Нейронный рециклинг и мозговые модули

 

Концепцию Дэна Спербера о надлежащих и фактических областях и мою гипотезу нейронного рециклинга связывают очевидное сродство и даже некоторая взаимодополняемость. Обе теории стремятся объяснить, как культурный объект, который не был предвиден эволюцией, находит свое место в архитектуре нашего мозга. Очевидно, это возможно только в том случае, если он относится к числу поддающихся усвоению ментальных форм, определяемых условиями нормальной работы наших корковых цепей.

Мое единственное замечание относительно позиции Спербера состоит в том, что он склонен недооценивать роль пластичности мозга и процесса научения в истоках культурных универсалий. Спербер описывает все модули как своеобразные машины для приобретения новых знаний, однако подчеркивает, что они способны учиться лишь в пределах относительно ограниченной сферы. И действительно, их жесткость играет существенную роль в его рассуждении об универсальных особенностях человеческих культур: гипотетически все мужчины и женщины обладают одним и тем же фиксированным набором врожденных модулей, заданным человеческой эволюцией.

Видение культуры, вытекающее из теории Спербера, может показаться упрощенным. Если следовать этой логике, любая человеческая культура – это лишь набор хитроумных способов стимуляции уже имеющихся мозговых модулей. Но чтение возникло не просто благодаря возбуждению нашей зрительной системы. Письменность создала условия для настоящей «культурной революции», радикально расширив наши познавательные способности. Воздействие чтения на мозг ребенка в том возрасте, когда он наиболее пластичен, вызывает масштабную переориентацию человеческой когнитивной деятельности, выходящую далеко за рамки простого перенаправления входных сигналов одного модуля.

Лично мне не очень импонирует понятие модуля. Этот термин предполагает закрепление когнитивных функций за фиксированными клетками, предположительно устилающими поверхность нашего мозга. В реальности кора гораздо изменчивее и пластичнее. Жан‑Пьер Шанже указывал на процесс активного формирования синапсов, который протекает в первые годы жизни и порождает разнообразие и избыточность в коре ребенка. Хотя при рождении мозговые цепи уже организованы, они не посвящены некой строго определенной сфере – скорее, они просто предрасположены к ее быстрому и эффективному освоению. Благодаря многочисленным связям, мозговые цепи, которые развились под избирательным давлением конкретного когнитивного ограничения, могут быть перепрофилированы для выполнения самых разных функций.

Этот механизм нейронного рециклинга значительно расширяет охват модульной гипотезы Спербера. Контуры наших мозговых процессоров отнюдь не фиксированы и содержат элемент пластичности. Их функция может меняться, особенно в культурах, предполагающих интенсивное обучение и взаимодействие с культурными объектами с самого раннего возраста. Именно пластичность обеспечивает культурное многообразие, выходящее за рамки фиксированного списка модулей. Более того, такие революционные изобретения, как Интернет или компьютерная мышь, свидетельствуют о том, что мы, вероятно, еще очень далеки от раскрытия всего нашего мозгового потенциала.

Наконец, необходимо признать, что скорость и легкость, с которой появляются культурные изобретения, сильно варьируется. По всей вероятности, это зависит от объема изменений коры, необходимого для их освоения. Все объекты мышления по определению принадлежат к числу познаваемых репрезентаций, которые могут вместить наши мозговые цепи. Однако некоторые требуют более масштабных трансформаций, чем другие. В то время как лица, татуировки и маски широко распространены в культурах по всему миру, чтение, математика и музыка являются недавними изобретениями разной сложности и распространения. Интенсивное раннее обучение указывает на степень синаптической реорганизации, необходимой для их усвоения. Доступность этих культурных объектов не одинакова – нашему мозгу, возможно, придется пройти ряд промежуточных ступеней на культурной лестнице, прежде чем появятся специфические корковые ниши.

