Дэвид Иглмен - Живой мозг. Удивительные факты о нейропластичности и возможностях мозга

• Название: Живой мозг. Удивительные факты о нейропластичности и возможностях мозга
• Автор: Дэвид Иглмен
• Жанр: Прочая научная литература
• Год: 2022
• ISBN: 9785001699873

Почему враг памяти – не время, а другие воспоминания? Почему мы каждую ночь видим сны и как это связано с вращением нашей планеты? Что общего между отменой лекарственного препарата и разбитым сердцем? Ответы на эти и многие другие вопросы – в новой книге известного нейробиолога Дэвида Иглмена. Вас ждут невероятные факты о величайшей технологии, скрывающейся в вашей голове. И это не просто рассказ о том, что такое мозг и как он работает. Вы узнаете, благодаря чему наш мозг способен меняться на протяжении всей жизни и как научиться контролировать его деятельность, чтобы сделать свою жизнь еще лучше. На русском языке публикуется впервые.

---

Профессионал, поскольку футбольные премудрости надежно впечатаны в схему его нейронных связей, на поле действует и быстро, и эффективно. Он оптимизировал нейросеть под все, что важно в его мире.

Система с нон-стоп-переменами

Понятие системы, способной меняться под действием внешних обстоятельств и сохранять свою новую конфигурацию, побудило американского психолога Уильяма Джеймса ввести в оборот термин «пластичность». Пластичный объект – это тот, которому можно придать новую конфигурацию, причем он способен сохранять ее. Отсюда, собственно, и пошло название материала, именуемого сегодня пластиком: из него мы штампуем ложки-плошки, игрушки, телефонные аппараты, причем благодатный материал отлично сохраняет приданную ему форму, ни при каких обстоятельствах не возвращаясь к своей исходной аморфности. В точности так же обстоят дела и с мозгом: приобретаемый опыт меняет его конфигурацию и перемены надежно сохраняются.

В нейропсихологии мы употребляем термин «пластичность мозга» (или нейропластичность), однако в этой книге я стараюсь нечасто использовать его, поскольку иначе порой рискуешь упустить главное. Случайно или нет, но слово «пластичность» предполагает, что объекту придана определенная форма, с тем чтобы он сохранил ее навечно: если это пластмассовая игрушка, таковой она и останется. С мозгом все иначе – он перестраивается на протяжении всей жизни.

Задумайтесь, как развивается город, и обратите внимание, каким образом он растет, как оптимизирует свои пространства и подстраивается под окружающую реальность. Посмотрите, где организуются стоянки для грузового транспорта и появляются придорожные кафе, как городские власти вырабатывают иммиграционную политику, подстраивают образование и городское законодательство под возникающие по ходу жизни городские нужды. Город не стоит на месте, он всегда в движении. Не бывает так, чтобы проектировщики заранее спланировали его до последнего закоулка, а потом зафиксировали-законсервировали в неподвижности, как пластмассовую игрушку. Город бесконечно меняется.

Вот и мозг, подобно городу, не застывает окончательно. Всю жизнь мы стремимся к чему-то, даже если цели меняются. Представьте, как вас могла бы озадачить ваша же сделанная много лет назад запись в дневнике. Она отражает строй мыслей, мнения и взгляд на мир кого-то, кто слегка отличается от личности, какой вы знаете себя сегодня, а иногда, по сравнению со своей предыдущей личностью, вы изменяетесь до неузнаваемости. Пускай у вас то же имя и вы прожили те же детские годы, но за время, разделяющее написание тех, давних, строчек и их прочтение сегодня, сам их автор изменился.

Конечно, значение термина «пластичный» можно расширить и подтянуть к понятию непрерывного изменения, так что я буду кое-где употреблять его, чтобы сохранить привязку к научной литературе, на которую буду ссылаться[13]. Но, думается, уже прошли времена, когда чудеса отливки пластика завораживали нас. Нынешняя наша цель – понять, как работает живая система мозга, и для этого я ввожу термин, на мой взгляд, лучше всего отражающий суть: «живая связь». Как мы вскоре убедимся, невозможно рассматривать мозг как объект, разделимый на материальное «железо» (хардвер) и неосязаемые «программы» (софтвер). Вместо хардвера-софтвера обратимся к понятию «живой компонент системы» (по терминологии айтишников – лайфвер, имеется в виду тот, кто оперирует хардвером и софтвером), поскольку оно поможет нам постичь суть этой системы – динамичной, адаптивной и жадной до информации.

* * *

Вернувшись к случаю Мэтью, вы оцените мощные способности мозга к реконфигурации самого себя. После удаления одного полушария Мэтью утратил способность ходить, говорить и к тому же страдал недержанием мочи. Словом, случилось именно то, чего больше всего боялись его несчастные родители.

А потом, благодаря ежедневным сеансам физиотерапии и занятиям с логопедом, мальчик начал заново учиться говорить. Восстановление навыка речи происходило медленно и в такой же последовательности, как в раннем детстве: сначала ребенок научился произносить одно слово, затем два, потом говорить короткими фразами.

