Так как она продолжала выкристаллизовываться в моей голове, я был как увлечен идеей новизны и рутинизации, так и немного напуган ее смелостью. Я чувствовал, что я нуждаюсь в ее проверке в реальных условиях, и нашел это в лице бывшего коллеги, моего близкого друга, нейропсихолога Луи Коста (Louis Costa). Мы вместе разработали несколько тестов гипотезы. Мы хотели удостовериться в том, что она могла выдержать строгость фальсификации типа Поппера.
В науке нет ничего более бодрящего, чем сделать хорошо аргументированное, но рискованное предсказание, находящееся в непримиримом противоречии с устоявшимися принципами своего времени, и видеть, как оно подтверждается, – полностью завязнуть по свою интеллектуальную шею, так сказать, и все же выбраться. Надеешься, когда уже нет надежды, предостерегая себя от того, чтобы верить наполовину в собственную идею, чтобы разочарование не было слишком мучительным, если она потерпит фиаско. Признание публики и одобрение приятны ученому, но ничто не сравнится, по крайней мере для меня, со спокойным, очень личным чувством гордости за сдачу тестирования своей собственной силы интеллектуальной смелости.
Наши ранние выводы основывались на двух видах наблюдений. Первая группа доказательств касалась сравнения эффектов левостороннего и правостороннего повреждения мозга на психические функции пациентов. Вторая группа доказательств касалась изучения здоровых индивидов с использованием экспериментальных средств, имевшихся в распоряжении в то время: проектора, называемого тахистоскопом, для исследования зрительных процессов и комплекта слуховых аппаратов для изучения слуховых процессов. Эти методы были чрезвычайно полезными в 1960-1980 гг., но они были грубыми и неточными. Оглядываясь назад, я иногда ссылаюсь на них как на методы «эпохи палеолита», скорее доисторической эпохи когнитивной нейронауки, чем ее истинной истории.
К нашему изумлению и удовольствию, наши предсказания были приостановлены. Неудовлетворенные, мы продолжили проводить дополнительную проверку гипотезы, и она также была приостановлена. Сегодня науке, все больше и больше зависящей от усилий группы, слишком часто управляемой как высокотехнологичный сборочный конвейер в почти корпоративном духе, часто недостает ее чистого восторга, радости от ясности мысли, найденного в уединенных церебральных поисках. Это был как раз такой момент, один из главных моментов моей карьеры. Мы наконец почувствовали достаточную уверенность в том, чтобы опубликовать свою теорию в 1981 г., в статье одного журнала с загадочным названием, вероятно отражающим мой тогдашний русский акцент: «Различия полушарий в приобретении и использовании дескриптивных систем».
Сдвиг справа налево умственного контроля выглядел в большей степени как универсальный феномен, фиксирующий суть любого процесса обучения в любом масштабе времени, от часов до лет. Индивид, стоящий перед действительно новой ситуацией или задачей, решает ее главным образом правым полушарием. Но как только ситуация становится знакомой и усваивается, доминантная роль левого полушария становится очевидной. Это было похоже на то, что оказывающие поддержку модели, фиксирующие суть ситуаций (или, точнее, целой категории схожих ситуаций), сразу после своего образования сохранялись в левом полушарии.
Появляющиеся факты оспаривали даже самые священные догматы нейропсихологии; казалось неважным, вовлекала ли задача язык. Что действительно имело значение, так это то, была ли задача новой или знакомой. Вербальная задача с необычной уловкой (например, догадайтесь, какие буквы алфавита содержатся в слове, или найдите соответствие глаголов с существительными) вовлекала правое полушарие больше, чем левое, хотя согласно старым принципам любая задача, касающаяся языка, должна вовлекать левое полушарие. Но когда задача «с уловкой» становилась более знакомой, левое полушарие вовлекалось все больше и больше. В отличие от этого вербальная задача, более приближенная к тому, как мы используем язык в повседневной жизни, активировала левое полушарие с самого начала.
Также зрительно-пространственная хорошо знакомая задача (как узнавание знакомых лиц) вовлекала главным образом левое полушарие – хотя согласно старым принципам любая зрительно-пространственная задача, включая распознавание лиц, должна вовлекать преимущественно правое полушарие. В отличие от этого, сравнение фотографий незнакомых лиц активировало главным образом правое полушарие. И так далее.