 

Перечень культурных инвариантов

 

На сегодняшний день изучению наиболее значимых сфер человеческой культуры, таких как музыка, религия, искусство, математика и наука, посвящено сразу несколько исследовательских программ. Их цель – идентифицировать мозговые цепи, ассоциированные с этими изобретениями, а также выявить возможных филогенетических и эпигенетических предшественников. Как показывает беглый обзор, в некоторых областях уже достигнут значительный прогресс.

 

Естественные науки

 

Все культуры проявляют особый интерес к классификации растений и животных[484]. Скотт Атран и Дэн Спербер связывают это увлечение с гипотетическим модулем «народной биологии», который специализируется на приобретении знаний о живых существах. Он может играть ключевую роль в выживании вида, влияя на модели его пищевого поведения, здоровье и общую адаптацию к окружающей среде. Психология развития, нейровизуализация и нейропсихология уже позволили выявить конкретные области, отвечающие за познание растений и животных. Эта специализация возникает в младенчестве и уничтожается в результате определенных повреждений мозга[485].

 

Математика

 

Механизм, посредством которого простые математические объекты закрепляются в мозге, исследовали многие лаборатории, включая и мою[486]. Все культуры разделяют минимальный набор абстрактных математических понятий, присутствующих как в арифметике, так и в геометрии. Эти представления возникают в раннем детстве, даже в отсутствие какого‑либо формального обучения. Самый яркий пример – понятие числа. Даже необразованный амазонский ребенок, в чьем языке нет специальных слов для чисел больше пяти, понимает разницу между 20 и 40 точками, может упорядочить их и даже произвести приблизительные операции сложения и вычитания[487]. Эта врожденная склонность к элементарной арифметике реализуется теменными долями обоих полушарий. Область, чувствительная к количеству, обнаруживается у любого младенца, ребенка или взрослого[488]. Более того, сегодня мы знаем, что даже мозг макаки содержит нейроны, настроенные на определенное количество объектов. Место, в котором локализованы эти клетки, представляется четким гомологом[489] теменной области человека, активной во время мысленных вычислений[490]. Забавно, что теория чисел, которую часто считают вершиной «чистой» математики, на самом деле уходит своими корнями в умение животных отслеживать пищу и других зверей – две очень ценные функции для выживания в животном мире.

Исследования чисел и мозга показывают, что математика опирается на базовые и универсальные способности человеческого разума. В ее основе лежат структурированные ментальные представления пространства, времени и чисел, которые мы приобрели в ходе нашего эволюционного прошлого и которые мы учимся рекомбинировать новыми способами с помощью письменных и устных символов.

 

Искусство

 

Все культуры генерируют произведения искусства, дорогие декоративные изделия, практическое применение которых далеко не очевидно. В своих книгах, а также в курсе по нейроэстестике, который он читал в Коллеж де Франс (2003–2005), Жан‑Пьер Шанже предлагает нейробиологическую оценку форм искусства, в частности живописи и музыки[491]. Будучи «синтезом множественных эволюций», наш мозг содержит обширный набор ментальных репрезентаций, объясняющих сложные эмоциональные реакции на произведение искусства. На уровне нейронов картина разбивается на множество частей, которые затем передаются в различные области мозга. Каждая из них обрабатывает один из атрибутов картины: цвет, текстуру, лица, руки, эмоциональное наполнение. Произведение искусства, синхронно стимулирующее множество церебральных процессоров новым и гармоничным образом, мы называем шедевром.

Аналогичные идеи были высказаны и американским неврологом Вильянуром Рамачандраном. Он считает, что «цель искусства… не просто изобразить или репрезентировать реальность… но усилить, превзойти, даже исказить … и приумножить ее с тем, чтобы сильнее активировать нейронные механизмы, которые были бы возбуждены первоначальным объектом»[492]. Для британского нейрофизиолога Семира Зеки «художники – это в некотором смысле неврологи, изучающие мозг с помощью собственных уникальных методов»[493]. Зеки полагает, что формы искусства могут быть связаны с различными церебральными контурами: фовизм стимулирует цветовую область нашего мозга, кинетическое искусство раздвигает границы области движения и так далее. Кроме того, за творчеством талантливых художников скрывается огромное количество интерпретаций, снова и снова возбуждающих интерес зрителя.[494]

