Тайна Бога и наука о мозге. Нейробиология веры и религиозного опыта
Шрифт:
По мере того как эти упрощенные репрезентации, отражающие мысли или образы, путешествуют с одной стороны мозга к другой, они глубоко влияют на точность восприятия мозгом окружающего мира [24] . Возьмем следующий пример: рассмотрим, каким образом мозг перерабатывает сырые звуковые импульсы в осмысленную речь. Сначала импульсы из первичных центров слуха поступают в главный речевой центр мозга, который обычно помещается в левом полушарии. Скажем, мозг слышит звук слова «right», которое на слух не отличается от «write» и «rite», а затем эти сенсорные данные превращаются в осмысленные слова и предложения, обладающие логикой, понимаемые в контексте грамматики и синтаксиса.
24
Если говорить о способности этих структур коммуникации передавать информацию, здесь картина крайне сложная. Так, например, мозолистое тело – основная структура, осуществляющая коммуникацию между полушариями, – и передает информацию, и ограничивает возможности
В то же время вторичный центр речи, находящийся в правом полушарии, получает информацию об активности левой стороны с помощью импульсов через структуры связи, а также непосредственно от первичных центров слуха. Правая сторона, используя свои способности к абстрактному и интуитивному пониманию, немедленно начинает интерпретацию эмоционального тона и интонаций речи, которые придают произнесенным словам тонкие смысловые оттенки.
О том, насколько важна такая операция, ярко свидетельствуют те случаи, когда центр речи в правом полушарии поврежден. При этом центр речи левого полушария сохраняет способность логического понимания смысла слов и фраз, но без интуитивной правой части теряется способность различить эмоции, стоящие за словами [25] . В результате человек с таким нарушением, услышав обращенное к нему слово «Уйди!», не в силах оценить эмоциональный тон данного замечания: было ли это грозное повеление или шутливое приказание?
25
См.: Kandel, Schwartz, and Jessell 2000.
Важность сотрудничества двух мозговых полушарий демонстрируют и те случаи, когда соединяющие структуры выходят из строя в результате хирургических операций, что, в частности, иногда делается для лечения эпилепсии, когда врачи пытаются оградить весь мозг от влияния местного возбуждения. Как показывают исследования, мозг с нарушенной связью между сторонами генерирует как бы два отдельных сознания. Лауреат Нобелевской премии Роджер Сперри, исследовавший пациентов с «расщепленным мозгом», пришел к следующему заключению: «Все доступные нам данные указывают на то, что в результате хирургической операции у таких людей образовалось два отдельных ума, две различные сферы сознания. При этом переживания правого полушария, похоже, абсолютно недоступны для левого». [26]
26
См.: Sperry 1966, где описана история таких исследований.
Мозг с нарушенной связью между полушариями генерирует как бы два отдельных сознания
Допустим, пациенту с расщепленным мозгом показывают изображение молотка, причем его помещают так, что визуальные импульсы поступают только к левому полушарию. В этом случае пациент может сказать, что видит молоток. Если же картинка расположена так, что визуальные импульсы получает лишь правая сторона мозга, пациент неспособен описать словами, что он увидел [27] . Без помощи левой стороны, которая обладает способностью превращать зрительные импульсы в логические и вербализуемые понятия, правая сторона неспособна облечь образ в слова. Но если пациента попросить нарисовать то, что он только что увидел, он сможет изобразить нечто вроде молотка.
27
Подробнее о синдроме разъединения и связующей функции мозолистого тела – см.: Gazzaniga, Bogen, and Sperry 1962 и Joseph 1988.
Любопытно, что если образ, показанный исключительно правому полушарию, пробуждает сильный эмоциональный отклик, правая сторона будет заниматься поиском логического смысла этих эмоций. Когда, например, пациенту с расщепленным мозгом показывают фотографию Гитлера, поместив ее так, чтобы импульсы поступали только в правое полушарие, на его лице может появиться выражение злости или отвращения. Но если его попросить объяснить эти эмоции, он может дать ответ вроде: «Я вспоминал, как один человек меня рассердил».
Исследования таких случаев позволяют ученым сделать вывод, что оба полушария головного мозга обладают своим сознанием, при этом они переживают и выражают то, что осознают, совершенно по-разному. Очевидно, сознание человека в его полноте и многосторонности зависит от гармоничного взаимодействия обеих половин мозга.
Крайне сложные структуры коры головного мозга обеспечивают такие особые качества ума, которые отличают человека от всех прочих живых существ, но кроме того, эти структуры собирают непрерывно поступающую сенсорную информацию и строят из нее живую картину, которая обеспечивает ум содержанием.
