Четыре когнитивных режима (введение)

 

Выделение четырех когнитивных режимов связано с особенностями взаимодействия систем верхнего и нижнего мозга. Степень использования каждой из систем мозга охватывает континуум: начиная от ее постоянного использования и заканчивая задействованием только в случае необходимости. Для наших целей полезно разделить этот континуум на категории «часто» и «редко».

 

 

Режим деятельности: широко используются системы верхнего и нижнего мозга. Когда человек находится в этом режиме, он склонен составлять планы и действовать в соответствии с ними (с помощью системы верхнего мозга), а также фиксировать последствия своих действий (с помощью системы нижнего мозга), корректируя планы на основе обратной связи. Согласно нашей теории, люди, которые больше полагаются на режим деятельности, наиболее комфортно чувствуют себя в обстоятельствах, позволяющих им планировать, действовать и видеть последствия своих действий.

 

Режим восприятия: часто задействуется система нижнего мозга в отличие от системы верхнего мозга. Люди, функционирующие в этом режиме, опираются на систему нижнего мозга, стремясь разобраться в том, что они воспринимают; они интерпретируют свой опыт, добавляя к нему различные контексты, и пытаются сделать из него выводы. И по определению склонные к режиму восприятия люди нечасто реализуют детальные и сложные планы.

 

Режим стимулирования: активно работает система верхнего мозга в отличие от нижних отделов коры мозга. Согласно нашей теории, когда человек полагается на режим стимулирования, он может быть творческим и оригинальным, но не всегда знает, когда пора остановиться — его действия могут быть разрушительными, и он не склонен корректировать свое поведение должным образом.

 

Режим приспособления: и система верхнего, и система нижнего мозга задействованы мало. Люди, функционирующие в этом режиме, не склонны инициировать планы и не особенно стремятся к классификации и интерпретации своего опыта. Наша теория предсказывает, что они плывут по течению, задаваемому происходящими с ними событиями и ближайшими неотложными задачами. Они ориентированы на повседневные дела и реагируют на текущие ситуации.

 

Мы полагаем, что каждый из нас имеет доминирующий режим, который характеризует любого человека и является основополагающей отличительной особенностью личности, наряду со склонностями, убеждениями и эмоциональным складом. Вы можете пройти тест в главе 13, чтобы узнать, какой режим — деятельности, восприятия, стимулирования или приспособления — наилучшим образом характеризует ваш доминирующий когнитивный режим. Однако наша теория допускает и то, что люди могут изменять свой режим когнитивного функционирования в зависимости от контекста (мы обсудим это в главе 8).

Надеемся, что предлагаемый нами новый взгляд на мозг обеспечит вас несколькими новыми идеями насчет того, как ваш собственный мозг влияет на ваши мысли, чувства и поведение и как это, в свою очередь, может повлиять на ваши отношения с другими людьми в деловой, социальной и интимной сферах. Кроме того, в книге высказываются некоторые следующие из нашей теории идеи насчет того, насколько вам подходит сотрудничество с тем или иным человеком в зависимости от вашего режима когнитивного функционирования. Также вы найдете и описания возможных стратегий поведения для случаев, если вам придется общаться с тем, чей доминирующий когнитивный режим не сочетается с вашим, на работе или в личных отношениях. Хотя эти идеи не основаны на полученном опыте или житейской мудрости и не подкреплены научными экспериментами, но мы верим, что они заслуживают вашего внимания.

Мы предоставили вам немало информации, но на несколько вещей стоит еще раз обратить внимание — они пригодятся для обсуждения в последующих главах.

Во-первых, верхняя и нижняя части мозга выполняют разные виды задач. Для нас важнее всего, что система нижнего мозга классифицирует и интерпретирует сенсорную информацию, а система верхнего мозга формулирует и реализует планы.

