Путеводный нейрон. Как наш мозг решает пространственные задачи

1 Первые навигаторы

Приблизительно 75 000 лет назад группа Homo sapiens покинула родную Африку, переправилась через высохший Баб-эль-Мандебский пролив на южной оконечности Красного моря и двинулась на восток вдоль побережья Аравийского полуострова. Мы не знаем, что заставило их пуститься в путь, не знаем, почему они не остановились и не попытались обосноваться на новом месте, как это делали другие группы, – в конце концов, они могли не думать о том, куда направляются. За последующие 60 000 лет их потомки прошли пешком по земле, проплыли по воде, прорубили себе дорогу через лесные дебри на восток – до островов Юго-Восточной Азии, пересекли Арафурское море и добрались до Австралии; на север – через Ближний Восток до Китая и степей Центральной Азии; на запад – через Босфор и по долине Дуная в Европу, а в конечном счете – через Сибирь и перешеек между континентами в Америку, до самой южной ее оконечности, открытой всем ветрам. Они покорили и успешно обжили места гораздо более суровые, чем те, с которыми их предки сталкивались в Африке: густые джунгли и одинокие острова, полярные пустыни в арктических широтах, высокогорное Тибетское плато. Им не хватило самых дальних уголков планеты: они преодолели более 380 000 километров до Луны и направились дальше. Через несколько десятилетий наши потомки могут ступить на другую планету, в десятках миллионов километров от Земли. Первые шаги из Африки положили начало одиссее, которая еще очень далека от завершения[1].

1. Маршруты расселения первых Homo sapiens из Африки по всему миру (цифрами указано количество лет, прошедших до настоящего времени)

Все народы, населяющие другие континенты, являются потомками тех странников-первопроходцев из вида Homo sapiens, хотя это были не первые путешественники. Когда они пересекли Красное море, большая часть Европы и Азии уже была заселена другими представителями рода человеческого, неандертальцами и денисовцами, предки которых покинули Африку приблизительно на два миллиона лет раньше[2]. Ареал обитания неандертальцев простирался от Казахстана до Уэльса и от Восточного Средиземноморья до Испании, однако они не обладали неистребимой страстью к путешествиям, как их дальние родственники, которые при встрече с горным хребтом или водным пространством не останавливались, а карабкались вверх или строили лодку.

В процессе эволюции в период от 350 000 до 150 000 лет назад у Homo sapiens сформировались дух первопроходца и потребность в исследованиях, что выделило нас среди остальных человеческих существ и в высшей степени повлияло на наше будущее. Одна из самых интригующих новейших гипотез в антропологии состоит в том, что способность к навигации была чрезвычайно важна для нашего успеха как вида, поскольку позволила нам создавать обширные социальные сети. В доисторические времена, когда люди жили небольшими семейными общинами и большую часть времени тратили на поиски пищи и крова, способность делиться с другими группами информацией о ресурсах и передвижении хищников обеспечивала эволюционное преимущество. С точки зрения выживания друзья – это актив. Если у вас заканчивалась еда, вы знали, куда идти; если вам нужна была помощь в охоте, вы знали, к кому обращаться.

Специалисты по эволюционной биологии убеждены, что такая коммуникабельность способствовала эволюции нашего сложного мозга. Первые человеческие существа жили суетным коллективом – в отличие от большинства млекопитающих, предпочитавших одинокую жизнь. Homo sapiens, взаимодействующие с группами, жившими далеко от них, извлекали пользу из своей необыкновенной общительности. Ископаемые останки свидетельствуют, что еще 130 000 лет назад наши предки могли проходить более 250 километров, чтобы обменять нужные предметы, поделиться едой и, вне всякого сомнения, посплетничать и излить друг другу душу. В отличие от неандертальцев, их социальные группы простирались далеко за пределы семьи[3]. Чтобы запомнить все эти связи – их место в социальной сети, их взаимоотношения друг с другом и место, где они жили, – необходимы развитые вычислительные возможности мозга[4].

