Путеводный нейрон. Как наш мозг решает пространственные задачи - Майкл Бонд

информацию о собственном движении со зрительной и исправить ошибки. В реальной обстановке интегрирование по траектории является объединением эгоцентрической и пространственной стратегий. В этом нет ничего страшного. Даже пустынные муравьи пользуются подсказками из окружающей среды: чувствительность к поляризованному свету позволяет проверять направление движения по положению солнца.

Что происходит в гиппокампе и соседних отделах мозга, когда мы пытаемся интегрировать по траектории? Вероятно, вы помните: все, связанное с углами, требует участия нейронов направления головы, а все, связанное с расстояниями, – нейронов решетки[197], и поэтому можно предположить, что в данном случае активизируются нейроны этих типов. Тем не менее для стабилизации системы направления головы необходимы ориентиры, и нейроны решетки, которые, как считалось раньше, снабжают когнитивную карту неизменной матрицей расстояний, на самом деле привязываются к границам окружающей среды. Это может объяснить, почему при попытке навигации в отсутствие ориентиров или границ мы довольно быстро сбиваемся с пути[198].

Николас Джудис вырос в сельской местности в Коннектикуте и в детстве часто катался на велосипеде в полях и лесах. На первый взгляд в этом нет ничего необычного, но мальчик с рождения был почти слеп (острота его зрения была 20/2000, то есть он видел с расстояния 6 метров то, что человек с нормальным зрением видит с расстояния 600 метров). В настоящее время Джудис занимает должность профессора пространственной информатики в Университете Мэна и руководит лабораторией, где используют виртуальную реальность и другие достижения современной технологии, изучая, как люди постигают мир с помощью разных органов чувств[199]. «Меня всегда интересовало взаимоотношение людей с пространством, потому что у меня оно было не таким, как у всех, – говорит он. – В детстве я иногда спрашивал людей, помнят ли они, как мы услышали тот звук и повернули направо, а они удивлялись: “О чем это ты?”»

Во время разговора Джудис не только внимательно слушает, но и внимательно наблюдает, что вы делаете, где сидите и о чем можете думать. Его случай необычен: задача, которую он решает всю свою жизнь, – выжить без зрения – стала его профессией. Несмотря на это, он не устает шутить над собой: лучше всего он видит две вещи – огонь и белокурые волосы, причем и от того, и от другого у него одни неприятности. Он описывает себя как человека пространства, который всегда представляет окружение в виде карты, хотя ему лучше всего думается, «когда не нужно сражаться с неумолимыми силами гравитации»: когда я брал у него интервью в его университетском кабинете, он сидел, откинувшись на спинку черного кожаного кресла, а у его ног лежала немецкая овчарка Берни.

Джудис утверждает, что не обязательно видеть мир, чтобы иметь полное представление о его пространственных характеристиках. «Большинство людей считают, что зрительная информация – это истинная информация о пространстве, – говорит он. – Посмотрите на эту комнату: везде края, плоскости, линии, поверхности и взаимоотношения между ними. Но это пространственные характеристики, а не визуальные. Цвет визуален. Для того чтобы почувствовать пространство, может потребоваться больше времени, чем для того, чтобы его увидеть, но, если вы найдете время, чтобы этому научиться, результат будет ничуть не хуже. Есть множество свидетельств того, что когнитивная карта, построенная с помощью других органов чувств, столь же работоспособна и функциональна, как и та, что построена с помощью зрения[200].

Попробуйте провести простой мысленный эксперимент. Представьте, что вы стоите у стола в любимом пабе. Прямо перед вами пустая тарелка, вилка и открытая бутылка пива. Тарелка находится в пяти сантиметрах от края стола, вилка в пяти сантиметрах слева от тарелки, а бутылка в пяти сантиметрах от правого верхнего края тарелки («на один час»). Есть несколько способов запомнить положение предметов относительно друг друга. Самый очевидный (если у вас все в порядке со зрением) – посмотреть на них. Другой, менее точный, – ощупать руками. А можно попросить кого-нибудь описать расположение предметов на столе. Какой бы метод вы ни выбрали, в вашем воображении пространственные взаимоотношения предметов будут одинаковыми[201].

Джудис любит использовать это упражнение для демонстрации того, что пространственное восприятие – то, как мы познаем окружающее нас пространство, – отделено от обработки зрительной информации. Мы можем построить внутреннюю карту с помощью тех чувств, которые имеются в нашем распоряжении. Исследования с помощью методов нейровизуализации подтверждают это. Выяснилось, что эффективность работы парагиппокампальной зоны – области мозга, которая участвует в анализе трехмерных изображений, позволяя нам представлять одно и то же место с разных точек зрения, – не зависит от того, откуда поступает информация о пространстве, от зрения или осязания[202]. Эксперименты с крысами показали, что их нейроны места могут строить когнитивные карты с помощью зрения, слуха и осязания, и есть все основания предполагать, что это справедливо и для людей. Амплитуда тета-ритма, низкочастотных колебаний, синхронизирующих возбуждение нейронов места в гиппокампе при движении животного, одинакова у слепых и у зрячих[203].

Наш мозг способен строить карты окружающего мира на основе любой информации, которой мы его снабжаем, хотя без зрения для этого требуется гораздо больше усилий. Одно из преимуществ зрения заключается в том, что вы с одного взгляда понимаете не только где находитесь, но и где недавно были. Слепому человеку понять это гораздо сложнее.

«Если вы спросите зрячих, чего бы они боялись, если бы пришлось передвигаться с завязанными глазами, они ответили бы: натолкнуться на что-нибудь, упасть с лестницы, не знать, что у тебя на пути и как это обойти, – говорит Джудис. – Но для слепого все это не проблема. У тебя есть трость, собака или какой-то другой помощник. Сложнее понять, где ты находишься, дополнять информацию о пространстве, строить когнитивную карту. Слух и осязание дают гораздо меньше информации о движении, расстояниях и направлениях, чем зрение. Вместо того чтобы рассматривать прогулку как способ расслабиться и отвлечься, слепой человек должен постоянно следить за окружающей обстановкой, решать пространственные задачи». У слепых нет ни врожденной энциклопедии звуков, ни изначального понимания того, как движение соотносится с расстоянием; они должны научиться всему этому с нуля.

Когда Джудис приезжает в незнакомый город, его впечатления ничуть не беднее, чем у зрячего человека, но даются они ему большим трудом. Например, чтобы просто дойти до булочной, расположенной через дорогу от отеля, он должен следить за рядом признаков, которые зрячий даже не заметит: эхо от его шагов предупреждает о расставленной на улице мебели, он слышит, как люди едят за столиками на тротуаре, рельефная полоса указывает на пешеходный переход, запах хлеба говорит о том, что он достиг цели.

Некоторые слепые люди научились