нажимать на рычаг через фиксированные интервалы длительностью 30 секунд, пик реакции (время нажатия на рычаг) упал с 34 секунд (без наркотика) до 29 секунд (интересно, что в этом эксперименте под действием ТГК крысы определяли время точнее). Это вполне соответствует ощущениям людей о замедлении времени под действием марихуаны, поскольку гипотетические внутренние часы ускоряют ход. Впрочем, такое влияние каннабиноидов на ощущение хода времени не всегда воспроизводится87.

Лучше всего хронофармакологические эффекты изучены на примере дофаминовой системы мозга. Дофамин – важный нейромедиатор и модулятор многих процессов, происходящих в головном мозге. В частности, повреждение кластера синтезирующих дофамин нейронов, находящегося в стволе мозга (в substantia nigra), приводит к характерному тремору и двигательной дисфункции, наблюдающихся при болезни Паркинсона. Психолог Уоррен Мек и его коллеги из Университета Дьюка предположили, что дофамин меняет скорость действия часовых механизмов мозга. Если крысам, обучавшимся отсчитывать интервал длительностью 20 с, ввести психостимулятор метамфетамин, который, среди прочего, повышает уровень дофамина в головном мозге, они начинают давить на рычаг не через 20, а через 17 с. Однако через несколько дней, все еще находясь под воздействием метамфетамина, крысы медленно возвращаются к исходному ритму, как будто постепенно обучаются работать с хронически спешащими внутренними часами, пересчитывая их показания так, чтобы они соответствовали 20 с. Более того, после отмены наркотика крысы начинают промахиваться в другую сторону: пик реакции смещается за пределы 20-секундного интервала88.

Эти и другие фармакологические исследования позволяют многое узнать о том, как люди и животные воспринимают время. Однако интерпретировать подобные эксперименты весьма непросто. Во-первых, результаты часто зависят от поставленной задачи, от анализируемого временного интервала и от того, как участник исследования сообщает о своем ощущении времени. Во-вторых, поскольку практически все лекарственные препараты оказывают множественное нейрофизиологическое действие, очень трудно определить истинную причину смены поведения. Например, каннабиноиды и дофаминергические препараты могут менять степень тревожности, память, моторную активность и физиологические параметры (например, вызывать голод, что может стимулировать животных к выполнению задачи). Также эти препараты меняют степень концентрации человека и животных на выполняемой задаче, что может сказаться на результатах. Наконец, некоторые препараты могут влиять на оценку людьми только коротких или только длинных временны́х интервалов89.

В целом научная литература по теме влияния психоактивных препаратов на восприятие времени показывает, что не существует какого-то одного нейромедиатора, который бы отвечал за наше восприятие времени. Кроме того, поскольку одно и то же вещество может по-разному влиять на оценку длинных и коротких отрезков времени, можно сделать вывод, что не существует универсальных внутренних часов, управляющих восприятием времени в диапазоне от миллисекунд до часов, а это, в свою очередь, подтверждает нашу гипотезу о множественности внутренних часов.

ПРИЧИНЫ ЭФФЕКТА ЗАМЕДЛЕНИЯ ВРЕМЕНИ

Мы уже поняли, что искаженное восприятие времени – скорее правило, чем исключение, и это объясняет загадки искажения времени при сильном эмоциональном потрясении и в угрожающей жизни ситуации. Но замедление времени в экстремальных ситуациях – это особый случай, поскольку речь идет не просто о преувеличении длительности события. Существует несколько гипотез, пытающихся объяснить эффект замедления времени в опасных ситуациях90. Я остановлюсь на трех из них и назову их гипотезами разгона процессора, гиперпамяти и метаиллюзии.