Как мозг собирает ощущения в целостную картину
Основная функциональная единица нервной системы человека – это нейрон [28] , крохотная веретенообразная клетка, которая, образуя вместе с другими сеть или длинный нервный путь, передает сенсорные импульсы мозгу. На элементарном уровне нервная система получает эти сенсорные данные в виде миллиардов незаметных электрохимических импульсов от бесконечных сенсорных датчиков кожи,
глаз, ушей, слизистой оболочки рта и носа. Эти импульсы передаются по невральным путям, действующим по принципу «волны падения» – процесса, моделью которого служит падение стоящих в ряд костяшек домино, – они минуют синаптические щели и запускают высвобождение нейромедиаторов, которые передают сенсорную информацию мозгу.28
Вероятно, существует сорок, если не более, типов нейронов, обладающих особенностями структуры и функционирования. Тем не менее у всех нервных клеток есть ряд общих физиологических свойств, которые связаны с передачей информации с помощью электрохимических процессов. Подробнее о нейронах и их различных функциях см.: Kandel, Schwartz, and Jessell 2000.
Внутри самого мозга сенсорная информация передается по соответствующим нервным путям: скажем, зрительные данные передаются по путям визуальной системы мозга, а обонятельные – по системе соответствующего анализатора. Таким образом, отдельные импульсы направляются и перенаправляются к зонам обработки соответствующей информации [29] . Здесь они сортируются, делаются доступными другим частям мозга, усиливаются или подавляются, интегрируются с данными от центров эмоций и других ощущений и, наконец, собираются в единую перцептивную картину, которая обладает смыслом для обладателя данного мозга и достаточно практична.
29
Большинство сенсорных систем имеет специфические невральные структуры для обработки соответствующей информации. Это так называемые унимодальные (поскольку они занимаются обработкой информации только одного типа) зоны мозга. Другие зоны мозга анализируют данные разных сенсорных систем, и потому их называют мультимодальными. См.: Kandel, Schwartz, and Jessell 2000.
Обработка сенсорной информации первого уровня происходит в первичных зонах каждой из пяти сенсорных систем. Эти зоны получают необработанную информацию непосредственно от органов чувств и собирают эти сырые данные в грубую предварительную перцептивную картину. Затем эти образы отправляются к вторичным зонам сенсорных систем, каждая из которых также посвящена одному типу ощущений, где эти образы совершенствуются.
Затем обработанная информация поступает к ассоциативным зонам, где совершается самая доскональная обработка информации. Слово «ассоциативная» означает, что эти структуры собирают, или «ассоциируют», невральную информацию из различных частей мозга. На высшем уровне обработки сенсорную информацию одного определенного типа связывают с информацией от всех других органов чувств, чтобы создать богатую многомерную картину, которая становится важным элементом сознания. В итоге ассоциативные зоны передают полученные данные центрам памяти и эмоций, что позволяет нам организовывать информацию о внешнем мире и реагировать на изменения в нем наиболее совершенным образом.
Чтобы понять, как мозг составляет из сырой информации законченную картину, рассмотрим, что происходит с сенсорными импульсами, поступающими в систему обработки визуальной информации.
Визуальный образ создается с помощью электрохимических импульсов, поступающих в мозг по оптическому нерву. Попадая в кору, эти импульсы совершают первую «остановку» в первичной зрительной зоне, где становятся сырыми элементами визуальных образов – беспорядочной коллекцией линий, форм и красок.
Эти грубые визуальные образы, созданные первичной зрительной зоной, недоступны для сознания, но некоторые данные свидетельствуют о том, что мозг может воспринимать их на бессознательном уровне. На это указывает любопытный феномен «слепозрения» [30] . При серьезном повреждении первичной зрительной ассоциативной зоны визуальная информация не может достичь структур вторичного уровня, где в обычных обстоятельствах формируется окончательный образ, который можно осознать. Люди с повреждениями этой первичной зоны считают себя совершенно слепыми, тем не менее, несмотря на потерю зрения, доступного для сознания, они могут потрогать находящиеся перед ними предметы, правильно ответить на вопросы о характере предметов, на которые они «смотрят», и даже найти дорогу в комнате, где на их пути стоят разные преграды. Подобное слепозрение объясняется тем, что мозг бессознательно учитывает такие визуальные данные, хотя они слишком сырые, и это дает возможность человеку безопасно взаимодействовать с его физическим окружением.
30
См.: Weiskrantz 1986, 1997.
Не существует ясного объяснения феномена слепозрения. Возможно, при этом развиваются альтернативные пути для визуальной информации в обход первичной зоны, так что импульсы сразу поступают к структурам вторичного уровня. Возможно также, что небольшие участки поврежденной зоны продолжают исполнять свои функции. Но какие бы механизмы ни стояли за феноменом слепозрения, это состояние позволяет нам глубже понять удивительные процессы обработки информации в мозге.
При нормальной работе мозга абстрактные формы и краски, полученные при обработке информации в первичной зрительной зоне, потом организуются во вторичной зоне, так что начинает создаваться распознаваемый образ. Допустим, человек смотрит на пуделя, и первичные сенсорные данные будут собраны вместе, или ассоциированы, в многосоставный целостный образ, похожий на маленькую собачку с кудрявым хвостом.