Измененное мировосприятие “Нет, простите, понятия не имею”. Пациентка огорченно помотала головой. Перед ней лежало большое, отчетливое изображение кошки. “Это кошка, — сказал врач. — Вам что-нибудь это говорит “Нет, совсем ничего”, — последовал ответ. “Скажите, а кошка — животное? — спросил еще кто-то. “Кошка — животное? — ответила пациентка. — Если бы я только помнила, что такое животное”. Случай из практики10 Даже младенец, едва научившийся говорить, знает, что такое кошка. Но эта 69-летняя женщина утверждала, что она понятия не имеет, что это. В окружающем ее мире стало появляться все больше странных объектов: существ с необычной текстурой поверхности, бегавших, прыгавших, извивавшихся и производивших странные звуки. Психологический анализ показал, что у нее было расстройство, называемое агнозией, и одним из проявлений этого расстройства в ее случае была неспособность распознавать живых существ, кроме людей. Агнозия — это серьезное нарушение способностей к распознаванию, ужасный недуг, иногда возникающий после инсульта или на ранних стадиях развития деменции (приобретенного слабоумия). Столкнувшись с чем-то мягким и округлым, человек, страдающий агнозией, будет видеть его совершенно отчетливо, но может не знать, что с ним делать: съесть, использовать как мячик или сделать своим домашним питомцем. Как мы уже знаем, распознавание — это конечный продукт работы длинного, сложного конвейера. Агнозия возникает в результате нарушения какого-то из его этапов, и от места и характера такого нарушения зависит тип агнозии. Агнозия может вмешиваться в работу любых органов чувств. Особенно хорошо описана зрительная агнозия — неспособность распознавать видимые объекты, но встречаются также люди, неспособные распознавать звуки, запахи или осязательные ощущения. Может она влиять и на когнитивные процессы. Абстрактные понятия, такие как “нравственность”, “сотрудничество” или “революция”, могут потерять для больного смысл точно так же, как изображение кошки потеряло смысл для женщины, забывшей, что такое животные. Выделяют два основных типа агнозии. Апперцептивная агнозия возникает в результате повреждения, нарушающего работу одного из ранних этапов “конвейера” распознавания, на котором восприятие распознаваемого объекта еще далеко не готово. Если не собрать все детали правильно, итоговое восприятие будет настолько слабым или невнятным, что мозг не сможет сопоставить его ни с чем из того, что ему известно. Ассоциативная агнозия возникает в результате нарушения одной из поздних стадий распознавания. В этом случае восприятие может быть в полном порядке, но воспоминания, которые должны были бы ассоциироваться с воспринимаемым объектом (что необходимо для придания ему смысла), стерлись или стали недоступны. Распознавание лиц — процесс по большей части бессознательный. Если он нарушен, сознание не может полностью распознать лицо, даже если “знает”, кому оно принадлежит. У людей, страдающих апперцептивной агнозией, обычно нарушена работа только одного чувства. Например, они могут быть совершенно не способны распознавать объекты по их внешнему виду, но прекрасно распознают их по названиям или на ощупь. Людям, страдающим зрительной разновидностью апперцептивной агнозии, очень трудно перерисовывать даже простую картинку: для этого приходится методично воспроизводить ее штрих за штрихом. Кроме того, они обычно не способны находить похожие объекты. При ассоциативной агнозии люди, напротив, прекрасно могут описать то, что они видят, и пациенты, страдающие зрительной разновидностью этого расстройства, могут воспроизводить и сравнивать рисунки не хуже здоровых людей. Утрата способности к распознаванию может касаться широкого круга объектов, но может и отличаться исключительной специфичностью. Одного хорошо обследованного пациента — бизнесмена, перенесшего обширный инсульт, — вид большинства объектов приводил в замешательство. Когда ему показывали морковку, он говорил: “Не имею ни малейшего понятия, что это. Снизу, кажется, твердое, а сверху перистое. Наверное, единственное логичное объяснение — что это какая-то щетка”. Про луковицу он думал, что это могут быть “какие-то бусы”, а нос он (довольно уверенно) определил как половник11. Другие люди лишаются способности