Знание-сила, 2009 № 12 (990)

Парадоксы мозга

Борис Стариков

Знаменитый американский психолог Бенджамин Либет (кстати, удостоенный так называемой «Клагенфуртской виртуальной Нобелевской премии по психологии») в 1980-е годы начал изучать, как возникают сознательные моторные действия человека и что при этом происходит в его мозгу. Тогда еще не было приборов визуализации мозговых процессов (сегодня это метод функционального магнитного лазерного резонанса — fMRI), и он пользовался более грубыми методами осциллоскопии и энцефалографии. Тем не менее его результаты, неоднократно воспроизведенные позднее, оказались очень надежными.

В своих экспериментах он предлагал подопытным людям просто нажимать на некую кнопку на лабораторном столе — нажимать, сколько им захочется и когда им захочется. Но при этом просил их следить за точкой, ползущей по экрану осциллоскопа, установленного на том же столе, и в тот момент, когда им захочется нажать на кнопку, то есть когда они ощутят, что решили нажать на кнопку, — засечь положение этой точки на шкале. Тем временем энцефаллограф на голове подопытного человека непрерывно измерял электрическую активность в тех частях мозга, которые связаны с моторными действиями. И вот этот простенький эксперимент вскрыл поразительное явление: оказалось, что каждому нажатию кнопки предшествует (!) нарастание электрической активности в моторных центрах мозга. Иными словами, нашему сознательному решению что-то сделать (в данном случае — нажать кнопку) предшествует подсознательная готовность мозга к этому действию. Дело обстоит так, будто сначала мозг «сам по себе», без участия нашего со знания, решает, что мы будем делать, а уж потом мы ощущаем («понимаем»), что хотим это сделать.

В такой формулировке ситуация выглядит так, словно у нас нет свободы воли: мозг «за нас и без нас» решает, что и когда он велит нам делать. Это весьма удивительно, потому что очевидно, что не получи наш мозг, уже в начале эксперимента, указание закончить нажатием кнопки, ему бы вообще нечего было обрабатывать, даже подсознательно. А тот факт, что, обработав это задание, он выдавал приказ на выполнение действия по своему желанию, говорит не о его «воле», а лишь о некой микрослучайности мозговых процессов. «Воля», то есть намерение сделать такое-то действие в какой-то момент времени, все равно была нашей; своему подсознанию мы оставляли лишь свободу выбрать этот момент, да и то — в ограниченных пределах времени.

Тем не менее следующий шаг в этих исследованиях, сделанный в 2008 году немецкими учеными, был встречен газетными заголовками типа «Приборы, сканирующие мозг, видят ваши решения раньше, чем вы их принимаете». Эти эксперименты несколько отличались от либетовских. У Либета речь шла о самых элементарных действиях (нажать кнопку), а немцы усложнили задачу: теперь добровольцев просили нажимать ту же кнопку разными руками, когда захочется — правой, когда захочется — левой. Приборы fMRI следили при этом за активностью мозга. Результат был такой же, как у Либета: выбор (какой рукой нажать) возникал в мозгу — в виде пика активности в определенном его участке — примерно за 7 секунд до самого нажатия. При этом форма пика, зарегистрированная прибором, была раз ной для нажатия правой или нажатия левой рукой. Различие было настолько явным и устойчивым, что экспериментаторы смогли вскоре по одной этой форме, не глядя на подопытного, сказать, причем практически безошибочно, какой рукой он нажал кнопку. Но в любом случае этот бессознательный выбор появлялся раньше его осознания и исполнения.

Разумеется, какая-то часть времени уходила на передачу решения в «исполнительные» органы, то есть к руке, и на ее движение, тем не менее налицо был явный и довольно большой зазор между появлением бессознательного решения и тем моментом, когда подопытный человек осознавал это решение как свой «сознательный выбор». Но понятно, что никакой мистики во всем этом не было: мозг и в данном случае заранее получал программу действий, что позволяло ему затем подсознательно производить нужную подготовку и произвольно (поскольку ему была предоставлена такая свобода) выбирать руку. Тем не менее разговоры об «экспериментальном доказательстве отсутствия свободы воли» долго не утихали.

Возникает вопрос: неужели мы хотим сказать, что и ответ на сложную научную задачу «выскакивает» уже готовым из нашего подсознания, причем задолго до того, как мы осознаем, каков ответ? Нет, не мы этого хотим — это прямо следует из последующих экспериментов. Была поднята планка задания, поставленного перед добровольцами, на небывалую доселе высоту. Их просили решать довольно сложные задачи. Вот одна из них. В подъезде трехэтажного дома есть три кнопки; две ничего не делают, а третья включает лампочку на втором этаже. Входя в подъезд, вы знаете, что лампочка на втором этаже не включена. Как узнать, какая кнопка включает эту лампочку, если для проверки разрешается пойти на второй этаж только один раз?

Подопытным людям давалось 30 секунд на прочтение задачи и 60–90 секунд на ее решение, а если этих полутора минут им не хватало, давалась еще минута и подсказка (в случае с лампочкой подсказка состояла в том, что можно нажать на каждую кнопку по очереди и какое-то время подержать ее включенной). Ответ гласил: нажать, подержать, выключить, подняться на второй этаж и там пощупать лампочку: если она побыла включенной, это будет ощутимо на ощупь. Естественно, будет менее горячей, если загорится от кнопки, которую нажали первой, и более горячей — если от третьей.

Как бы то ни было, но показания приборов в этом опыте гласили, что если бы вы решили эту задачу, то ваш мозг вспыхнул бы активностью за восемь секунд до того, как вы нажали кнопки. Именно таково среднее время, на которое появление ответа в подсознании (в виде пика активности в мозгу) опережает его приход в сознание. Иными словами, даже в случае довольно сложных «умственных» задач, наш мозг «молча» прокручивает в себе заданный ему вопрос, так же «молча» находит на него ответ (у кого через полторы минуты, у кого ночью, во время сна, а у кого и много позже — зависит от задачи, ну и от мозга тоже, конечно) и через 8 в среднем секунд выдает его в сознание, и мы кричим «Эврика!»

Любопытно, что это опережение одинаково и для примитивной задачи, и для достаточно сложной. Может, это некое характерное для мозга время, всегда необходимое ему для передачи информации из подсознания в сознание, какова бы ни была информация? А почему это требует такого заметного времени? Может быть, информация при этом претерпевает какое-то перекодирование? Но это означало бы, что мозг на разных своих уровнях работает принципиально по-разному? Нет ли в этом парадокса?

Когда-то к Нильсу Бору пришел ученик с жалобой, что наткнулся на парадокс, и Бор радостно воскликнул: «Слава Богу, наконец-то у нас есть парадокс, теперь мы сумеем еще что-нибудь понять в загадках природы!» Думается, что обнаруженные парадоксы мозга вызвали бы у Бора такое же восклицание.