Распрощайтесь с этими научными мифами, чтобы лучше понять свой мозг и самого себя.
21 век — время великих научных открытий. Автомобили ездят сами собой. Вакцины против новых смертельных вирусов создаются менее чем за год. Новейший марсоход охотится за признаками инопланетной жизни. Но нас все еще окружают научные мифы: устаревшие убеждения, которые регулярно попадают в новостные сюжеты.
Ошибаться — это нормальная и неизбежная часть научного процесса. Мы, ученые, делаем все возможное с помощью имеющихся у нас инструментов, пока новые инструменты не расширят наши возможности и не позволят нам проникать глубже, охватывать обширней или быть точнее. Со временем новые открытия приводят нас к серьезным корректировкам в нашем понимании того, как устроен мир, примером тому могут служить естественный отбор и квантовая физика. Так что неудачи — это возможности для открытий и познания. (1)
Мозг не работает по принципу «стимул — реакция». Все нейроны жгут с различной интенсивностью постоянно.
Но порой старые научные убеждения продолжают существовать и упорно отстаиваться даже когда мы уже располагаем достаточными доказательствами, чтобы отказаться от них. Как нейробиолог, я вижу, что научные мифы о мозге регулярно тиражируются в СМИ и в закоулках академических исследований. В особенности три из них требуют поправки. Ведь у каждого из нас есть мозг, поэтому критически важно понимать, как работает этот полуторакилограммовый студень между вашими ушами.
Миф номер один гласит, что определенные участки человеческого мозга отвечают за определенные психологические функции. Согласно этому мифу, мозг похож на набор кусочков пазла, каждый из которых выполняет определенную психическую функцию. Одна часть пазла отвечает за зрение, другая — за память, третья — за эмоции и так далее. Такой взгляд на мозг стал популярным в 19 веке, тогда он назывался френологией. Практиковавшие ее врачи считали, что могут определить характер человека по бугоркам на его черепе. Френология была опровергнута более точными данными, однако общая идея так и не была полностью отброшена. (2)
Сегодня мы знаем, что мозг не разделен на кусочки пазла с определенными психологическими функциями. Вместо этого человеческий мозг представляет собой обширную сеть нейронов. (3) Большинство нейронов многофункциональны, а не отвечают за одну психологическую задачу. (4) Например, нейроны в области мозга под названием передняя поясная кора регулярно участвуют в работе памяти, эмоций, принятии решений, боли, моральных суждений, воображения, внимания и эмпатии.
Мозг ящерицы: Почему в ходу байка, что наши инстинкты проистекают из части мозга, унаследованной от предков рептилий? Потому что если плохое поведение исходит от наших внутренних зверей, то мы не несем ответственности за некоторые наши поступки.
Я не говорю, что любой нейрон может делать все, но большинство нейронов выполняют более одной задачи. Например, область мозга, тесно связанная со способностью видеть, называемая первичной зрительной корой, также содержит информацию о слухе, осязании и движении. (5) Более того, если на несколько дней завязать глаза людям с обычным зрением и научить их читать по Брайлю, нейроны в их зрительной коре становятся более приспособленными к чувству осязания. (6) (Этот эффект исчезает через день или около того без повязки).
Кроме того, первичная зрительная кора не является необходимой для всех аспектов зрения. Ученые долгое время считали, что серьезное повреждение зрительной коры в левой части мозга приведет к тому, что вы не сможете видеть правым глазом, полагая, что способность видеть одним глазом в значительной степени обусловлена зрительной корой на противоположной стороне. Однако более 50 лет назад исследования на кошках с корковой слепотой на одну сторону показали, что можно восстановить часть утраченного зрения, если рассечь связь глубоко в среднем мозге кошки. Немного большее повреждение позволило кошкам ориентироваться и подбираться к движущимся объектам.