Другое необходимое условие – умение ориентироваться на местности. Представьте, что вам нужно поддерживать социальную сеть на территории площадью тысячи или десятки тысяч гектаров в дикой природе эпохи палеолита. Вам не послать друзьям сообщение по WhatsApp и не спросить, где они находятся, – придется самому идти к ним, вспомнив, где вы в последний раз виделись, или представив, куда они могли направиться. Для этого вам потребуются навыки навигации, пространственное воображение, чувство направления, способность хранить в памяти карты местности, а также мотивация к общению. Канадский антрополог Ариан Берк убеждена, что у наших предков развились все эти качества, когда они пытались поддерживать связи с соседями. В конечном итоге наш мозг обрел способности к навигации. Тем временем у неандертальцев, которые не путешествовали на такие большие расстояния[5], не сформировался набор навыков для ориентации в пространстве; они были опытными охотниками, привыкли к холоду, умели видеть в темноте, но через несколько десятков тысяч лет их вытеснили (вместе со всеми другими видами человека) сапиенсы, расселившиеся по Европе. В доисторической дикой природе не было ничего более полезного, чем дружба.

По словам Берк, первые современные люди имели многочисленные социальные связи, о чем свидетельствуют археологические находки. «Эти обширные сети были очень важны для нашей культуры, – рассказывала она мне по телефону из своего кабинета в Монреальском университете. – Следует учесть, что в эпоху палеолита людей было сравнительно немного и способность получать информацию о более обширной территории становилась еще ценнее. Поддержание социальной сети, раскинувшейся на большие расстояния, было способом обеспечить выживание. Требовалась чрезвычайно динамичная когнитивная карта, которую постоянно приходилось обновлять, внося в нее информацию о своих контактах и о том, что они сообщали об окружающем мире. Археологические данные свидетельствуют о том, что у неандертальцев тоже начали формироваться подобные навыки, возможно, как реакция на дополнительный стресс, вызванный конкуренцией с людьми, но подозреваю, было уже слишком поздно»[6].

Чтобы понять, какой была жизнь людей в ту эпоху, антропологи изучили те немногие современные группы людей, которые, подобно нашим предкам, ведут жизнь охотников и собирателей; это племена аче в Восточном Парагвае и кунг в пустыне Калахари на юге Африки. На территориях, где они могли беспрепятственно перемещаться, не сталкиваясь с современным миром, их образ жизни почти не изменился за последние несколько десятков тысяч лет. В обычный день в джунглях аче могли по семь, а то и по восемь часов охотиться на броненосцев или оленей, собирать фрукты и мед, переносить стоянку, прокладывать новые тропы или посещать стоянки соседей. Люди из племени кунг тоже почти все время находятся в движении – ищут воду, собирают ягоды и клубни, преследуют антилоп в «охоте на измор» или выслеживают раненых животных, что может занимать несколько дней и требовать особых навыков. И кунг, и аче ничего не стоит пройти десятки километров, чтобы поделиться историями и новостями с другой группой. Но и они не могут сравниться с людьми из народности хиви в Венесуэле, которые способны за сутки преодолеть почти сто километров до соседней деревни, а через пару часов пуститься в обратный путь[7].

Чтобы выжить при таком кочевом образе жизни в эпоху палеолита, вы должны были знать, где находитесь и куда направляетесь. Вы должны были уметь на протяжении нескольких дней передвигаться по местности, которую никогда не видели, в прерии, в лесу или в горах, находить пищу, охотиться или сидеть у костра с дальними соседями. И в любой точке пути вы должны были знать, как вернуться домой, потому что иначе вас ждала гибель. Полезными были и другие навыки пространственного восприятия: мысленная карта, например, помогала запомнить, где искать еду и лечебные растения, а также где находятся важные ориентиры – медвежьи берлоги, реки, пещеры… Заблудиться означало катастрофу. В те времена природа Европы была гораздо более экзотической, чем сегодня: в подлеске прятались пещерные львы, бурые медведи, леопарды, пятнистые гиены и саблезубые тигры, а людей было мало, и никто не мог подсказать вам дорогу[8].