В последнее время появились мощные методы функциональной нейровизуализации, и они революционизировали исследования мозга. Неожиданно традиционная, низкотехнологичная, бумажная нейропсихология добавила в свою терминологию изысканно высокотехнологичные термины, такие как PET (позитронно-эмиссионная томография), fMRI (функциональная магнитно-резонансная томография), SPECT (компьютерная томография с помощью эмиссии одиночного фотона) и сложные формы электроэнцефалографии (такие как MEG – магнитная энцефалография, или регистрация «гамма-частоты», ассоциируемой с комплексным принятием решений). Все эти методы основываются на различных физических принципах, но все они дают нам возможность непосредственно увидеть активность работающего мозга в действии. Информация, полученная этими методами, является «макроскопической», видом с высоты птичьего полета на работающий мозг, а не церебральным увеличительным стеклом. Она не говорит нам об активности отдельного нейрона или даже отдельной нейронной цепи. Но, несмотря на их ограниченность, эти методы действительно говорят нам о том, какие констелляции областей мозга и какие структуры становятся активными в каких условиях.
Новые методы функциональной нейровизуализации делают возможным гораздо более прямой и четкий взгляд на динамику мозга и изменения в активности мозга по прошествии времени. За последние несколько лет стала доступна дополнительная информация, проясняющая еще больше роли обоих полушарий в обучении. Новые методы подтверждают вывод о том, что «перенос когнитивного центра тяжести» с правой стороны мозга в левую сторону является универсальным правилом, ненарушаемым в различных когнитивных задачах, от вербальных до зрительно-пространственных, и в различных временных масштабах, от часов до десятилетий.
Перенос мог бы быть продемонстрирован в рамках одного эксперимента, длящегося несколько часов в лаборатории, когда испытуемых просят выучить предварительно незнакомые задачи различного рода. Неизменно и независимо от природы задачи правое полушарие было доминантным в наивных индивидах на ранних стадиях приобретения когнитивного умения, но с постепенным усвоением задачи левое полушарие принимало на себя активную роль. Это иллюстрируется в исследованиях с использованием гамма-частотной электроэнцефалографии (EEG) японских нейробиологов, использующих неоднозначную новую задачу, подсказанную нашей работой о субъекто-центрированном принятии решений.
Рисунок 14. Сдвиг кортикальной гамма-электроэнцефалографической активации EEG при ознакомлении с задачей. Чем темнее тон, тем больше уровень активации. (А) Исходное ознакомление с задачей – активно главным образом правое полушарие. (В) На полпути эксперимента – оба полушария активны сзади, но лобные доли активны главным образом слева. (С) К концу эксперимента – активно главным образом левое полушарие. Адаптировано с разрешения «Kamiya et al.» (2002).
Перенос справа налево мог бы быть также продемонстрирован для различных реальных профессиональных умений, на приобретение которых требуются годы. Новички, выполняющие задачи, требующие таких умений, показали четкую правополушарную активацию. В то время как квалифицированные профессионалы показали четкую левополушарную активацию при выполнении той же задачи. Хорошим примером этого является музыка. Когда музыкально неподготовленных индивидов (как большинство из нас) просили распознать мелодии, правое полушарие работало лучше и было особенно активным. Но для профессионально подготовленных музыкантов было верно противоположное: левое полушарие работало лучше и было особенно активным.