Шанже идет еще дальше. Он считает, что простой стимуляции нескольких систем мозга недостаточно для создания подлинной формы искусства. Самые почитаемые произведения искусства – это не просто «суперстимулы», которые завораживают зрителя гипнотическим движением или кричащими цветами, хотя это описание превосходно отражает суть некоторых тенденций современного искусства! Прежде всего шедевр должен излучать гармонию. Нейронные основы ощущения согласованности между отдельными частями и большим целым – consensus partium, который Шанже помещает в основу художественного творчества, – начали изучать не так давно[495]. В музыке понятие гармонии имеет строго физическое определение. Базовая чувствительность к музыкальным интервалам октав и квинт является культурной универсалией, присутствующей даже у младенцев. По всей вероятности, эта особенность возникает на уровне первичной слуховой области, где консонансные аккорды вызывают согласованную и синхронную нейронную активность, а диссонансные – пульсирующие ритмы. Можно ли таким же образом объяснить гармонию в живописи или скульптуре – с помощью некой фазовой синхронии в многочисленных областях мозга? В настоящее время у нас нет однозначного ответа на этот вопрос, так как нейроэстетика еще молодая[496][497] и противоречивая область нейронауки.

 

Религия

 

Еще более спорный вопрос заключается в том, может ли нейронаука пролить свет на универсальную склонность человека к религии. Можно ли проследить религиозное мышление до его предполагаемых эволюционных и нейробиологических корней? Три книги[498], недавно изданные по этой теме, выдвигают когнитивные и даже «нейротеологические» объяснения универсальности религии и ее тысячелетней стабильности.

Дэниел Деннет развивает оригинальное меметическое объяснение Ричарда Докинза. Наша способность к культурной передаче через язык и имитацию, утверждает он, неизбежно ведет к появлению паразитических ментальных репрезентаций, называемых мемами. Эти ментальные объекты не обязательно должны приносить пользу своим хозяевам – единственное требование состоит в том, чтобы они служили эффективными «репликаторами», облегчающими передачу информации от одного разума к другому. Религии есть не что иное, как самовоспроизводящиеся совокупности ментальных представлений с одной характерной особенностью: само их содержание диктует верующим, что было бы святотатством не придерживаться их слепо и не популяризировать преданно и усердно.

Паскаль Бойе более глубоко исследует когнитивные основы, объясняющие легкость распространения религиозных идей. Как и Спербер, он предполагает, что эти «психические эпидемии» находят отклик в предсуществующих ментальных модулях нашего мозга. Религия – это своего рода паразит, который едет на когнитивных модулях, предназначенных для социального интеллекта, морального чувства и причинного вывода. Именно эти модули заставляют нас определять причинный фактор, когда мы видим, что объекты движутся целенаправленным образом. В сущности, говорит Бойе, мы заранее запрограммированы на то, чтобы обнаруживать всемогущий замысел, намерение и мораль в своем окружении.

Скотт Атран пытается объяснить человеческое влечение к сверхъестественному. С его точки зрения, необъяснимые существа, такие как невидимые предки, мыслящие деревья, живые мертвецы, злонамеренные предметы или зачарованные леса, представляют собой уникальную комбинацию свойств, делающую их чрезвычайно привлекательными. С одной стороны, они распадаются на врожденные ментальные категории, с помощью которых мы анализируем естественный мир (места, предметы, животные, люди), а с другой – нарушают некоторые из базовых правил этих классов. Магнетическое притяжение, вызываемое подобным несоответствием, объясняет, почему мы находим эти воображаемые понятия столь заманчивыми. Все они являются высокоэффективными суперстимулами для мозга как детей, так и взрослых. Подобно Янусу, двуликому римскому богу, одно лицо позволяет им проникнуть в наши ментальные модули, а другое – завладеть нашим вниманием и памятью. Подобно тому, как кинетическое искусство завораживает нас, стимулируя область движения, мысли о сверхъестественном представляют собой гипнотизирующие приманки для областей мозга, кодирующих места, объекты, животных и людей.