Тремя месяцами позже Мэтью практически восстановился – в том смысле, что его уровень развития стал полностью соответствовать возрасту.

Сейчас, через много лет, Мэтью недостаточно хорошо пользуется правой рукой и слегка прихрамывает[14]. А в остальном ведет нормальную жизнь, и по нему почти не скажешь, что на его долю выпало столь тяжкое испытание. У него превосходная долговременная память. Он проучился три семестра в колледже. Правда, из-за трудностей с правой рукой не успевал записывать лекции, поэтому с учебой пришлось расстаться, зато устроился на работу в ресторан. Мэтью отвечает на телефонные звонки, заботливо обслуживает посетителей, подает блюда и берется за все, что ему поручают. Окружающие и не подозревают, что у него только половинка мозга. Как выражается Валери, «кто не знает, никогда и не заподозрит».

Как это возможно, что хирургическое удаление такой крупной части мозга никак себя не проявляет? А вот как: оставшаяся часть динамически перемонтировала свои нейронные связи, чтобы взять на себя функции отсутствующего полушария. Первоначальные схемы нейронной сети приспосабливались, чтобы помещаться в меньшем пространстве и сосредоточивать в себе все функции нормальной жизни, располагая лишь половиной прежнего «оборудования». Из смартфона нельзя выкинуть половину электронной начинки и рассчитывать, что он по-прежнему будет посылать и принимать звонки, ибо хардвер – штука тонкая и уязвимая. Лайфверу все нипочем, он прочный и стойкий.

* * *

В 1596 году фламандский картограф Авраам Ортелий как-то разглядывал карту мира, и вдруг его озарило: контуры обеих Америк и Африки со стороны Атлантического океана удивительно подходили друг к другу, как фрагменты пазла. Их явно можно было совместить, хотя картограф не имел представления, какая сила могла разъединить их, растащив в стороны. В 1921 году немецкий геофизик Альфред Вегенер выдвинул гипотезу материкового дрейфа: вопреки представлениям, что материки неподвижны и их взаимное расположение незыблемо, они, судя по всему, дрейфуют, словно исполинские кувшинки. Дрейф материков происходит микроскопическими темпами (примерно теми же, какими у вас растут ногти), но если бы мы сумели снять фильм продолжительностью в миллионы лет, то увидели бы материковую сушу как часть динамической текучей системы, которая меняется, повинуясь законам распределения тепла и давления.

Подобно земному шару, мозг тоже представляет собой динамическую текучую систему. Но каким законам она подчиняется? Число научных статей о нейропластичности перевалило за сотни тысяч. Но и сегодня, взирая на эту таинственную розоватую самонастраивающуюся материю, мы не знаем всеобщих основ, которые подсказали бы нам, почему и как мозг творит свои чудеса. Данная книга в целом обрисовывает эти основы, что позволит нам лучше понять, кто мы, как стали такими и куда идем.

Раз уж мы переключились на образ мышления в категориях живой нейронной сети, следует признать, что нынешние машины с жестко заданной конструкцией безнадежно бесполезны для нас в будущем. В самом деле, традиционное проектирование машин и механизмов предполагает тщательную проработку всех важных конструктивных элементов. Автостроительная компания, например, при модернизации ходовой части автомобиля долгие месяцы проектирует двигатель, который бы в точности отвечал новым параметрам. А теперь представьте, что вы спроектировали автомобилю новый кузов по собственному усмотрению, а двигатель самостоятельно, без вашего участия, под этот кузов подстраивается. Как мы увидим далее, стоит нам понять принципы построения живой нейронной сети, и мы обратим себе на пользу гений Матери-природы при создании новых машин, которые сами гибко определят, какой быть схеме их соединений, посредством самооптимизации под характер вводных данных и обучения на накопленном опыте.

Самое волнующее в жизни – не то, кто мы есть сейчас, а трепетное ожидание новой личности, которая постоянно подспудно вызревает в нас. Так и колдовство мозга кроется не в его элементах, а в том, как эти элементы каждый миг по-новому свиваются-перевиваются, образуя динамичную, наэлектризованную живую ткань.

Даже несколько страничек, которые вы сейчас прочитали, и те изменили ваш мозг: заполняющие их печатные символы стронули лавину из миллионов микроперемен в бескрайних лесах ваших нейронных связей, вылепив новую личность, чуточку отличную от той, какой вы были в начале главы.

Глава 2. Просто добавь реальности

Как вырастить хороший мозг

Мозг является в мир не чистым листом – он приходит уже экипированным под определенные ожидания. Возьмем, например, цыпленка: вылупившись из яйца, он уже через несколько минут ковыляет на маленьких, неверных пока ножках и даже умеет неуклюже бегать, а если что, может и затаиться. Среда обитания не позволяет цыпленку потратить месяцы на выработку навыков передвижения.