Даже латерализация языка, священный грааль традиционной нейропсихологии, не была тем, чем, считалось, она должна была быть. Не было верно то, что язык является монополией левого полушария с самого начала. Оказалось, что правое полушарие играет важную роль в овладении языком у маленьких детей. Это стало очевидным из изучения нормальных детей различными экспериментальными методами. Но особенно убедительные доказательства следовали из воздействия поражения мозга на речь, что совпадает с моими более ранними наблюдениями, проведенными в России. У детей поражение правого полушария значительно влияет на последующее развитие речи. В отличие от этого, у взрослых поражение правого полушария обычно не разрушает речь, в то время как поражение левого полушария разрушает. Но если вербальная задача является слишком новой или необычной, тогда правое полушарие будет вовлечено даже у взрослых. Марк Юнг-Биман (Marc Jung-Beeman) и его коллеги продемонстрировали это в элегантном эксперименте, используя задачи следующего рода: «Какое простое слово даст сложные слова в сочетании со словами сосна (pine), кислое яблоко (crab) и соус (sauce)?» (Правильный ответ: яблоко (apple), дающее в результате ананас (pineapple), дикая яблоня (scabapple) и яблочный соус (applesauce). Когда решение таких задач касалось способности типа «эврика!», на fMRI и EEG отмечалась активация правого полушария.
Овладение языком в виде заучивания моделей начинается на очень ранней стадии, с заучивания звуков родного языка: фонологическое обучение. Я – носитель русского языка, и не важно, насколько хорошим является мой английский язык (достаточно хороший для меня, чтобы писать свою третью книгу), мои языковые процессы и лежащие в их основе мозговые процессы отчасти отличаются от процессов носителя языка.
Наша страна остается все еще страной иммигрантов. В то время как многие из них никогда так и не научатся языку их новой родины сверх утилитарного, простого, английского языка, есть те, кто достигают поразительного уровня лингвистического мастерства, даже виртуозности в усвоенном ими языке и становятся общественными ораторами и авторами. Сразу думаешь о Владимире Набокове и Йозефе Конраде (Joseph Conrad). Из более недавних о Генри Киссинджере (Henry Kissinger), Эли Вайсел (Eli Wiesel) и Жорже Соросе (George Soros). Все они на определенной стадии своей жизни впечатляюще ясно излагают свои мысли на английском языке, вероятно, даже лучше, чем на своих соответствующих родных языках. Не хуже, возможно, даже лучше во многих случаях, но по-другому. И эти отличия гораздо более глубокие, чем их узнаваемые средне- и восточноевропейские акценты, которые обычно полностью не исчезают у людей, впервые познакомившихся со вторым языком, когда они уже перешли подростковый возраст[13].
Некоторые из этих отличий являются очевидными, предсказуемыми, если полагаться на здравый смысл, и, соответственно, неудивительными. Обычно человек овладевает различными аспектами лексики в зависимости от возраста. Это означает, что, если вы впервые познакомились с новым языком после определенного возраста, ваше понимание некоторых аспектов словарного запаса останется слабым на всю оставшуюся часть вашей жизни. Парадокс в том, что чем проще слова, тем больше применимо это правило. Индивид, очень ясно выражающий свои мысли, сможет красноречиво говорить на самые утонченные темы науки, философии или политики и, однако, будет неуверен в названиях простых бытовых приспособлений, растений или животных на его или ее втором языке. Я сам все время оказываюсь в таких смешных, комических, хотя затруднительных с лингвистической точки зрения ситуациях.
Более неуловимое, но, как правило, более глубокое различие между носителем языка и очень опытным неносителем языка касается внимания, взаимосвязи между процессом слышать и процессом слушать. Не важно, насколько ясно я могу формулировать свои мысли и насколько умело я схватываю информацию, передаваемую мне на английском языке, мой английский язык неизменно требует больших усилий, чем английский язык культурно и интеллектуально равного мне носителя языка. Он напрягает мое внимание в гораздо большей степени. Это верно, даже если ощутимое качество моего английского языка неотличимо от врожденного, как это очень часто случается, если не придавать значения акценту. Чтобы было понятно – на английском языке я должен слушать для того, чтобы услышать; на русском языке я могу слышать не слушая. Любое взаимодействие на втором языке всегда требует дополнительных умственных ресурсов, больших усилий. Это может быть одной из причин того, почему при когнитивном ухудшении и ранней стадии слабоумия двуязычные индивиды часто сначала утрачивают способность владения вторым языком и возвращаются к родному языку, несмотря на десятилетия общения преимущественно на своем втором языке, как постыдно произошло со Сталиным.