Во-вторых, мы предполагаем, что люди делятся на типы, которые, как правило, полагаются на дополнительную работу либо системы верхнего мозга, либо системы нижнего, либо обеих систем, либо не утруждают дополнительными усилиями ни одну из систем.

В-третьих, эти четыре варианта соответствуют четырем основным когнитивным режимам, которые во многом определяют, как человек обычно воспринимает ситуации и взаимодействует с другими людьми.

Следующие главы содержат научные основы теории когнитивных режимов, а затем более подробно рассматривают эту теорию. Попутно мы обратим ваше внимание на следствия, вытекающие из нашей теории, полезные для повседневной жизни. В заключение озвучим некоторые мысли насчет того, как наша теория может помочь вам посмотреть на себя по-новому, найти новые способы работы с другими людьми и новые подходы к личным отношениям.

Эта теория может быть или не быть полностью верна (ее истинность покажет только время), но она базируется на внушительном фундаменте научных фактов и выглядит очень правдоподобно — и попытка подумать о ней способна сама по себе привести к интересным новым идеям.

 

 

Глава 2. КОРНИ ТЕОРИИ

 

Теория когнитивных режимов опирается на общепризнанный сегодня принцип: различные области мозга выполняют неодинаковые специализированные функции. Иначе говоря, функции, которые не распространяются на весь орган. С нейроанатомической точки зрения узкоспециализированные функции мозга локализованы, а не холистичны (целостны, всеобъемлющи).

Однако это представление о том, как работает мозг, сравнительно ново, особенно в контексте всей истории его изучения. Наука о мозге уходит корнями в несколько древних традиций. Возможно, старейшей является доисторическая практика трепанации — проделывание отверстия в черепе для обнажения мозга, по-видимому, чтобы попытаться вылечить болезнь, травму или изгнать бесов. Другая высокоразвитая традиция восходит к древним египтянам. Они практиковали сложные формы медицины и хирургии, но не смогли понять истинное значение мозга. Изобретя методы лечения мозговых травм, в остальном они были настолько невысокого мнения об этом органе, что выбрасывали его, когда мумифицировали тело для путешествия в вечную жизнь. Великий древнегреческий философ и эрудит Аристотель лишь немногим менее пренебрежительно относился к мозгу, полагая, что он служит для охлаждения крови. Вместилищем интеллекта и эмоций он считал сердце — заблуждение, которому мы обязаны существующим символическим изображениям любви и привязанности (попробуйте избежать этого заблуждения 14 февраля!).

Гиппократ, часто называемый отцом медицины, ближе всего подошел к истине. «Должно быть известно, что источником нашего наслаждения, веселья, смеха и развлечений, равно как и нашего горя, боли, беспокойства и слез, является не что иное, как мозг», — писал он в своем знаменитом эссе «О священной болезни», посвященном эпилепсии. Но Гиппократ, видимо, не рассматривал возможность того, что эта масса ткани в один килограмм может быть сложным механизмом, состоящим из множества частей.

Концепция холистического функционирования утверждает, что мозг работает как единый орган, выполняя свое назначение (так же, как печень и легкие). Она сохранилась в Средние века, когда темпы прогресса в науке в целом замедлились. Начиная с эпохи Возрождения анатомы, в частности анатом XVII века Франциск Сильвий (в честь которого названа Сильвиева щель), дали толчок дальнейшему развитию науки о мозге. Оксфордский профессор натурфилософии Томас Уиллис, современник Сильвия, по-видимому, был первым, кто предположил, что разные (крупные) области мозга отвечают за различные функции.