распознавать лишь определенные категории вещей. Например, некоторые не могут назвать ни одного объекта, имеющего собственное имя. Человек может прекрасно помнить, что такое королева и что такое храм, но если показать ему картинку и спросить: “Это королева Елизавета I или Парфенон?” — он не будет знать, что ответить12. Нераспознаваемой категорией объектов могут быть лица (такое расстройство называется прозопагнозией) или другие части тела. “Это запястье?” — спрашивал один пациент, глядя на изображение локтя, а затем поправлялся: “Нет. Конечно, нет. Это чей-то зад”. Открытие того, что из-за единственного повреждения мозга у человека могут полностью стереться знания, например, обо всех рукотворных объектах или обо всех животных, заставляет предположить, что эти категории каким-то образом изначально встроены в человеческий мозг, что в памяти каждого из нас имеется выбор заранее подписанных полочек: “имена собственные”, “съестное”, “абстрактные понятия”, и так далее. Это кажется настолько невероятным, что исследователи потратили немало времени и усилий на поиски альтернативного объяснения нарушений распознавания отдельных категорий объектов. Предметом особенно жарких споров стало разделение на “живое” и “неживое”. Известно уже немало пациентов, подобных описанной в начале женщине, то есть способных распознавать неживые объекты, но неспособных распознавать живые. Обычно эти пациенты также не в состоянии распознавать еду, даже если еда, которую им показывают — например, брикет мороженого, — больше похожа на (неживой) кирпич, чем на леопарда. Как ни странно, обычно такие пациенты также исключительно плохо справляются с распознаванием музыкальных инструментов13. Однако другие рукотворные объекты они легко называют, как и части человеческого тела. Судя по этим пациентам, наш мозг по какой-то причине помещает животных и музыкальные инструменты на одну полочку, а рукотворные объекты и части человеческого тела — на другую. На первый взгляд это кажется странным. Почему животных и музыкальные инструменты? Почему рукотворные объекты и части тела? Что наш мозг делает с представлениями об этих столь непохожих вещах, зачем объединяет их друг с другом? Ответа на этот вопрос пока нет, но есть много догадок. Некоторые ученые высказывали предположение, что представления о разных объектах объединяются у нас в мозге не по принципу живое — неживое, а в зависимости от того, хорошо они нам знакомы или нет. Но если бы это было так, то, например, трубкозубы не попадали бы в ту же категорию, что и кошки, а имеющиеся у нас данные свидетельствуют скорее об обратном. Другие объясняли наблюдаемую схему объединения разницей между большим и маленьким, однообразным или разнообразным, опасным или безопасным, и так далее. Бессознательные конвейеры конструируют из видимых нами деталей распознаваемые образы. Отдельный проводящий путь отвечает за определение положения наблюдаемого объекта в пространстве. Объяснение, которое пользуется сейчас особенным успехом, связано с идеей, что мозг сортирует и хранит представления об объектах в соответствии с нашими отношениями с этими объектами, а не в соответствии с тем, как они выглядят и что делают. Наши отношения с объектами (даже совсем простыми) всегда многогранны. Например, пищу мы не только едим, но также рассматриваем, обоняем, берем в руки и покупаем. Животное можно видеть, трогать, любить, можно его бояться, можно его преследовать, а можно и есть. Музыкальный инструмент можно слышать, держать в руках и видеть, а можно играть на нем. Некоторые инструменты можно даже брать в рот. Каждая грань этих воспоминаний об объектах может храниться в соответствующей отдельной области мозга. Назовем любой подобный аспект единицей распознавания (ЕР). Для флейты у нас, по-видимому, имеется ЕР формы в зрительной коре, ЕР названия в височной доле, ЕР звуков в слуховой коре и ЕР осязательных ощущений (чего-то гладкого, цилиндрического, требующего непростых манипуляций) в соматосенсорной и премоторной коре. Разные области мозга набиты такими ЕР, связанными с разными объектами и объединяемыми не общим сходством объектов друг с другом, а их сходством именно в том аспекте, за который отвечает данный отдел мозга. Так, осязательная ЕР флейты может угнездиться