Обрабатывает ли мозг родной язык и неродной язык по-разному? Новые исследования показывают, что это действительно так. На протяжении многих лет, даже десятилетий, ученые исходили из предположения о том, что мозговые механизмы языка являются единообразными и модульными, что язык находится в одинаковых частях мозга каждого человека, нескольких предсказуемых областях левого полушария. Но благодаря недавнему всплеску новаторских идей и находок, которые преобразовали когнитивную нейронауку, мы знаем сегодня, что мозговой механизм языка далек от того, чтобы быть статическим. Различные стадии и различные уровни развития языка зависят от констелляций различных областей мозга. Как мы уже знаем, правое полушарие играет неожиданно важную роль на ранних стадиях развития языка у детей. Роль правого полушария в языке постепенно отступает с возрастом и становится относительно ограниченной в мозге взрослого. Это было показано путем сравнения нормальных детей различного возраста, а также посредством изучения эффектов полушарных поражений, перенесенных в разные жизненные периоды. Такая модель динамики мозга в развитии родного языка согласуется с общим принципом организации мозга: правое полушарие отвечает за обработку новой информации, а левое полушарие отвечает за обработку установившихся когнитивных умений.
Мозговая динамика второго или третьего языка является даже более сложной, чем динамика первого языка. Второй язык является по определению новым. Однако он не является совершенно новым, так как различные языки имеют много общего и овладение вторым или третьим языком строится на уже хорошо укоренившемся первом языке. Недавние изучения двуязычных индивидов с использованием функциональной нейровизуализации показали, что области мозга, активируемые при использовании первого и второго языков, не являются идентичными, даже если существует значительное совпадение. Динамика мозга первого языка во взрослом двуязычном индивиде ограничивается в общем и целом левым полушарием. В отличие от этого, динамика мозга второго языка обычно вовлекает левое и правое полушария. Основные факты этого поступают из исследований функциональной нейровизуализации неврологически здоровых двуязычных индивидов. (Но также существуют отчеты из практики о двуязычных индивидах, переходящих на свой первый язык после десятилетий использования второго языка – последствие ушиба в область правого полушария.)
Итак, оказывается, что, когда язык является все еще относительно новым когнитивным механизмом (как в случае с первым языком у ребенка и со вторым языком у взрослого), правое полушарие играет важную роль в его овладении. Но так как язык становится полностью приобретенным, он постепенно монополизируется левым полушарием. Как мы установили ранее, язык – это система видовых моделей и эти модели сохраняются в левом полушарии, в то время как они формируются в мозге человека.
То же происходит и с другими видовыми моделями. Со всем должным почтением к языку и его роли в человеческом познании наш психический мир изобилует другими невербальными процессами распознавания образов, которые управляются видовыми воспоминаниями, которые являются относительно независимыми от языка. Как мы уже установили, при решении житейских повседневных ситуаций мы зависим от нашей способности мгновенно распознавать уникальные модели как члены знакомых категорий, даже если мы никогда не сталкивались с этими особыми моделями ранее. Но если вы никогда не видели этих вещей раньше, откуда вы знаете, что это такое? Распознавание образов, на помощь! Каждая из этих репрезентаций является не чем иным, как нейронной сетью в вашем мозге со свойствами аттрактора (мы говорили об аттракторах ранее): она будет активироваться целой категорией сенсорных входных сигналов, соответствующих целой категории подобных вещей. Мы используем эту способность практически в каждый момент нашей жизни. Когда вы видите новую, незнакомую модель машины, вы все равно знаете, что это машина, а не пальмовое дерево. Когда вы идете по проходам между полками универсального магазина, вам не надо говорить, какой предмет является рубашкой, а какой – парой туфель, и так далее. Без этой способности мы бы потерялись в лесу незнакомых, сбивающих с толку предметов и были бы вынуждены узнавать значение каждого такого предмета с нуля.
Некоторые виды поражения мозга нарушают эту бесценную способность и приводят к состоянию, известному как «ассоциативная агнозия». Ассоциативная агнозия может вызываться повреждением левого полушария или обоих полушарий, но не повреждением только правого полушария. Таким образом, левое полушарие является местонахождением всех типов видовых моделей, как тех, которые связаны с языком, так и тех, которые не связаны с языком. При условии, что вы правша, это означает, что нейронная сеть, отображающая понятие «стул» в вашей голове, в то время как, являясь, вероятно, широко распределенной, находится главным образом в затылочной, височной и теменной долях вашего левого полушария.