Книга Уиллиса 1664 года Cerebri Anatome, с иллюстрациями великого английского архитектора Кристофера Рена, убедительно доказывала принцип локализации — идеи о том, что разные части мозга выполняют различающиеся задачи. Далеко не все восприняли выводы Уиллиса, но они получили значительную поддержку приблизительно 80 лет спустя, когда шведский ученый Эммануил Сведенборг опубликовал книгу, описывающую нейроны и области мозга, которые, по его мнению, управляли движением мышц. Предвосхищая базовые принципы современной нейропсихологии, Сведенборг также предположил, что лобные доли связаны с очень важными когнитивными функциями. «Следовательно, если эта часть головного мозга повреждена, — писал он в своей классической книге Oeconomia Regni Animalis[4], — то внутренние чувства — воображение, память, мышление — страдают; сама воля ослабляется, и сила ее решимости притупляется».

Четыре десятилетия спустя после выхода Oeconomia Regni Animalis чешский физиолог и анатом Иржи Прохазка дополнил наблюдения Сведенборга. Внутри больших областей мозга, рассуждал Прохазка, можно идентифицировать части, отучающие за различные когнитивные функции; он утверждал, что эти более мелкие части, каждую из которых он назвал «орган», должны действовать сообща для обеспечения сложных процессов, происходящих в человеческом сознании.

«Поэтому вполне вероятно, что каждая область интеллекта имеет свой орган в мозге, — писал он. — Один служит для восприятия, другие для воли, воображения, для памяти — и все они действуют удивительно согласованно и взаимно побуждают друг друга к действию».

Прохазка не использовал термин «мозговые системы», но именно их он и описывал (хотя и охарактеризовал эти системы неправильно). Прохазка интуитивно пришел к фундаментальному предположению о функционировании мозга, как мы понимаем его сегодня.

 

Франц Иосиф Галль, френолог

 

По иронии судьбы, именно появление первой популярной Психологической практики стало основным фактором в урегулировании дебатов о том, локализованы или холистичны функции мозга, — ученые спорили об этом на протяжении большей части XIX века.

Предложенная эксцентричным венским врачом и нейрофизиологом Францем Иосифом Галлем наука «френология» основывалась на предположении, что мозг является вместилищем разума и разделен на специализированные области. Как и Прохазка, Галль называл эти специализированные области органами. В отличие от чешского анатома Галль утверждал, что он определил психические функции некоторых из областей. В своей книге с впечатляющим названием «Анатомия и физиология нервной системы в целом и мозга в частности, с заметками о возможности выяснения некоторых интеллектуальных и моральных предрасположенностей человека и животного по конфигурации головы», опубликованной в 1819 году, Галль писал, что по мере развития человека рост мозга влияет на структуру черепа в соответствии с размером и формой каждого лежащего под определенным участком черепа органа. Шишка, утверждал он, означает развитость определенного аспекта личности, в то время как углубление означает его дефицит. Таким образом, рассматривание черепа человека предлагалось в качестве способа оценки природы его мозга — и способом оценки психических функций, соответствующих «выпуклым» частям мозга. Более поздние исследования показали, что, хотя структура черепа действительно заметно разнится от человека к человеку, эти различия не отражают относительный размер близлежащих областей мозга и особенности черепа не связаны с особенностями личности и способностями.

Теория Галля вызвала много шума. Вот наконец-то появилась простая, понятная психологическая теория. Здесь не нужен был микроскоп или медицинское вмешательство — все решалось безболезненным посещением френолога. (И это, конечно, стоило денег.)

Обследование было несложным: френолог проводил пальцами по коже головы, нащупывая рельеф черепа, и иногда использовал штангенциркуль и рулетку. Затем он излагал свои выводы, часто с помощью рисунка или изображения органов мозга. Среди выявленных Галлем 27 органов были такие, которые «производили» дружескую привязанность и преданность; убийство, кровожадность; хитрость; добродушие, сострадание, нравственные чувства; умение говорить, вербальную память; теософию, ощущение Бога и религиозность.

 

 

Всесторонний анализ мог быть завершен в течение примерно часа. Работодатели нанимали френологов для отбора потенциальных сотрудников, а семейные пары посещали их, чтобы получить советы относительно своих взаимоотношений. Родители консультировались с френологами по поводу воспитания своих детей. Консультировались у френологов и люди, стремящиеся к самосовершенствованию.