рядом с осязательной ЕР сигареты, в то время как звуковая ЕР флейты будет располагаться рядом с ЕР чайника со свистком. Когда мы думаем о флейте, все ЕР флейты соединяются друг с другом, образуя совокупное представление, но наиболее знакомая нам грань, скорее всего, окажется и наиболее доступной нашему сознанию. Что это будет за грань, зависит от конкретного человека. У флейтиста особенно отчетливые воспоминания о флейте могут быть записаны в премоторной (манипуляции) и соматосенсорной коре (ощущения губ). У меломана, часто посещающего концерты, будут особенно яркие слуховые воспоминания. А у человека, никогда не слушающего музыку, воспоминания о флейте будут в основном зрительные и словесные. Итак, возможно, что странные категории, выявляемые в ходе исследований пациентов, страдающих агнозией, представляют собой, по сути, результат случайных сближений на просторах коры больших полушарий. Один человек может успешно распознавать животных, пищу и музыкальные инструменты, но не распознавать части тела и орудия труда, потому что у данного человека для первых трех категорий имеются особенно сильные ЕР в неповрежденных частях мозга, а для последних двух таких ЕР не имеется. Объединения, порождаемые этой системой, должны быть похожи у разных людей, но отнюдь не одинаковы у всех. Например, у одного человека животные могут особенно сильно ассоциироваться с пищей, потому что у данного человека при виде изображения коровы активируется прежде всего вкусовая ЕР (мысль о бифштексе). У вегетарианца могут быть совсем другие ассоциации, а у индуса, считающего коров священными животными, еще какие-нибудь. Эксперименты с использованием методов нейровизуализации, требуемые для проверки этой концепции, еще предстоит провести. Неспособность распознавать лица Когда мне было лет шесть, я сказал брату, что люди, которые грабят банки, по-моему, поступают очень глупо, надевая маски. Какой смысл прятать лицо, говорил я, если все остальное тело остается на виду? У меня ушло немало времени на то, чтобы понять, какую роль играют лица в жизни большинства людей. Билл, 50 лет, пациент, страдающий прозопагнозией14 В жизни большинства из нас лица играют особую роль. Настолько важную роль, что, судя по всему, для их узнавания у нас в мозге имеется специальная система. У таких людей, как Билл, эта система нарушена, в результате чего они страдают от неспособности распознавать лица — прозопагнозии. У такого пациента может быть прекрасное зрение, но лицо другого человека будет производить на него не большее впечатление, чем, скажем, коленная чашечка. Точно так же, как коленные чашечки разных людей для большинства из нас похожи (разве что сильнее выступают у одних, чем у других), для Билла похожи все лица, даже хорошо знакомые. Билл вспоминает: “Однажды около полудня я встретил на улице свою мать, но не узнал ее. Мы шли навстречу друг другу и разминулись в полуметре, причем народу на тротуаре было не так уж много — это был торговый район неподалеку от нашего дома. Я знаю об этом только потому, что она сама рассказала мне вечером того же дня. Ее это совсем не обрадовало”. Прозопагнозию могут вызывать нарушения, затрагивающие любой отрезок расположенного в коре больших полушарий проводящего пути, отвечающего за распознавание лиц. Степень тяжести и характер этого расстройства зависят от того, где именно произошло нарушение. Если оно происходит в начале пути и сказывается на обоих полушариях, последствия могут быть катастрофическими. Один пациент, страдающий этой формой прозопагнозии, решил, глядя на изображение собаки, что на картинке человек с необычайно густой бородой, а другой был способен на поступки, один из которых дал название знаменитой книге невролога Оливера Сакса “Человек, который принял жену за шляпу”. Менее тяжелые повреждения начальных отрезков пути могут приводить к тому, что человек, хотя и видит, что лицо — это лицо, воспринимает лица искаженными. Один такой пациент говорил, что все лица выглядят для него “деформированными, почти как на картинах кубистов”. Другой мог определить пол человека только по прическе и рассказывал, что все лица выглядят для него как “странные белые, плоские овалы с темными дисками там, где глаза”. Если же поврежден один из отрезков