Не все видовые модели являются дескриптивными. Некоторые являются предписывающими, и эти последние модели также хранятся в левом полушарии. Мы обсуждали это в предыдущей главе, но позвольте мне подробнее остановиться на этой теме. Мы не только знаем, что собой представляют различные предметы, мы также знаем, что с ними делать. Мы знаем, как держать ложку, расческу и ручку. Положения руки для удержания этих предметов различны, и мы не путаем их. Мы знаем, как завязывать шнурки на ботинках, как застегивать пуговицы через петли, как обращаться с молотком и парой ножниц. Движения, связанные со всеми этими предметами, также различны, и мы их также не путаем.
Кроме того, как со стулом в стиле арт-деко, нам не надо учиться этим двигательным навыкам отдельно по каждому единичному предмету. Так как вы знаете, как обращаться с ножницами, вы можете делать это с любой парой ножниц; так как вы знаете, как завязать галстук, вы можете завязать любой галстук независимо от его длины или ширины. Вот почему такие двигательные навыки являются также видовыми. Некоторые виды повреждения мозга могут ухудшить такие навыки, приводя к состоянию, известному как идеаторная апраксия. Идеаторная апраксия может быть вызвана повреждением левого полушария или обоих полушарий, но не повреждением только правого полушария. Таким образом, предписывающие видовые модели также сохраняются в левом полушарии, связаны ли они с языком или нет.
Резюмируя сказанное, левое полушарие отвечает за большую часть процессов, основанных на распознавании образов, как тех, которые касаются языка и не касаются. Повреждение левого полушария нарушает такие способности, приводя как к нарушениям речи (афазии), так и к нарушениям распознавания невербальных моделей и использования моделей (агнозии и апраксии).
В отличие от этого, правое полушарие играет особенно важную роль на ранних этапах жизни, когда арсенал готовых к использованию моделей еще ограничен. Это было признано нейропсихологами развития. На протяжении многих лет господствовало подразумеваемое предположение о том, что все нарушения способности к обучению и раннего когнитивного развития являются результатом дисфункции левого полушария. Но в последнее время была описана масса состояний, являющихся результатом ранней дисфункции правого полушария – так называемая неспособность к невербальному обучению, синдром Аспергера и другие. Канадский нейропсихолог Байрон Рурк (Byron Rourke), в частности, внес большой вклад в наше понимание правополушарной дисфункции в различных нарушениях развития.
Некоторые из симптомов, вызванные правополушарной дисфункцией, могут быть обнаружены только посредством нейропсихологических тестов, в то время как другие симптомы являются очевидными даже для невооруженного глаза непосвященного наблюдателя, и они говорят многое о деятельности правого полушария, выделяя те нарушения, которые возникают, когда это полушарие повреждено. Люди с правополушарной дисфункцией, как правило, избегают новых ситуаций. Они имеют склонность придерживаться рутины и быть непреклонными, испытывают страх и возмущаются при любом отклонении от хорошо укоренившихся сценариев в любых жизненных ситуациях.
Эти симптомы правополушарной дисфункции могут быть довольно значительными и оказывать влияние на социальное поведение. Некоторые люди активны в социальном плане, тогда как другие чувствуют себя социально неловко. Более того, социальная неловкость часто присутствует у впечатляюще талантливых людей: ученых, инженеров и разработчиков программного обеспечения – у общеизвестных чокнутых. В малых дозах такая неловкость может быть даже подкупающей, но как только она достигает определенного уровня серьезности, она становится крайне разрушительной для самой жизни человека. Сегодня мы знаем, что такая клинически разрушительная социальная неловкость часто является результатом поражения правого полушария.