Правда, не все верили заявлениям, сделанным френологами. Сам Марк Твен осудил глупости френологии, осмеяв ее в своей книге «Приключения Гекльберри Финна», через упоминание «знаменитого Арманда де-Монтальбана из Парижа», шарлатана, который также заявлял о своих способностях предсказывать будущее. Писатель Амброзо Бирс был жестче, разгромив френологию в своем сатирическом «Словаре дьявола» (первоначально он назывался «Словарь циника»), описав ее как «науку обчищать карман через череп, состоящую в поиске органа, делающего из людей простофиль».

Френология так и не получила признания в научных кругах, поскольку некоторые из ее постулатов были явно неверны. Форма черепа не отражает когнитивные функции, и отдельно взятые, локальные зоны мозга не обеспечивают «решительности», «супружеской любви», «кровожадности» и тому подобного. Эти виды сложных функций возникают из совокупности нескольких когнитивных и эмоциональных процессов (которые часто осуществляются путем совместной работы разных областей мозга).

И все же после смерти Галля френология продолжила привлекать сторонников и практиков. Британское френологическое общество распалось лишь в 1967 году, А в октябре 2007-го штат Мичиган распространил налоги с продаж на астрологию, нумерологию, хиромантию и френологию. А сайт phrenology.org продолжает продвигать ее и сегодня. Френологические диаграммы и изображения выставляются на продажу на eBay. Да уж, некоторые причуды исключительно живучи.

 

Пьер Поль Брокá и его влияние

 

Френология оказалась ложной наукой, но и она имела свою ценность. Она укрепила подход к мозговым функциям через уточнение и анализ отдельных ментальных способностей. Пусть способности, выявляемые френологами, были неверными, идея о разбивке мозга на компоненты оказалась правильной. К тому же она усилила формирующееся представление о локализации мозговых функций.

Однако некоторые ученые, отвергая френологию, продолжали отвергать и идею локализации. В этот непрекращающийся научный спор вступил парижский врач и нейрофизиолог Пьер Поль Брокá, который в 1860-х годах показал, что функция речи зависит от состояния передней части левого полушария — и, по его утверждению, это было убедительным доказательством в пользу локализации.

Брокá пришел к этому выводу после изучения двух пациентов с повреждением мозга. Один пациент, несмотря на то что другие его когнитивные функции были в порядке, мог говорить только пять слов (на родном французском языке): «да», «нет», «три», «всегда», и «Лело» — неправильное произношение его фамилии, Лелонг. Вторым, более известным пациентом Брокá, был Леборнь: 51-летний мужчина, который мог произнести только один слог, «Тан», всякий раз, когда он пытался что-то сказать. Персонал медучреждения, куда он был госпитализирован, так и прозвал его Таном. Будучи убежден, что эти двое мужчин со схожими нарушениями речи страдали от поражения ткани мозга в определенной области, Брокá вскрыл черепа обоих пациентов после их смерти в 1861 году.

Как он и подозревал, поражения обнаружились у обоих пациентов в одной и той же области левого полушария мозга. Учитывая авторитет Брокá в международном научном сообществе, его поддержка теории локализации психических функций сыграла свою роль.

Работы Брокá повлияли на психологов, в том числе на Уильяма Джеймса из Гарварда. Его эпохальный труд «Принципы психологии», который он писал в течение 12 лет и который опубликовал в 1890 году, стал главным достижением его жизни. «Психология — это наука о психической жизни, как о ее феноменах, так и об определяющих их условиях», — написал Джеймс во введении к этой книге. И в одной строке первой главы, «Сфера психологии», он выразительно завершил цикл перехода от функций мозга к мысли и поведению. «Наш первый вывод, — писал он, — состоит в том, что какую-то часть физиологии мозга необходимо предположить или включить в психологию». Идея о том, что само сознание причастно к анатомии мозга, может казаться очевидной сегодня, но в конце XIX века эта идея казалась революционной.