Возможно, самым известным примером кусочкопазлового мышления является «триединый мозг»: идея о том, что человеческий мозг развивался в три слоя. Самый глубокий слой, известный как мозг ящерицы и якобы унаследованный от предков рептилий, как утверждается, является вместилищем наших инстинктов. Средний слой, называемый лимбической системой, якобы содержит эмоции, унаследованные от древних млекопитающих. А самый верхний слой, называемый неокортексом, считается уникально человеческим, как глазурь на уже испеченном торте, и якобы позволяет нам регулировать наши звериные эмоции и инстинкты.
Миф номер один заключается в том, что определенные участки человеческого мозга отвечают за определенные психологические функции.
Эта захватывающая легенда об эволюции мозга возникла в середине XX века, когда самым мощным инструментом для изучения мозга был обычный микроскоп. Однако современные исследования в области молекулярной генетики показали, что идея триединого мозга всего лишь миф. Мозг не развивается послойно, и все мозги млекопитающих (и, скорее всего, всех позвоночных) построены по единому производственному плану с использованием одних и тех же видов нейронов.
Тем не менее идея триединого мозга обладает огромной живучестью, потому что она дает привлекательное объяснение человеческой природы. Если плохое поведение исходит от наших внутренних зверей, значит, мы менее ответственны за некоторые наши поступки. А если уникально человеческий и рациональный неокортекс контролирует этих зверей, то у нас самый высокоразвитый мозг в животном мире. Ура людям, верно? Но все это миф. В действительности каждый вид имеет мозг, который уникально и эффективно адаптирован к их среде обитания, и ни один мозг животного не является «более развитым», чем любой другой.
Почему же сохраняется миф о разделенном на части мозге? Одна из причин заключается в том, что исследования со сканированием мозга стоят дорого. В качестве компромисса типичные исследования включают только минимально достаточный уровень сканирования, позволяющий выявить наиболее сильную и устойчивую активность мозга. Исследования с недостаточной мощностью, дают красивые картинки, которые, как кажется, показывают маленькие островки активности в спокойном на вид мозге. Но они пропускают множество другой, менее сильной активности, которая все еще может быть психологически и биологически значимой. Напротив, когда исследования проводятся с достаточной мощностью, они показывают активность в большинстве областей мозга. (7)
Другая причина заключается в том, что исследования на животных иногда сосредоточены на одном небольшом участке мозга, даже на нескольких нейронах. В погоне за точностью они ограничиваются только теми областями, где они ожидают увидеть эффект. Когда исследователи применяют более целостный подход, фокусируясь на всех нейронах мозга — например, на мухах, червях или даже мышах — результаты показывают что-то, что больше похожее на работу всего мозга. (8)
Практически во всем, что создает мозг, — от видения и звучания до воспоминаний и эмоций — участвует весь мозг. Каждый нейрон одновременно взаимодействует с тысячами других. В столь многосложной системе лишь очень немногое из того, что вы делаете или испытываете, может быть сведено к простой сумме частей.
Миф номер два заключается в том, что ваш мозг реагирует на события в мире. Предполагается, что в течение дня некоторые части вашего мозга находятся в выключенном состоянии. Затем что-то происходит вокруг вас, и эти части включаются и «загораются» активностью.
Однако мозг не работает по принципу «стимул — реакция». Все нейроны жгут с различной интенсивностью постоянно. Что они делают? Занимаются прогнозированием. (9) В каждый момент времени ваш мозг использует всю доступную ему информацию (память, обстановку, состояние тела), чтобы сделать предположения о том, что произойдет в следующий момент. Если предположение оказывается верным, мозг получает преимущество: Он запускает тело для последующих действий и создает то, что вы видите, слышите и чувствуете. Если предположение неверно, мозг может исправить себя и, будем надеяться, научиться прогнозировать лучше в следующий раз. А иногда мозг не утруждается исправлением предположения, и вы можете увидеть или услышать то, чего не было, или сделать что-то, что вы не планировали сознательно. Все эти прогнозы и исправления происходят в мгновение ока, вне вашего сознавания.