Наши предки почти наверняка обладали этими навыками: без них невозможно было ни выживать, ни преодолевать такие большие расстояния. Люди были навигаторами с самого начала; навигация и пространственное воображение в буквальном смысле заложены в нашей ДНК. «Думаю, в доисторические времена люди были искусными навигаторами, – говорит Берк. – И очень мобильными». Скорее всего, для ориентирования на местности они использовали все доступные средства. Декоративные бусы, найденные во многих поселениях каменного века в Африке и на Ближнем Востоке, можно счесть приспособлениями для подсчета расстояния – как своего рода четки рейнджера, при помощи которых современные альпинисты и военные считают шаги[9]. Некоторые охотники и собиратели, готовясь к дальним путешествиям, делали серию зарубок на палочках – подобие абстрактной карты, помогавшее им запоминать важные природные ориентиры и особенности местности. Полковник армии США Ричард Додж, который в XIX веке подробно записывал традиции американских индейцев, вспоминал историю об отряде налетчиков-команчей: чтобы украсть лошадей, юноши и мальчишки прошли 640 километров от Техаса до Мексики, где раньше никто из них не был, «руководствуясь только информацией, которую они запомнили с помощью этих палочек»[10].

Если вы не хотите заблудиться, мысленные образы могут помочь не хуже технологий – и похоже, первые люди умели такие образы создавать. В XX веке Гарольд Гатти, авиатор и искусный штурман, знакомый с методами навигации разных культур, отметил, что все примитивные племена, которые он изучал, использовали один и тот же подход к исследованию незнакомых мест. Они шли в путь, как Тесей к Минотавру, представляя, что связаны нитью с исходной точкой. Вот как об этом рассказывал Гатти один из австралийских аборигенов:

Да, с такой системой трудно заблудиться.

В 1960 году мои бабушка и дедушка купили овечью ферму в Грампианских горах на южной границе Шотландского высокогорья, в такой дикой и первозданной местности, какую редко встретишь на Британских островах. На север, на восток и на запад тянулись заболоченные луга, их сменяли бескрайние пустоши вереска, а в вышине хмуро темнели обветренные вершины гор, где зимой жизнь почти замирала – разве что проскачет горный заяц да пролетит за этим зайцем охотник-орел. В пасмурный день у вас могло создаться впечатление, что вы первый человек, нога которого ступила в эти горы, хотя люди жили и возделывали землю в этой части Грампиан на протяжении уже нескольких тысяч лет. И они оставили свой след, причем не столько в ландшафте, сколько на карте.

Почти все топографические ориентиры вокруг нашей фермы имели свои имена – и вершина высокой горы, и невзрачный холмик. Это были гэльские названия, слова на языке, которым почти не пользовались последние два столетия. Некоторые из них сохранили и следы языка пиктов, исчезнувшего народа, жившего на востоке и севере Шотландии с конца железного века[12] до X столетия (хотя они никоим образом не были первыми обитателями этих мест). Эти названия в высшей степени наглядны и уместны: в краях, где легко заблудиться, этот навигационный словарь и был создан для того, чтобы не сбиться с пути.

Например, если вы направитесь на северо-запад от фермы, которая по-гэльски называется Invergeldie, что означает «слияние ярких и сверкающих рек», и пойдете по старой тропе для скота, которая поднимается к пустоши, то доберетесь до Creag nan Eun, «птичьей скалы», где и сегодня предпочитают гнездиться сарычи, вороны и дербники. Пройдя еще полтора километра, вы окажетесь в тени Meall Dubh Mor, «большого черного холма», а затем пересечете Allt Ruadh, «красный ручей» (название отражает цвет скал за водопадом). Прямо перед вами будет Tom a’Chomhstri, или «холм битвы» (здесь может оказаться полезным современный культурный контекст), а если вы заберетесь еще выше, то окажетесь на Meall nan Oighreag, «холме морошки» (она до сих пор там растет). Наконец тропа пересечет верхушку крутого откоса – и перед вами восстанет Tom a’Mhoraire, «холм господина», который действительно господствует над долиной с белой травой (Fin Glen), спускающейся к озеру Лох-Тей на северо-западе.

Историки убеждены, что топографические названия – топонимы, как они выражаются, – служили для первых поселенцев географической системой отсчета, предшественниками широты и долготы. Описательный характер названий помогает формировать зрительные образы – вы узнаете «травянистый выступ на холме» (Funtulich на гэльском), когда увидите его. Последовательность топографических названий определяла ряд направлений: с их помощью вы могли совершить свое путешествие.