К 1940-м годам благодаря новым технологиям ученые не только приняли идею о различных функциях крупных структур мозга (например, теменные доли в целом ответственны за оценку расположения объектов в пространстве), но и обнаружили, что небольшие области могут иметь очень специализированные функции (например, область V5 играет ключевую роль в обнаружении движения). Пионером в этих исследованиях был канадский нейрохирург американского происхождения Уайлдер Пенфилд.

Пенфилд воспользовался возможностью исследовать вскрытый мозг эпилептиков, которым требовалось хирургическое лечение. Эпилепсия возникает, когда нейроны в небольшой области мозга начинают активизироваться синхронно и подключать другие близлежащие нейроны до тех пор, пока большая область мозга не оказывается охвачена приступом. Этот приступ порождает эпилептический припадок с судорогами и неконтролируемыми движениями, которые нередко бывают очень интенсивными. Во многих (но не во всех) случаях купировать заболевание позволяют медпрепараты. Но если лекарства не помогали, а пациенты отчаянно нуждались в лечении, им приходилось идти на добровольное участие в новых хирургических процедурах, призванных подавить или предотвратить эти «спазмы мозга».

Пенфилд разработал метод хирургического вмешательства, в частности, так называемую Монреальскую процедуру, при которой удалялись участки ткани головного мозга. Непосредственно перед этой операцией Пенфилд стремился определить функции, которые выполняют определенные части мозга, чтобы случайно не повредить важные участки. Поскольку мозг не имеет болевых рецепторов, Пенфилд мог стимулировать электрическим током открытый мозг своих пациентов, которые после вскрытия их черепа находились под местным наркозом, оставаясь в сознании. Пенфилд отслеживал их словесные ответы по мере перемещения миллиметр за миллиметром электростимуляции; таким образом ему удалось выявить небольшие области мозга, отвечающие за речь, управление движениями, мышцами лица и другие функции[5].

В тот же период психолог Дональд О. Хебб, коллега Пенфилда по Университету Макгилла в Монреале, подтвердил одно из фундаментальных предположений Джеймса, однозначно связав когнитивное и биологическое функционирование. В предисловии к своей книге 1949 года «Организация поведения: нейропсихологическая теория» Хебб писал:

 

«Разум» можно рассматривать в научных целях только в качестве активности мозга… Психолог и нейрофизиолог, таким образом, исследуют одну сферу — возможно, с противоположных сторон, — иногда перекрывая и дублируя достижения друг друга, совместно используя некоторые фиксированные точки и постоянно взаимодополняя полученные результаты. Проблема понимания поведения — это проблема понимания целостной активности нервной системы, и наоборот.

 

В следующей главе мы вернемся к традиции разделения мозга на две части и рассмотрим подробнее, что удалось узнать о двух его сторонах.

 

 

Глава 3. ДВУСТОРОННИЙ МОЗГ

 

Франциску Сильвию приписывают открытие основной анатомической границы между верхней и нижней частями больших полушарий мозга, которая носит его имя. «Особенно заметна глубокая трещина или щель, которая начинается у корней глаз (oculorum radices), — писал Сильвий в 1663 году в своей книге «Disputationem Medicarum»… Она проходит сзади над висками, до корней ствола мозга (medulla radices)… Она делит головной мозг на верхнюю часть — б ó льшую, и нижнюю — меньшую часть». [Курсив наш.]

 

 

Гравюра XVII века, по-видимому, является первым изображением Сильвиевой щели, также называемой латеральной бороздой и латеральной щелью. Эта щель представляет собой темную область между двумя большими участками складчатой поверхности мозга (они отогнуты для показа Сильвиевой щели).