Почему? Ответ заключается в том факте, что некоторые типы ситуаций на самом деле так и не поддаются тому, чтобы быть втиснутыми в ограниченное число моделей. Чтобы эффективно использовать их, индивид должен постоянно импровизировать и полагаться на его или ее «чувство» ситуации, а не на сильный бросок мяча в корзину распознавания образов. Это означает, что некоторые типы решений навсегда остаются сферой применения правого полушария. Кажется, что социальное суждение и способность управлять межличностными отношениями подпадают под ту же категорию. Социальные ситуации слишком разнообразны, слишком изменчивы и имеют слишком много нюансов, чтобы поддаваться кодификации посредством ограниченного числа шаблонов.
Социально грациозного индивида и социально неловкого индивида отличают знания социальных норм и способность равномерно придерживаться их. Все мы знаем людей, которые в социальных ситуациях делают все правильно, «на основании точной информации», и именно поэтому они производят впечатление действующих по инструкции солдафонов, как в пародиях современной пантомимы или высокостилизованном театральном представлении. Их поведение воспринимается скорее как последовательность неловких бесшумных выстрелов, каждый скорее соответствующий «концепции» поведения, чем естественному поведению, как лишенное нюансов, плавности и грации. Они «отчаянно пытаются приспособиться», но все заканчивается тем, что они постоянно говорят что-либо необдуманно или бестактно, и ими пренебрегают, и их ровни отвергают их как чужих, если не как изгоев общества. У пациентов с правополушарной дисфункцией эти черты часто очень отчетливо выражены, и не только у детей, но также и у взрослых.
В то время как мы переходим от детства к зрелости, мы накапливаем различные модели, дающие нам возможность справляться с новыми ситуациями, как если бы они были знакомыми. Будучи сформированными, эти готовые к применению модели сохраняются главным образом в левом полушарии, и так как их набор увеличивается, индивид все больше и больше полагается на левую сторону мозга. В целом местоположение когнитивного контроля, «центра умственной тяжести», постепенно сдвигается от правого полушария к левому. Это явно процесс, а не стремительный скачок, и этот процесс является различным для различных когнитивных умений. Итак, чтобы быть точным, мы не говорим об отдельном процессе, одном большом сдвиге справа налево, но скорее о мириадах таких процессов, развертывающихся параллельно в различных масштабах времени и с различной скоростью. Но все они представляют единый фундаментальный феномен. Сдвиг справа налево местоположения когнитивного контроля является основным циклом психических процессов высшего порядка, как рефлекс является основной единицей обучения на более элементарном уровне.
Рисунок 15. Роли двух полушарий в когнитивном обучении. Чем темнее тон, тем больше уровень вовлеченности. (А) Правое полушарие является доминантным, когда вы сталкиваетесь с новой когнитивной задачей. (В) Оба полушария в равной степени вовлечены на стадии промежуточного обучения. (С) Левое полушарие отвечает за «когнитивный автопилот» в использовании развитых ментальных умений. В некоторой степени роль префронтальной коры (верхняя часть изображения) также уменьшается в хорошо установившихся ментальных умениях.
Теперь давайте рассмотрим перспективу всей жизни. Подразумевается вопрос: «Чем дети отличаются от взрослых?» Но недавно с ростом интереса к старению вопрос был расширен до: «Чем молодые взрослые отличаются от пожилых взрослых?»
За последнее десятилетие этот вопрос ставился в ряде исследований функциональной нейровизуализации с использованием PET и fMRI. Модели мозговой активности сравнивались у взрослых, находившихся на разных стадиях своей жизни. Полученные данные показали продолжающееся движение сдвига справа налево «центра когнитивной тяжести» на протяжении всего отрезка жизни. У более молодых взрослых определенно большая степень активации присутствует в правой префронтальной коре. Но у более пожилых взрослых левая префронтальная кора становится гораздо более активной. Опять кажется, что эффект не зависит от природы задачи, вербальная ли она (как распознавание слов) или зрительно-пространственная (как распознавание лиц). Кажется, что сдвиг справа налево центра когнитивной тяжести является феноменом всей жизни, который длится, начиная с детства, в среднем возрасте и вплоть до пожилого возраста. Эта идея, впервые предложенная моими двумя наделенными даром предвидения друзьями, Джейсоном Брауном (Jason Brown) и Джозефом Джаффе (Joseph Jane), находит всевозрастающее эмпирическое обоснование.