Люди стали давать названия местам еще в древности. Многие топонимы современной Великобритании появились в V веке[13]. Есть мнение, что названия некоторых рек на юге Месопотамии в современном Ираке старше шумерской письменности, изобретенной приблизительно в 3100 году до н. э.[14]. Вполне вероятно, что люди описывали элементы ландшафта с того самого времени, как появилась речь. Более того, как мы увидим в последующих главах, многие ученые убеждены, что членораздельная речь могла появиться именно по этой причине: чтобы позволить людям делиться информацией об окружающем мире – например о том, где находятся источники пищи и пути к ним. Это интересная идея – первыми произнесенными словами могли быть направления или грубое описание удаленной равнины.

Урбанизация привела к исчезновению многих топографических названий, но они остались в далеких селах и в кочевых культурах, у народов, ведущих почти такой же образ жизни, как охотники и собиратели древности. На таких территориях любая особенность местности, как на суше, так и на воде, наделена именем. Роберт Макфарлейн в своей книге «Ориентиры» (Landmarks), путеводителе по «языку мест», рассказывает о работе лингвиста Ричарда Кокса, который в 1990-х годах приехал в Карлоуэй, небольшой район с маленькими фермами и редкими поселками на западном побережье острова Льюис на Внешних Гебридах, чтобы записать гэльские топонимы. На территории площадью 15 000 гектаров он собрал более трех тысяч названий. Многие из них в высшей степени конкретны; например, Макфарлейн отмечает, что собрание Кокса включает более двадцати разных терминов для возвышенностей и обрывов в зависимости от особенностей вершины и склона[15].

Иннуиты, полукочевой народ, живущий на севере Канады, на Аляске и в Гренландии, не менее изобретательны при обозначении территорий, чем жители Гебридских островов. Когда в 1822 году путешественник Джордж Фрэнсис Лайон, искавший Северо-Западный проход, посетил деревню Иглулик, он отмечал, что «назван каждый ручеек, каждое озеро, бухта, мыс или остров – и порой даже груды камней»[16]. В справочнике иннуитских топонимов Нунавика – обширного малонаселенного региона на севере провинции Квебек – почти восемь тысяч названий[17].

Приезжему Арктика может показаться невыразительной и однообразной, но топографические названия иннуитов, многим из которых не одна сотня лет, чрезвычайно выразительны и точны, что делает их бесценными средствами навигации. Они могут описывать форму скалы, особенности течения реки, характер местного ветра или указывать на то, чем люди веками занимались в этой местности. Например, у южной оконечности Баффиновой Земли вы обнаружите Нулууйяк, или «два острова, похожие на ягодицы». Да, их трудно не заметить. Чуть дальше вдоль побережья вы точно определите свое местоположение, увидев Куманкуак, «пожимающий плечами холм (без шеи)». В нескольких милях восточнее этого холма ищите Каумайюалук, «озеро со светлым дном, которое словно сияет», – другого такого озера нет. Этот подход к топонимам радикально отличается от подхода первых европейских исследователей Америки, которые стремились увековечить друзей, соратников или знаменитых людей своей родины, а не местную топографию или культуру. Морская карта Лайона 1823 года изобилует такими имперскими названиями, как бухта Честерфилд (иннуиты называют ее Иглулигаарйюк, «место с несколькими домами») и пролив сэра Джеймса Ланкастера (Таллурутиуп Иманга, или «вода, окружающая землю, похожую на татуировку на подбородке»). Такие названия не помогут ничем, если вам вдруг придется ориентироваться на местности без навигационных приборов[18].

Сеть топографических названий делает возможными настоящие чудеса навигации. Аргентинский антрополог Клаудио Апорта два последних десятилетия исследовал географические знания иннуитов из Канадской Арктики. Он рассказывает, как в окрестностях Иглулика путешествовал с одним охотником, который хотел забрать семь капканов на лис, поставленных его дядей двадцать пять лет тому назад. Капканы находились под снегом, разбросанные по территории площадью около 2000 гектаров, но охотник нашел их за два часа без всякой карты[19]. На взгляд Апорты, местность была абсолютно «плоской и однообразной»: он лишь недавно приехал в Арктику и только приступил к своим исследованиям. Для опытного иннуитского путешественника эти снежные просторы изобилуют важными ориентирами, названия которых передаются из уст в уста на протяжении многих поколений. Названия сохраняются в памяти, что позволяет составлять мысленную топографическую карту и путешествовать по тропам, которые почти исчезают, когда весной тает снег или зимняя вьюга заметает следы саней.