ближе к концу пути, результатом может быть просто “плохая память на лица”. Пытливый мозг Ричард Грегори Профессор нейропсихологии Бристольский университет Из книги “Глаз и мозг” Области коры больших полушарий, имеющие отношение к мышлению, сравнительно молоды. В своих заключениях они более самостоятельны, чем древняя стриальная кора, связанная со зрением. Перцептивная система не всегда соглашается с решением рассуждающих интеллектуальных отделов коры. Для этих отделов Луна находится от Земли на расстоянии около четырехсот тысяч километров, но для зрительных отделов мозга оно составляет нескольких сотен метров. Несмотря на то, что правильным является расстояние, которое нам подсказывает рассудок, зрительная область мозга ничего не знает об этом, и мы продолжаем видеть Луну так близко, как будто до нее можно достать рукой. Зрительные отделы мозга имеют свою собственную логику, свои предпочтения, которые не принимаются высшими отделами коры. Некоторые предметы воспринимаются нами как красивые, другие — как безобразные, но мы не знаем, почему это так, несмотря на все теории, которые выдвигались на этот счет. Ответ кроется где-то далеко в истории зрительных отделов мозга, и он потерян для новых механизмов, которые создают интеллектуальную картину мира. Мы рассматриваем восприятие как активный процесс, использующий информацию для того, чтобы выдвигать и проверять гипотезы. Безусловно, он включает в себя обучение, и, по-видимому, ясно, что знание особенностей предмета, воспринимаемых не зрительно, а посредством других органов чувств, влияет на наше восприятие предметов. Это справедливо и в отношении нашего восприятия человеческого лица: друга или любимого человека мы воспринимаем совершенно иначе, чем других людей; улыбка — это не просто определенная мимика, но и приглашение оценить шутку... Охотники могут узнавать птиц с невероятных расстояний по полету; они научились использовать небольшие различия для определения объектов, которые для других людей выглядят одинаковыми. То же самое наблюдается у врачей, рассматривающих рентгенограммы или микроскопические препараты, чтобы найти признаки патологии. Нет сомнений в том, что и в этом случае имеет место перцептивное обучение, однако... мы до сих пор не знаем точно, как далеко распространяется влияние обучения на восприятие. Нетрудно представить себе, почему в зрительной системе развивается способность использовать внезрительную информацию и выходить за пределы непосредственных показаний наших органов чувств. При построении и проверке гипотез мы руководствуемся не только тем, что дают нам наши органы чувств, но и тем, что вообще может произойти, и в этом-то и заключается суть дела. Мозг в значительной степени представляет собой вычислитель вероятности, и наши действия основаны на вероятностном анализе данной ситуации. Человеческий мозг весьма успешно использует довольно ограниченную сенсорную информацию, подобно тому как астрономы узнают расстояния и структуру звезд путем умозаключений. В самом деле, научные представления создаются в результате совместной работы разных органов чувств. Мозг и мир Крис Фрит Почетный профессор нейропсихологии Университетский колледж Лондона Наше восприятие окружающего мира сбивает нас с толку. Нам кажется, что это односторонний процесс: свет, отражающийся от различных объектов, попадает в глаза, сигналы от глаз передаются в мозг, мы видим данные объекты. Но как люди могут видеть галлюцинации, то есть мнимые объекты, никакой свет от которых в глаза не попадает? Дело в том, что восприятие — двусторонний процесс. Необработанных сигналов, возникающих у нас в глазах, отнюдь не достаточно, чтобы дать нам отчетливое представление об окружающем. Для этого необходимо еще интерпретировать эти сигналы, исходя из нашего длительного опыта и текущих ожиданий. Это позволяет нашему мозгу прогнозировать, какие сигналы должны поступать от органов чувств. Его прогнозы не совсем точны. Но ошибки в них исключительно важны, потому что позволяют мозгу совершенствовать свою способность угадывать. Описанный механизм необычайно пластичен, но за его пластичность нам приходится расплачиваться галлюцинациями. Они могут возникать и тогда, когда этот механизм работает совершенно нормально. Если