Хотя все эти эволюционные объяснения кажутся верными, они не учитывают сложности социальных и культурных явлений, которые стремятся объяснить. Я могу только похвалить попытки связать тайны искусства и религии со стандартными когнитивными феноменами, которые могут быть изучены с помощью психологических и нейровизуализационных инструментов. Однако они всегда напоминают мне истории Редьярда Киплинга из сборника «Просто сказки»[499] о том, как верблюд получил свой горб или леопард – свои пятна. Теории искусства и религии, как и рассказы Киплинга, опираются на спекулятивные механизмы, которые в настоящее время остаются в значительной степени оторванными от объективных экспериментов. Что касается чтения, то лежащие в его основе нейронные механизмы, напротив, легко поддаются препарированию. Хотя это высокоуровневое и исключительно человеческое изобретение, оно связано с уже идентифицированными и воспроизводимыми нейронными цепями. Я с нетерпением жду, когда будущие экспериментальные достижения приведут нейроэстетику и нейротеологию к тому же уровню научной строгости.

 

Почему человек – единственный культурный вид на планете

 

Гипотеза о том, что все основные особенности человеческой культуры связаны с определенными мозговыми модулями или процессорами, приобретенными нами в ходе нашего эволюционного прошлого, наталкивается на одно серьезное возражение. Если мы разделяем большинство этих процессоров с другими приматами, почему Homo sapiens – единственный вид, который породил развитые культуры?

Несмотря на недавние дискуссии о степени, в которой культура свойственна другим животным, Homo sapiens – поистине уникальный вид. Десятилетия терпеливых этологических[500] наблюдений позволили выявить лишь 39 подлинных «культурных» признаков у наших ближайших родственников – шимпанзе. Культура определяется как поведение, которое варьируется в разных группах животных одного вида, передается из поколения в поколение и не является простым следствием вариаций в локальной среде[501]. Сторонники теории о наличии культуры у шимпанзе торжествующе причисляют к подобным признакам тот факт, что шимпанзе из Махали (Танзания) ковыряют в носу палкой или что хлопки в ладоши для привлечения внимания другого примата используются в четырех из семи африканских местообитаний. Я не отрицаю важности этих наблюдений – они выступают мерилом уникальности человеческого вида и пытаются связать ее с классическими механизмами бессознательного подражания и социального переноса. Однако скудость животных культур и бедность их содержания резко контрастируют с неисчерпаемым перечнем традиций, которые даже самая маленькая человеческая группа развивает самопроизвольно.

Особенно поучителен случай с графическим искусством. Не существует почти ни одного человеческого общества, которое не практиковало бы ту или иную форму рисунка или гравюры, будь то на камне, в грязи или на человеческом теле. Этими видами искусства прекрасно владели наши предки еще в эпоху верхнего палеолита, о чем свидетельствуют, например, наскальные рисунки в пещере Шове (возраст – 32 000 лет). Во многих культурах, в том числе у инуитов и индейцев, рисунки быстро приобрели символическое значение и зачастую использовались для обозначения количества чего‑либо. Полноценная письменность появилась за 3000 лет до наступления новой эры как минимум в четырех разных местах (Шумер, Египет, Китай и Мезоамерика). Тем не менее ни один вид обезьян, включая человекообразных, не создал ни единой подлинной системы символов.

 

Рис. 8.1. У приматов графические способности минимальны. Шимпанзе в возрасте 13 месяцев научился управлять графическим планшетом и рисовать элементарные кривые, но так и не развил способности передавать идеи через рисунок (слева; по материалам статьи Tanaka, Tomonaga, & Matsuzawa, 2003). «Композиция» справа создана взрослым шимпанзе, который жил практически независимо в лесном заповеднике Мефу (Камерун) (©Canadian Ape Alliance). Использовано с разрешения Animal Cognition.