Современные представления о мозге подчеркивают значимость коры больших полушарий, которая покрывает их поверхность в виде складок. Кора состоит из множества клеточных тел нейронов, которые обрабатывают большинство типов информации. В сохраненных образцах кора имеет серый цвет (отсюда термин «серое вещество»). Как мы уже отмечали, теория когнитивных режимов касается исключительно функций коры; мы не принимаем во внимание функции многих структур, которые лежат под корой (и описываются другими моделями вроде теории «триединого мозга» Пола Маклина, выделяющей структуру «рептильного мозга» глубоко в недрах мозга млекопитающих).

Сморщенная, как оболочка грецкого ореха, кора разделена на четыре доли, кратко описанные в главе 1 (каждая доля дублируется в обоих полушариях, слева и справа, и, таким образом, существует в общей сложности восемь долей коры: четыре пары). Функции коры, как правило, локализованы в небольших специализированных областях, а не распределены по всей доле.

 

Затылочные доли. Расположены в задней части головы и являются самыми маленькими из четырех долей коры. Затылочные доли целиком посвящены зрению. Отдельные их участки работают вместе, чтобы вычленять разнообразные свойства воспринимаемых глазами объектов. Например, разграничивают фигуры и распознают цвет. Искры перед глазами, которые появляются после удара по затылку, — результат активации нейронов непосредственно в затылочных долях (минуя орган зрения).

 

Височные доли. Расположены на уровне висков, перед ушами, в нижней части коры; они отделены от лобных и теменных долей Сильвиевой щелью.

Височные доли служат для обработки звуковых сигналов и понимания языка. Кроме того, они играют важную роль при переводе информации в долговременную память, связаны с некоторыми аспектами эмоций, зрительной памятью, определением цвета и классификацией воспринимаемых объектов.

 

 

ОСНОВНЫЕ ФУНКЦИИ ДОЛЕЙ КОРЫ

Лобные доли:

 

• Планирование, принятие решений, кратковременное удержание информации в сознании, последовательность, направление внимания, установление несоответствия произошедшего тому, что ожидалось, эмоциональные воспоминания

• Речь, управление эмоциями, управление движениями

 

Теменные доли:

 

• Обнаружение объектов в пространстве, по отношению к телу; уточнение относительных размеров и местоположения объектов

• Выполнение арифметических действий, осязание

 

Затылочные доли:

 

• Организация зрительной информации в виде форм, поверхностей и объектов

• Отправка зрительной информации в лобные и теменные доли для дальнейшей обработки

 

Височные доли:

 

• Хранение информации в долговременной памяти; введение новой информации в долговременную память; слух

• Классификация воспринимаемых стимулов, распознавание слов, понимание языка

 

Как мы видели, височные доли составляют большую часть системы нижнего мозга, которая регистрирует сенсорную информацию, организует ее и использует для идентификации объекта или события[6].

Когда объект идентифицирован, вы можете применить к нему информацию, которую вы узнали ранее о подобных объектах. Вы знаете, что в яблоках могут быть червяки; может быть, вы не видите червяка в яблоке, которое держите в руках, но вы находили червяков раньше или помните, что в яблоках иногда они встречаются. Точно так же, когда вы видите давнюю подругу, вы многое знаете о ее предпочтениях, потому что ранее сохранили информацию об этом в своей памяти и теперь можете получить доступ к ней — даже если ваша подруга не демонстрирует в данный момент, что у нее сохранились эти предпочтения.

 