лежать в темном, звуконепроницаемом помещении, наши органы чувств быстро привыкают к пониженной стимуляции, и мы начинаем замечать ничтожные вариации в едва заметном свете, едва заметных звуках и едва ощутимых прикосновениях. Через некоторое время мозгу удается упорядочить эти случайные шумы, и мы начинаем видеть галлюцинации. Бывает и другая крайность, когда наши ожидания того, что мы должны увидеть, оказываются настолько сильными, что именно ими, а не свидетельствами органов чувств, и определяется наше восприятие. В работе механизма восприятия может происходить сбой. Из-за катаракты или повреждений сетчатки поток сенсорной информации, поступающей от глаз, становится ненадежным. У некоторых пациентов, страдающих подобными нарушениями, бывают зрительные галлюцинации в виде причудливых и разноцветных фигур (синдром Шарля Бонне). Нарушения слуха могут вызывать слуховые галлюцинации. Психотропные препараты, такие как ЛСД, вызывают зрительные галлюцинации — по-видимому, за счет нарушения взаимодействия между сенсорными сигналами и априорными ожиданиями, которое лежит в основе нашего восприятия. Вверху. Проводящий путь, обеспечивающий распознавание лиц, ведет от зрительной коры (а) в префронтальную кору (б). По дороге он проходит зону, специализирующуюся на лицах (в). Внизу. Информация о лицах также перенаправляется в мин далину (г), где она наделяется эмоциональным смыслом, а затем передается обратно в префронтальную кору, обеспечивающую полное узнавание. Но особенно часто галлюцинации связаны с шизофренией. Обычно пациент слышит голоса, которые что-то говорят ему или о нем. Другое распространенное проявление шизофрении — бредовые идеи. Нередко галлюцинации и бредовые идеи наблюдаются вместе. Галлюцинации — это продукт ложного восприятия, а бредовые идеи — ложных убеждений. Пациент может быть убежден, что за ним шпионит ЦРУ (бред преследования) или что дикторы на телевидении обращаются непосредственно к нему (бред отношения). См. также: Fletcher, Р С., and C.D. Frith Perceiving is believing: a Bayesian approach to explaining the positive symptoms of schizophrenia // Nature Reviews Neuroscience 10: l (2008), pp. 48-58; Corlett, P. R., Frith, C. D., and P. C. Fletcher From drugs to deprivation: a Bayesian framework for understanding models of psychosis // Psychopharmacology 206: 4 (2009), pp. 515-530* Вижу твое лицо Сведения (воспоминания) о знакомых лицах хранятся в головном мозге в виде особых нейронных сетей — единиц распознавания лиц (ЕРЛ). Когда любой новый образ человеческого лица достигает сознания, происходит сканирование многих ЕРЛ в поисках соответствия. Если оно обнаруживается, то соответствующая ЕРЛ активируется, извлекается из нашей памяти и соединяется с новым образом. Это совмещение воспоминания и стимула играет ключевую роль в процессе распознавания. Новые образы могут поступать извне, а могут и генерироваться сознанием. Активность мозга, наблюдаемая в том и в другом случае, одинакова. Поэтому даже если просто представить знакомого человека, это вызывает активацию связанной с ним ЕРЛ. Существование ЕРЛ поддерживается их постоянным использованием. Каждый раз, когда одна из них активируется, она глубже врезается в мозг посредством долговременной потенциации. Кроме того, если некая ЕРЛ часто активируется, она держится “разогретой”. В норме для активации ЕРЛ требуется довольно мощный стимул — обычно вид человека, которого эта ЕРЛ представляет, или чего-либо, тесно связанного с ним. Но если ЕРЛ уже “разогрета”, то ее можно активировать и слабым стимулом. В крайних ситуациях, когда ЕРЛ день за днем остается почти постоянно включенной, зрительным напоминанием о соответствующем человеке может служить едва ли не что угодно. Любому из нас доводилось время от времени это испытывать: когда мы влюблены или страдаем от утраты близкого человека, образ предмета нашего обожания возникает перед нами везде. Но присмотревшись внимательнее, мы каждый раз убеждаемся, что опять обознались и на самом деле видим не того самого, а лишь немного похожего нд него незнакомца. Вот что происходит, когда кто-то никак не выходит у нас из головы: его единица распознавания поддерживается “разогретой” и малейшего повода достаточно для ее включения. Байесовский мозг