 

Удивительное отсутствие графических изобретений у приматов, за исключением человека, не связано с каким‑либо тривиальным зрительным или моторным ограничением. Если посадить годовалого шимпанзе перед графическим планшетом, он будет рисовать точки, линии и кривые[502]. Как отмечал японский исследователь Тецуро Мацузава, шимпанзе «по всей видимости, обладают внутренней мотивацией к рисованию». Если планшет запрограммирован так, что экран остается чистым, обезьяны перестают им пользоваться. Последнее наводит на мысль, что «видимые следы имеют некоторую подкрепляющую ценность для испытуемых». Если это так, почему когда мы даем шимпанзе карандаши и краски, то максимум, на что они способны – нарисовать несколько бессистемных цветных пятен, явно лишенных какой‑либо коммуникативной или референциальной цели (см. рис. 8.1)? Если культурная изобретательность проистекает из рециклинга мозговых механизмов, общих для людей и других приматов, почему между культурными навыками человека и шимпанзе такая огромная разница?

 

Нейропластичность

 

На сегодняшний день предложено несколько решений этой головоломки. Одно из них состоит в том, что человеческий мозг наделен большей пластичностью, чем мозг наших шимпанзе. Бесспорно, наиболее выдающаяся особенность Homo sapiens, которая отличает нас от других приматов и даже от нашего предка Homo erectus, состоит в том, что мы рождаемся с незрелым и очень пластичным мозгом[503]. Человек появляется на свет до того, как завершается развитие его мозга. Кора еще неврологически незрелая, и ее синаптическое созревание будет продолжаться в течение следующих нескольких лет.

Хотя пролонгированная пластичность, вероятно, вносит важный вклад в способность человека адаптироваться к широкому спектру условий среды, я сомневаюсь, что она играет ведущую роль в нашей склонности к культурным изобретениям. Основным фактором, который мешает шимпанзе производить культурные объекты, едва ли является способность к научению. Множество экспериментов показывают, что мозг приматов вполне способен к усвоению абстрактных понятий и переходу к новой деятельности. Даже макаки, как показали Никос Логотетис и Яцуси Миясита, могут научиться распознавать произвольные формы кривых и фракталов, с которыми они никогда не сталкиваются в естественной среде обитания. В главе 3 мы убедились, что в результате такого обучения некоторые нейроны в зрительной коре макаки кардинально меняют свои настройки и начинают избирательно реагировать на новые формы[504]. Другим исследователям удалось научить шимпанзе и макак распознавать арабские цифры, быстро упорядочивать их и связывать с соответствующими величинами[505].

Кроме того, обезьяны могут управлять инструментами. Ацуси Ирики и его коллеги из Токийского университета без труда научили обезьян пользоваться длинными граблями, чтобы доставать предметы. Животные настолько хорошо освоили эту задачу, что в итоге могли добраться даже до скрытых предметов, руководствуясь обратной связью на мониторе компьютера[506]. Овладение инструментом приводило к масштабным изменениям в небольшом участке переднего отдела теменной доли: расширению нейронных рецептивных полей, экспрессии нейротрофических факторов, усилению связей с отдаленными областями коры. Сходство с человеческим мозгом позволяет предположить, что этот участок вполне может быть предшественником сети нейронов, которая у человека отвечает за усвоенные жесты, включая письмо.

Вкратце, зачатки способности к усвоению символов явно присутствуют и у других видов, помимо Homo sapiens. Тем не менее ни один из них не изобрел собственных культурных символов. Поскольку мозг обезьяны способен к овладению знаками и инструментами, сниженная нейропластичность не может быть причиной отсутствия культурных инноваций у других приматов. Чего же им не хватает? Дело не в способности учиться. Животным не хватает способности изобретать и передавать культурные объекты.