Лобные доли. Расположены в передней части больших полушарий, сразу же за лбом, это самые большие регионы коры в человеческом мозге. Мы разделили лобные доли на две части, отнеся их к системам верхнего и нижнего мозга. Эти две части можно выделить в зависимости от их связей с другими регионами коры. Большие пучки нервных волокон (на латыни fasciculus, т.е. «пучок») соединяют височные доли с нижней частью лобных долей, которую мы отнесли к системе нижнего мозга. Нижняя часть лобных долей вовлечена в обеспечение эмоциональных реакций и мозговую систему поощрений (наряду со множеством нижележащих структур мозга[7]). Кроме того, еще один пучок соединяет теменные доли с верхними участками лобных долей, отнесенными в нашей классификации к верхнему мозгу. Последние играют важную роль в управлении движениями, продуцировании речи и целенаправленном поиске воспоминаний. Их функции также связаны с направлением внимания (во внешнем или внутреннем мире), мышлением, принятием решений, кратковременной памятью. Именно верхние части лобных долей выполняют в мозге так называемые исполнительные, или управляющие, функции, поскольку именно их связывают с человеческой способностью создавать планы на основе моделирования последствий, вытекающих из тех или иных действий.

Верхняя внутренняя часть лобных долей — складка на стыке двух полушарий — называется передней поясной корой. Она участвует в сопоставлении предвосхищаемых событий, явлений и объектов с теми, что актуально воспринимаются. Наконец, вдоль задней верхней части лобных долей идет полоска моторной коры, о которой мы уже говорили (она контролирует точность движений разных частей тела).

 

 

Следует отметить один из аспектов, который на первый взгляд противоречит нашей теории разделения функций верхней и нижней частей мозга. Зона Брокá, связанная с речью, находится в той области левой лобной доли, которую мы отнесли к нижнему мозгу. Интересно, что к этой области подходит множество соединений: от верхних частей лобных долей, от моторной коры, от височных долей и соматосенсорной коры в теменной области.

Характер соединений предполагает, что эта область функционирует частично как будто бы в верхнем мозге. Действительно, она контролирует движения губ, языка, гортани и голосовых связок в процессе речи. И вместе с тем играет важную роль в смысловом понимании языка (что соответствует в нашей классификации функциям нижней части мозга). Кроме того, зона Брокá активируется, когда люди пытаются интерпретировать значения чужих действий (опять же, это функция нижнего мозга).

Оказалось, что зона Брокá задействуется и в понимании смысла невербальных жестов[8]. Таким образом, она, по-видимому, играет значимую роль в классификации и интерпретации информации (чего и следовало ожидать при ее нижнем анатомическом расположении).

Однако поскольку та же зона коры играет важную роль в контроле движений вокального аппарата, это еще раз демонстрирует, что две системы мозга, верхняя и нижняя, постоянно взаимодействуют и работают вместе.

 

Теменные доли. Расположенные в верхней задней части мозга, над затылочными долями, теменные доли, помимо пространственной ориентации (о чем мы говорили выше), выполняют множество других функций, в том числе обеспечивают способность производить арифметические вычисления. Они также играют важную роль в распределении внимания и связаны с сознанием (наряду с другими долями коры).

Кроме того, ощущения от различных частей тела регистрируются в соответствующих областях соматосенсорной части коры (которая, как мы говорили, лежит в передней части теменных долей вдоль центральной борозды) — ощущения левой половины тела передаются в правую теменную долю, а ощущения из правой половины тела передаются в левую теменную долю.

Таким образом, система верхнего мозга включает теменные доли и верхнюю часть лобных долей. Теперь немного специфики. К системе верхнего мозга мы относим теменные доли целиком, а из лобных долей ту часть, которую именуют дорсолатеральной префронтальной корой («дорсо» в переводе с латыни означает «спина» — применительно к четвероногим животным, или верхняя проекция тела, когда речь идет о мозге, а «латеральный» означает «боковой»; слово «префронтальная» указывает на ту часть лобных долей, которая лежит спереди от моторной полоски).

Эта дорсолатеральная префронтальная кора представляет собой верхнюю (и бóльшую) часть лобных долей. К верхнему мозгу также относятся сама моторная полоска и медиальная (средняя) лобная кора в частности, а также передняя поясная кора (на стыке полушарий).

Нижний мозг состоит из затылочных и височных долей и нижних боковых частей лобной коры, а также глазнично-лобной коры (она расположена прямо над глазницами, ее также называют вентромедиальной лобной корой; она задействуется при запоминании эмоционально окрашенных событий) и лобный полюс (прямо за лбом, область коры, участвующая в интеграции различных форм информации).