Итак, оказывается, что сдвиг справа налево местоположения когнитивного контроля является основным циклом перемещения нашего ума не только при нашем переходе от детства к зрелости, но также на протяжении всей продолжительности нашей жизни. В начале этой главы мы обсуждали, как эти изменения изучаются в лаборатории. Но теперь мы знаем, что подобные изменения происходят в масштабе человеческой жизни. Вопреки ранее укоренившимся убеждениям правое полушарие является доминантным полушарием на ранних стадиях жизни. Но в то время как мы движемся по жизни, правое полушарие постепенно уступает роль левому полушарию, так как последнее накапливает строго возрастающее «хранилище» эффективных устройств распознавания образов в форме нейронных аттракторов. Правое полушарие имеет главенствующее значение в нашей юности, в период бесстрашия, плавания в неизученных водах. Левое полушарие имеет главенствующее значение в зрелые годы, в период мудрости, рассмотрения новых вещей через призму обширного прошлого опыта.
Как мы можем понять различия в репрезентации знаний в обоих полушариях, в которых кроется их особая роль на различных стадиях обучения? В то время как я пишу эту книгу, эти отличия находятся в центре интенсивных исследований как функциональной нейровизуализации, так и вычислительных методов. Но на данный момент читатели этой книги могут найти следующую аналогию полезной. Аналогия касается дескриптивной статистики, самого простого метода представления многочисленных блоков данных даже до того, как проводится какой-либо тщательный анализ («статистика вывода»). В дескриптивной статистике блок данных может быть представлен двумя различными способами: как сгруппированные данные и как пятно точек отдельных данных. Первая репрезентация является общим средним, отражает сущность совокупности всех предыдущих опытов, но в которой детали, особенности теряются. Вторая репрезентация является хранилищем специфических опытов, но без возможности получать основные общие черты.
Сгруппированные данные представлены вероятными и стандартными отклонениями. В отличие от этого, точки отдельных данных представлены диаграммами разброса данных. Когда поступает новая информация, две соответствующие репрезентации корректируются двумя очень отличными способами. Сгруппированные данные будут пересчитываться каждый раз, когда такая новая информация поступает, приводя к новому вероятному и стандартному отклонению. В отличие от этого, диаграмма разброса данных будет корректироваться посредством простого прибавления точек отдельных новых данных.
Рисунок 16. Как знание представлено в двух полушариях. (А) Диаграмма разброса данных (каждая точка данных, отражающая специфические свойства узкой категории ситуаций) – это то, как знание представлено в левом полушарии. (В) Вероятные и стандартные отклонения (очень грубое усреднение всех ситуаций) – это то, как знание представлено в правом полушарии. Эта диаграмма является скорее эвристическим модельным представлением, чем буквальным изображением.
Подумайте о правом полушарии как о представляющем накопленные знания через кортикальные вероятные и стандартные отклонения разного рода, как об «общем среднем» всех предыдущих опытов, но с потерей деталей. Подумайте о левом полушарии как о кортикальной диаграмме разброса данных разного рода, как о хранилище относительно специфических репрезентаций, в котором каждое соответствует относительно узкой категории схожих ситуаций.
Предположим, что организм сталкивается с новой сложной когнитивной задачей. Если она резонирует, по крайней мере, с одной из специфических репрезентаций (аттракторами) в левом полушарии, когнитивная задача распознается как знакомая и обрабатывается согласно предварительно приобретенному опыту, характерному для этого типа ситуации. Но если такого резонанса не происходит, стоящая когнитивная задача распознается как действительно новая. Так как она не соответствует никакому знанию об определенной ситуации, находящемуся в распоряжении человека, единственный путь подойти к решению ситуации – это использовать стандартную «усредненную» информацию, содержащуюся в правом полушарии.
Предположим, например, что какая-то банка с желеобразной субстанцией оказывается у вас на кухне. Если ваше левое полушарие распознает ее как фруктовый джем, вы, может быть, решите съесть его. Если ваше левое полушарие распознает ее как жидкое мыло, вы можете вылить его в посудомоечную машину. Но если вы вообще не распознаете ее как что-то знакомое, если, другими словами, вы не знаете, что это такое, выбор по умолчанию, содержащийся в правом полушарии, будет, вероятно, обрабатывать ее с осторожностью и, может быть, отбросит ее.