Если прогнозирующий мозг звучит как научная фантастика, вот краткая демонстрация. Что изображено на этой картинке?
Если вы видите только какие-то изогнутые линии, значит, ваш мозг пытается сделать хороший прогноз и терпит неудачу. Он не может сопоставить эту картину с чем-то подобным в вашем прошлом. (Ученые называют это состояние «эмпирической слепотой»). Чтобы исцелить эту слепоту, кликните по картинке, ознакомьтесь с описанием и возвращайтесь сюда. Внезапно мозг смог понять значение картинки. Описание дало вашему мозгу новую информацию, которая вызвала в памяти подобный опыт в вашем прошлом, и ваш мозг использовал этот опыт, чтобы запустить более точные прогнозы того, что вы должны увидеть. Ваш мозг преобразовал неоднозначные, изогнутые линии в осмысленное восприятие. (Вероятно, вы больше никогда не будете воспринимать эту картину как лишенную смысла).
Прогнозирование и корректировка — более действенный способ управления системой, чем постоянное реагирование в неопределенном мире. Это становится очевидно всякий раз, при наблюдении за бейсбольным матчем. Когда питчер бросает мяч со скоростью 154 км/ч в сторону домашней базы, у бьющего нет времени ждать, пока мяч приблизится, сознательно увидеть его, а затем подготовиться и выполнить замах. Вместо этого мозг отбивающего автоматически прогнозирует будущее местоположение мяча, основываясь на обширном опыте, и выполняет замах, основываясь на этом прогнозе, чтобы иметь надежду попасть по мячу. Без прогнозирующего мозга спорт в том виде, в котором мы его знаем, был бы невозможен.
Что все это значит для нас? Мы не являемся простым организмом, реагирующим на стимулы. Опыт, получаемый сегодня, влияет на действия, которые мозг автоматически запускает завтра.
Третий миф заключается в том, что существует четкая граница между заболеваниями тела, такими как сердечно-сосудистые заболевания, и заболеваниями разума, такими как депрессия. Идея того, что тело и разум разделены, была популяризирована философом Рене Декартом в 17 веке (известная как картезианский дуализм), и она все еще существует по сей день, в том числе в медицинской практике. Однако нейробиологи обнаружили, что те же самые сети мозга, отвечающие за управление телом, участвуют и в создании разума. (10) Отличный тому пример — передняя поясная кора, о которой я упоминала ранее. Ее нейроны не только участвуют во всех перечисленных мною психологических функциях, но и регулируют работу внутренних органов, гормонов и иммунной системы, поддерживая вашу жизнь и здоровье.
Современные исследования в области молекулярной генетики показали, что идея триединого мозга всего лишь миф.
Всякое психическое переживание имеет физические причины, а физические изменения в теле зачастую имеют психические последствия, благодаря прогнозирующему мозгу. В каждый момент времени мозг придает смысл вихрю активности внутри тела, точно так же, как он это делает с сенсорными данными из внешнего мира. Этот смысл может принимать различные формы. Если у вас стеснение в груди, которое мозг воспринимает как физический дискомфорт, вы, скорее всего, посетите кардиолога. Но если мозг воспринимает тот же дискомфорт как дистресс, вы, скорее всего, обратитесь к психиатру. Обратите внимание, что мозг не пытается различить два разных физических ощущения. Они практически идентичны, и неправильный прогноз может стоить вам жизни. Лично у меня есть трое знакомых, чьим матерям неправильно диагностировали тревожность (11), когда у них были серьезные заболевания, и две из них умерли.
Когда речь идет о болезнях, граница между физическим и умственным проницаема. Депрессию обычно относят к психическим заболеваниям, но это такое же метаболическое заболевание, как и сердечно-сосудистые заболевания, которые сами по себе имеют значительные симптомы, связанные с настроением. Эти два заболевания так часто встречаются вместе, что некоторые медицинские исследователи считают, что одно может быть причиной другого. Эта точка зрения уходит корнями в картезианский дуализм. Известно, что и депрессия (12), и сердечно-сосудистые заболевания (13) связаны с проблемами метаболизма, так что в равной степени правдоподобно, что они разделяют общую причину.