 

Теория чужого сознания

 

Существует предположение, что человеческий мозг «предварительно адаптирован» к культурной передаче. Эту позицию отстаивает и Майкл Томаселло:

 

В отличие от других приматов, люди биологически приспособлены к культуре. Наиболее отчетливо это наблюдается при систематическом сравнении навыков социального научения у людей и их ближайших родственников‑приматов. Человеческая адаптация к культуре впервые проявляется в нашем онтогенезе примерно в годовалом возрасте, когда младенцы начинают воспринимать других людей как интенциональных агентов, подобных себе, и вступают с ними во взаимодействие, характеризующееся совместным вниманием. Это позволяет маленьким детям использовать некоторые исключительно мощные формы культурного научения с целью усвоения знаний, накопленных представителями их культуры[507].

 

По мнению Томаселло, особенность нашего вида основывается на уникальной способности к культурной передаче, обусловленной недавним расширением модуля для «теории чужого сознания»[508] – ментальной репрезентации намерений и убеждений других людей. Наличие этого представления содействует распространению культуры по меньшей мере тремя различными способами. Во‑первых, оно позволяет взрослым понимать объем и пределы знаний своих детей, тем самым мотивируя их к обучению и даже к разработке педагогических стратегий. Во‑вторых, «теория сознания» помогает детям определять коммуникативные и педагогические намерения окружающих – они не довольствуются подражанием взрослым, а делают это с полным осознанием их целей[509]. Наконец, эта теория наделяет каждого представителя человечества способностью репрезентировать себя, обращать внимание на свои собственные психические состояния и манипулировать ими посредством новых культурных изобретений.

Десятки экспериментов показывают, что очень маленькие дети невероятно чувствительны к коммуникативным намерениям других людей. Это понимание играет ключевую роль в овладении речью[510]. Вопреки широко распространенному мнению, дети не усваивают слова путем их многократного ассоциирования с соответствующими им предметами. Услышав новое слово, они могут проследить за взглядом взрослого и понять, о чем именно он говорит. Только определив, что конкретно имеет в виду говорящий, а также приняв во внимание различные сигналы, свидетельствующие о его знаниях и компетентности, дети приписывают значение услышанному слову. В «бессмысленных» ситуациях, допустим, если новое слово повторяет громкоговоритель, никакого научения не происходит. Иначе говоря, культурная трансмиссия требует понимания чужого сознания.

Согласно Томаселло, чувствительность к чужим психическим состояниям, присущая только человеку, не является результатом внезапной мутации. Примитивная репрезентация намерений, убеждений и целей присутствует в родословной всех человекообразных обезьян. У человека, однако, она многократно усиливается и сопровождается особой мотивацией разделять эмоции и деятельность с другими людьми. Как утверждает Томаселло, ни одна из этих человеческих компетенций, строго говоря, сама по себе не предопределяет возникновения культуры. Тем не менее в какой‑то момент достигается критическая масса достижений, стимулирующих развитие культуры. Возникает каскад эффектов, когда каждое новое изобретение облегчает передачу других. Интеллектуальное подражание и активная педагогика в результате стабилизируют культурные представления в рамках нескольких поколений.

Хотя гипотеза Томаселло достаточно любопытна, она лишь частично раскрывает необычайное расширение человеческой культурной сферы. Она объясняет почти эпидемическое распространение культуры с одного новаторского центра на большую группу людей, а также стабильный или даже необратимый характер наших самых распространенных культурных черт (огонь, сельское хозяйство, разведение животных, города, письменность, правовая система и так далее). Однако она мало что говорит о первоначальной искре, которая порождает культурную изобретательность. Несомненно, человек обладает особым даром распространять культуру, но это также единственный из всех видов животных, который эту культуру создает. Homo sapiens наделен воображением, не имеющим аналогов в животном мире. Чтобы в этом убедиться, достаточно понаблюдать, как играет маленький ребенок. О культурной креативности как таковой гипотеза социальной трансмиссии Томаселло умалчивает.