На Апорту произвели огромное впечатление и сами тропы, и способность иннуитов их запоминать. В своем недавнем исследовании он при помощи технологии GPS и карт Google Earth составил атлас топонимов и маршрутов по суше, льду и открытой воде в восточных и северных районах Канадской Арктики – и надеется дополнить его Лабрадором и Гренландией. Когда мы встретились в его кабинете в Университете Дэлхаузи в провинции Новая Шотландия, развернутый атлас как раз лежал перед ним на столе. Этот атлас был похож на произведение искусства, его даже выставляли в художественной галерее Монреаля. По словам Апорты, атлас – «нарратив пространства». Отображенные на нем маршруты связывают иннуитов с соседями, а также с охотничьими и рыболовными угодьями[20]. Это не только транспортная, но и социальная сеть, а также напоминание о том, как много значат путешествия для иннуитов и других коренных народов. Апорта пишет:

Апорта занялся составлением атласа топонимов еще и потому, что устная традиция иннуитов постепенно исчезает – знания больше не передаются из поколения в поколение. В конце 1950-х и в 1960-х годах иннуиты начали оседлую жизнь в поселках, их путешествия стали более короткими и редкими. На смену собачьим упряжкам пришли снегоходы, которые не особо располагают своих седоков к тому, чтобы поговорить и понаблюдать. С помощью GPS можно прокладывать прямые маршруты, отличные от традиционных. Старый образ жизни постепенно исчезает, но время от времени природа напоминает о пользе традиционных методов навигации. Джон Макдональд, специалист по культуре иннуитов, в своей книге «Арктическое небо» (The Arctic Sky) рассказывает о происшествии, случившемся в 1990-х, когда группа молодых охотников из Иглулика была застигнута метелью и заблудилась; у них закончился бензин, и им пришлось разбить лагерь на морском льду и ждать улучшения погоды. У них был коротковолновый передатчик, и они позвали на помощь, но, несмотря на то что юноши узнали многие ориентиры окружающей местности, назвать их спасателям они не могли. В конце концов их все-таки нашли – не без труда, и дома их ждал суровый выговор от старейшин деревни[22].

В шотландских вересковых пустошах, в арктической тундре, в других не слишком приспособленных для жизни людей местах географические названия служили целям выживания. Они помогали найти дорогу к пище, воде и друзьям, а затем вернуться домой. В них отражалось то, что община считала важным. Из 550 топонимов, которые записал Апорта на Иглулике, 65 % относятся к океану или побережью, откуда иннуиты всегда добывали пищу[23]. У их арктических собратьев, алеутов, обитателей цепочки островов, протянувшихся в Тихий океан от Аляски, насчитываются сотни названий[24] для разных речушек, ручьев, рек, прудов, озер и родников в той местности на побережье, где они путешествовали и ловили рыбу, но совсем немного для неприступных вершин и вулканов в глубине островов[25]. У народов пустыни главная забота – питьевая вода, и неудивительно, что их словарь очень обширен в описании водных источников. Антрополог Изабель Келли, которая в начале 1930-х годов изучала племя южных пайютов из пустыни Мохаве, отмечала, что большинство топографических названий – она записала около полутора тысяч – относятся к источникам воды и очень точно описывают то или иное место, позволяя отличить его от других: «Маленькая вода с пурпурной ивой», «Источник у ив, стоящих в ряд», «Источник в окружении тополей», «Источник в конце кроличьей тропы»…[26]. Топографические названия – это не просто описательные маркеры или средства навигации. Они передают чувство связи с землей; они – след тех, кто жил здесь раньше. Апорта говорит, что иннуитские названия легко запомнить не только из-за того, что они связаны с узнаваемой топографией, – они «переплетены с множеством нарративов, создающих и воссоздающих чувство принадлежности к той или иной территории»[27]. На Баффиновой Земле есть место под названием Пигаарвиит, что переводится как «место, где вы остаетесь допоздна (чтобы насладиться длинными весенними днями)», а также Пуукаммалутталик, или «место, где кто-то однажды оставил мешочек». И когда унылая ледяная равнина обретает такое описание, она внезапно превращается в родной дом.