Размышляя о взаимоотношениях между разумом и телом, очень соблазнительно предаться мифу того, что разум находится исключительно в мозге, а тело — отдельно. Однако за кулисами мозг создавая разум, в то же время регулирует системы тела. А значит, регуляция тела сама по себе является частью разума.
Наука, как и мозг, работает на основе прогнозирования и коррекции. Ученые используют свои знания для создания гипотез о том, как устроен мир. Затем они наблюдают за миром, и их наблюдения служат доказательствами, которые они используют для проверки гипотез. Если гипотеза не предвосхищает фактические данные, то они обновляют ее по мере необходимости. Мы все видели этот процесс в действии во время пандемии. Сначала мы услышали, что COVID-19 распространяется через поверхности, поэтому все бросились покупать дезинфицирующие салфетки. Позже мы узнали, что вирус передается в основном воздушно-капельным путем, и внимание переместилось на вентиляцию и маски. Такие изменения — нормальная часть науки: Мы приспосабливаемся к тому, что узнаем. Но иногда гипотезы настолько сильны, что сопротивляются изменениям. Они поддерживаются не доказательствами, а идеологией. Они становятся научными мифами.
Ссылки
- 1. Firestein, S. Failure: Why Science Is So Successful Oxford University Press, Oxford, UK (2015).
- 2. Uttal, W.R. The New Phrenology MIT Press, Cambridge, MA (2001).
- 3. Sporns, O. Networks of the Brain MIT Press, Cambridge, MA (2010).
- 4. Anderson, M.L. After Phrenology MIT Press, Cambridge, MA (2014).
- 5. Liang, M., Mouraux, A., Hu, L., & Lannetti, G.D. Primary sensory cortices contain distinguishable spatial patterns of activity for each sense. Nature Communications 4, 1979 (2013).
- 6. Merabet, L.B., et al. Rapid and reversible recruitment of early visual cortex for touch. PLoS One 3, e3046 (2008).
- 7. Gonzalez-Castillo, J., et al. Whole-brain, time-locked activation with simple tasks revealed using massive averaging and model-free analysis. Proceedings of the National Academy of Sciences 109, 5487-5492 (2012).
- 8. Kaplan, H.S. & Zummer, M. Brain-wide representations of ongoing behavior: A universal principle? Current Opinion in Neurobiology 64, 60-69 (2020).
- 9. Hutchinson, J.B. & Barrett, L.F. The power of predictions: An emerging paradigm for psychological research. Current Directions in Psychological Science 28, 280-291 (2019).
- 10. Kleckner, I.R., et al. Evidence for a large-scale brain system supporting allostasis and interoception in humans. Nature Human Behavior 1, 0069 (2017).
- 11. Martin, R., et al. Gender disparities in common sense models of illness among myocardial infarction victims. Health Psychology 23, 345-353 (2004).
- 12. Pan, L.A., et al. Neurometabolic disorders: Potentially treatable abnormalities in patients with treatment-refractory depression and suicidal behavior. The American Journal of Psychiatry 174, 42-50 (2016); Shao, L., et al. Mitochondrial involvement in psychiatric disorders. Annals of Medicine 40, 281-295 (2008).
- 13. Tune, J.D., Goodwill, A.G., Sassoon, D.J., & Mather, K.J. Cardiovascular consequences of metabolic syndrome. In-Depth Review of Metabolic Syndrome 183, 57-70 (2017).
Книги Лизы Фельдман Барретт на русском языке:
Как рождаются эмоции
Семь с половиной уроков о мозге
Автор: Лиза Фельдман Барретт
Источник: That is not how your brain works
Иллюстрации: hand draw / Shutterstock
Перевод: Георгий Попов
Добавить комментарий