 

Удивительные идеи

 

Вскоре после того как Ангерлейдер и Мишкин опубликовали в 1982 году свою знаменитую работу, Стивен посетил их лабораторию в городе Вифезда, штат Мэриленд, чтобы встретиться с ними и понаблюдать за их экспериментальными животными и методами работы. (Напомним: Мишкин установил, что нижние части коры обезьяны участвуют в распознавании форм, но не местоположения, а верхние части, наоборот, задействованы в определении местоположения, но не формы.) В то время эта идея показалась Стивену удивительной. Насколько ему было известно, все теории в психологии и все программы искусственного интеллекта (ИИ), предназначенные для создания компьютерного «зрения», игнорировали это различие. (Многие склонны считать ИИ чем-то современным, но на самом деле его разработкой начали заниматься в середине 1950-х.) Тогда появлявшиеся в сфере ИИ идеи оказывали на когнитивную психологию больше влияния, чем исследования мозга (когнитивная психология занимается изучением познавательных, т.е. когнитивных, процессов). Стивен интересовался проблемами ИИ и был хорошо знаком с этой областью, но он был далек от нейрофизиологии.

Осмотрите пространство вокруг себя. Не кажется ли вам очевидным, будто формы предметов прочно связаны с их местоположением? Это логично, да и как может быть иначе? Может показаться, что это ощущение каждого-объекта-на-его-месте подразумевает, что одна и та же зона мозга должна заниматься обработкой и форм, и местоположения.

Но, как продемонстрировали Ангерлейдер и Мишкин, наши впечатления обманчивы. Эти две функции разделены в мозге[9]. Тот факт, что разные системы оценивают, что собой представляет объект и где он находится, означает, что эти два потока информации должны быть соединены на некоторой более поздней фазе обработки. И возможно, при этом могут возникать ошибки.

Интуитивно кажется странным, что вы можете распознать объект и не отметить его положения в пространстве, но научная литература свидетельствует, что такие ошибки известны и обычно возникают, когда объект рассматривается лишь непродолжительное время. Так, в классическом эксперименте[10] Энн Трейсман и Хилари Шмидт было показано, что, когда испытуемые видят набор цветных фигур (например, квадрат и треугольник) в течение очень короткого времени, позже они создают «иллюзорные связи». Причем в 20% случаев они мысленно объединяют свойства объектов, которые реально демонстрировались в разных местах зрительного поля. Например, если им показали небольшой красный квадрат в одном месте и большой синий круг в другом, они могут сообщить о том, что видели маленький синий квадрат.

Короче говоря, парадоксальная идея разведения мозговой локализации функций распознавания формы и местоположения предметов получила экспериментальное подтверждение. Система нижнего мозга обрабатывает информацию о свойствах объекта (например, о его форме и цвете) отдельно от системы верхнего мозга, которая обрабатывает информацию о местонахождении объекта. И информация из двух систем не всегда объединяется должным образом.

 

Несмотря на наличие Сильвиевой щели, ученые недоумевают, почему кора больших полушарий разделена на отдельные системы — верхнюю и нижнюю? Зачем? Есть и более практичный вопрос: можем ли мы сделать какие-то выводы о человеческой психологии, исходя из того, что Ангерлейдер и Мишкин показали в эксперименте с обезьянами?

В дальнейших исследованиях с участием животных и людей в лабораториях по всему миру ученые получали все больше и больше доказательств разделения функций верхней и нижней частей коры.

Сам Стивен начал прилагать усилия, чтобы разгадать эту головоломку, в конце 1980-х, когда он и его коллеги создали компьютерную программу, которая могла распознавать простые формы и указывать их местоположение, используя искусственные нейронные сети, организованные по типу систем верхнего и нижнего мозга.