Многие территории, на которых поселились наши предки, поначалу вызывали растерянность и внушали страх своей неизведанностью. Поэтому люди стремились сделать эти места знакомыми и придать им символический смысл. Возможно, именно это, наряду с необходимостью выживания, побуждало их давать каждому необычному месту название, чтобы, как выражаются иннуиты, быть «окруженным запахом собственных вещей»[28]. Значение, которое мы придаем топографическим названиям, отражает нашу потребность знать местность, которая нас окружает, соприкасаться с миром. Они помогают нам находить дорогу и, возможно, даже представлять, что может случиться в будущем.

2. Creag nan Eun, «птичья скала», древний ориентир в Грампианских горах, Пертшир

Но еще они, что не менее важно, связывают нас с прошлым. Кит Бассо, посвятивший свою карьеру антрополога изучению культурных традиций западных апачей из центральных районов Аризоны, отмечал, что яркие топографические названия позволяют индейцам считать себя наследниками предков, подаривших им эти названия. В книге «Мудрость обретается в местах» (Wisdom Sits in Places) в своем увлекательном рассказе о том, как воспринимают окружающий мир западные апачи, Бассо описывает, что он, «очарованный тем, что видел и слышал», стоял в таких местах, как Goshtl’ish Tú Bil Sikáné («вода вместе с грязью в открытой чаше»), T’iis Ts’ósé Bil Naagolgaiyé («круглая поляна со стройными тополями) и Kailbáyé Bil Naagozwodé («серые ивы изгибаются вдоль излучины»). «Такие красивые названия – смелые, образные, экспрессивные – придают поэтическую силу голосам предков», – пишет он[29]. Ведь, если вы хотите превратить дикое место в дом, есть ли способ лучше, чем призвать духов тех, кто был здесь до вас?

Мы многим обязаны нашим предкам, умевшим ориентироваться на местности, и пространственному воображению, которое позволило нам расселиться по всему миру и пустить корни в новых местах. Но это легко забыть. В нашу эпоху можно путешествовать куда угодно – и не знать, куда направляешься. Большинство из нас оседло; мы не живем в страхе перед хищниками, и не надо все время находить себе пропитание и источник воды. Нам не нужны топографические названия так, как они были нужны нашим предкам.

Но в глубине души мы остаемся путешественниками, и у каждого из нас есть когнитивные инструменты, необходимые для исследования окружающего мира. Материальный мир, который нас окружает, влияет на наше поведение и эмоции: мы ориентируемся на дом и его окрестности, знакомые лучше всего, выбираем символические места для протеста (площадь Тахрир, площадь Тяньаньмэнь, Трафальгарская площадь) и вырезаем свои имена на деревьях, скалах и зданиях. Люди могут радикальным образом изменить большую часть поверхность Земли, но наша основная модель расселения – городские центры, связанные автомобильными и железными дорогами, – не очень отличается от поселений эпохи неолита (поселки, связанные дорожками) или палеолита (стоянки, связанные тропами). И с землей мы обращаемся почти по-прежнему: даже сегодня люди складывают пирамиды из камней у обочины дороги, чтобы помочь таким же путникам в глуши, – этому обычаю, вероятно, не одна тысяча лет.

Мы исследователи до мозга костей, и именно наши способности ориентироваться в пространстве – верите ли вы или нет, а они у нас сохранились, несмотря на зависимость современных людей от GPS, – во многом делают нас людьми. В следующей главе мы рассмотрим, как формируются эти навыки по мере нашего взросления. Дети – прирожденные исследователи, но им не всегда дается свобода проявлять эту склонность. И мы увидим, что степень, в которой нам разрешено странствовать и расширять границы своего мира, когда мы молоды, существенно влияет на то, какими мы станем, когда вырастем.