Таким образом, в то время как мы стареем, мы накапливаем видовые воспоминания, которые позволяют нам все больше и больше использовать навыки комбинаций быстрого вызова при принятии решений для того, чтобы избегать мучительной умственной работы, которая требуется для решения новых трудных умственных задач, и сокращать ее до распознавания образов. Наша «библиотека моделей» накапливается на протяжении всей нашей жизни. Эти модели хранятся в левом полушарии. В результате чего с возрастом мы все больше полагаемся на наше левое полушарие. В то время как мы накапливаем умственные модели, соотношение полушарного использования, так сказать, неумолимо сдвигается справа налево. Это, в свою очередь, приводит к целому ряду глубоких последствий для мозга и устойчивости обоих полушарий к эффектам старения. Мы будем обсуждать это в тринадцатой главе.
Но между тем пришло время рассмотреть взаимосвязь между новизной, полушариями большого мозга и лобными долями. Правое полушарие не единственная часть мозга, которая является важной для обработки когнитивной новизны. Мы знаем из предыдущей главы, что лобные доли также играют важную роль в этом отношении. Исследования функциональной нейровизуализации показали, что лобные доли являются особенно активными, когда перед организмом стоят новые задачи. Когда задачи становятся знакомыми, автономными и не требующими усилий, роль префронтальной коры уменьшается.
Не удивительно, что креативность также зависит от функции лобных долей. Ингегерд Карлсон (Ingegerd Carlsson) и ее коллеги изучали префронтальный локальный кровоток мозга (rCBF) у людей с низкой и высокой креативностью (где креативность измерялась при помощи специального психологического теста). Средние лобные уровни rCBF были выше у группы с высокой креативностью. Когда вводилась когнитивная задача, группа с высокой креативностью показывала двустороннюю лобную активацию, а группа с низкой креативностью показывала активацию только левой лобной доли. Итак, из этого явствует, что как правая, так и левая лобные доли участвуют в решении задач у высококреативных индивидов, тогда как у менее креативных индивидов участвует только левая префронтальная кора. Подобное исследование высказывает мнение о том, что поставленные перед задачей, требующей находчивости, креативные люди оказываются на высоте положения, причем активность правого полушария увеличивается. Правосторонняя активация особенно четко выражена в лобных долях. В отличие от этого, менее креативные люди остаются на милости левого полушария, причем правое полушарие относительно неактивно.
Так как кажется, что перемещение «центра когнитивной тяжести» от правого полушария к левому является универсальным феноменом движения, происходящим на протяжении всей жизни, следующим по порядку встает вопрос: означает ли это то, что происходит у всех людей с равномерностью часового механизма, или все же есть простор для индивидуальных различий? Зная то, что мы уже узнали о мозге и познании, можно было бы предположить последнее.
В самом деле, у некоторых людей креативность – это черта всей жизни, не преуменьшающаяся с возрастом. Их мозг замонтирован по-другому – и как? Рассмотрим следующий умственный эксперимент. В нашем распоряжении психологический тест, позволяющий нам измерить мудрость. С помощью этого теста мы можем идентифицировать мудрых и не особенно мудрых людей. Далее, что мы поставили перед испытуемыми задачу, решение которой требует мудрости. Какими были бы различия между моделями активации мозга у мудрых и не особенно мудрых людей? Я полагаю, что возникнет особенно сильная активация левых префронтальных областей как признак мудрости. И те среди нас, кто достиг мудрости с возрастом, наряду с тем сохраняя дар креативности, покажут особенно сильную активацию как правой, так и левой префронтальных областей.
Посредством лучшего понимания деятельности двух полушарий большого мозга мы на шаг подходим к решению тайны одних из самых загадочных аспектов познания. Но познание не действует само по себе, в бесстрастном, эмоционально нейтральном вакууме. Как раз наоборот, познание и эмоции переплетаются, и этот союз вовлекает оба полушария большого мозга. Это будет темой обсуждения в следующей главе.