Там, где рождается индивидуальность. Как мозг создает уникальность каждого человека - Шантель Прат

изучает когнитивные процессы человека во всей их сложности, я знаю, что все важное происходит в коре, с наружной стороны мозга, а не в глубине, где у нас якобы какой-то «мозг рептилии» – прости Господи! Поэтому, когда я читаю о хвостатом ядре, чтобы разобраться, чем оно занимается, и узнаю, что это часть базальных ганглиев[312], то прихожу в восторг! Я надеюсь, что Андреа объяснит мне, за что отвечает эта штуковина в мозге моих памятливых читателей. Мало того что его модель показывает мне с новых сторон, почему при большом объеме рабочей памяти люди читают иначе, чем при маленьком (скорее дело в контролируемом внимании, чем в том, сколько всего человек может удержать в памяти). Она еще и объясняет, какое отношение имеют данные, полученные для хвостатого ядра, к активности в тех участках коры лобных долей, которые меня интересовали. Мораль: почти во всей литературе о мозге пишут, что «наездник» живет в префронтальной коре. Это, конечно, правда, но только часть правды. Признаюсь, возникает сильное искушение приписать префронтальной коре все заслуги за наши самые хитроумные поступки. Префронтальная кора – большая, выделяющаяся, фотогеничная область мозга; в конце концов, это самое яркое наше отличие от шимпанзе. Именно в ней в ходе эволюции скопилось такое огромное количество нейронов серого вещества, что было бы странно, если бы они там простаивали без дела, вместо того чтобы заниматься чем-то увлекательным. Как человек, изучающий язык и речь, я не собираюсь оспаривать этот непреложный факт – просто хочу добавить, что у префронтальной коры есть помощник, старший, более опытный и совершенно незаменимый: базальные ганглии, расположенные в центре мозга.

Проще всего объяснить суть этого сотрудничества так: префронтальная кора помнит, какова цель тех или иных поступков, то есть ту часть уравнения, где содержится «если», а базальные ганглии помогают исполнить ту часть, где содержится «то». Они обеспечивают механизм включения и выключения соответствующих сигналов с учетом актуальной цели. Коротко говоря, базальные ганглии трудятся за кулисами, чтобы повлиять на информацию, которая попадает в префронтальную кору. При этом они функционируют совсем как алгоритмы, на которые опираются социальные сети, когда решают, чьи посты появятся у вас в ленте и какие вам подсунуть новости и рекламу[313].

Акт третий. Мы с Андреа женаты уже больше года и проводим совместные исследования в Вашингтонском университете, где изучаем, влияет ли билингвизм на перераспределение сигналов[314], которым занимаются базальные ганглии[315]. Меня попросили написать рецензию на статью о нейронных механизмах РАС (расстройства аутистического спектра)[316] – не потому, что я такой уж специалист по РАС, а потому, что статья была посвящена нейронной синхронизации, а по ней я как раз специалист, и еще какой. Но вот, читая эту статью, я начинаю понимать, что многие особенности поведения, характерные для РАС, по-видимому, зеркально противоположны особенностям поведения, которые мы находим у билингвов. Сейчас воскресное утро, еще совсем рано, поэтому я успеваю еще немного покопаться в литературе, после чего забираюсь обратно в постель и шепчу:

– Андреа… Кажется, при аутизме базальные ганглии делают что-то другое…

Андреа не из жаворонков и не любит, чтобы его будили ни свет ни заря, однако открывает один глаз и говорит:

– Рассказывай.

Чтобы оценить, какое озарение постигло меня тем утром, важно знать, что многие из тех, кто изучает базальные ганглии, сосредотачиваются именно на контроле над движениями. Безусловно, с эволюционной точки зрения это одна из первых специализаций базальных ганглиев, поскольку контроль над движениями, как и над многими другими функциями, обеспечивается операциями, которые идут во фронтальной коре. В то утро я обнаружила, что отклонения в размерах и функционировании базальных ганглиев уже отмечены исследователями РАС, но изначально связывались с одним из его симптомов – с навязчивыми, то есть стереотипными, движениями. Я поняла, что исследователи в этой области упускают, что гибкие операции типа «если – то», описанные в нашей «Крошке», важны и для языковых навыков, и для функционирования в обществе – то есть для того, что при РАС обычно нарушено[317]. Кроме того, я подумала, что нерегулярность нейронной синхронизации, о которой говорилось в рецензируемой статье, вероятно, объясняется нерегулярностью в работе механизмов перенаправления сигналов, которым занимаются базальные ганглии. Поэтому я вслух поинтересовалась, обращаясь к единственному открытому глазу Андреа: может, при РАС базальные ганглии функционируют недостаточно гибко и не успевают вовремя включать и выключать сигналы сверху вниз и снизу вверх, когда меняется цель?

К счастью, через знакомых исследователей в университете мы с Андреа сумели найти Наталию Клейнханс, чудесного клинического психолога и исследователя РАС, и попросили ее помочь нам проверить эти гипотезы. Для этого мы проанализировали данные функциональной МРТ, собранные у 16 взрослых с РАС и у 17 взрослых такого же возраста и уровня интеллекта, у которых не было диагностировано РАС[318]. Мы измеряли контроль внимания при помощи теста, который называется Go/No-Go[319]. Это очень скучный тест, зато с его помощью легко рассмотреть пересечение между контролем над мыслями и контролем над движениями. Участник должен нажимать кнопку Go, когда видит что-то на экране (в нашем случае это были либо смайлик, либо буква, в зависимости от блока заданий), потом задача усложняется – участника просят не нажимать кнопку (то есть выполнять действие No-Go), если он видит стимул определенного типа (Х в блоке, посвященном буквам, или грустный смайлик в блоке, посвященном смайликам). В ходе нашего эксперимента половина стимулов относилась к категории No-Go. На основании наших с Андреа представлений (официально сформулированных в «Крошке»), мы предположили, что во время теста Go/No-Go активация базальных ганглиев должна снижать поток сигналов между затылочными долями, которые перерабатывают информацию о стимуле, и лобными долями, которые, во-первых, содержат информацию о цели деятельности, а во-вторых, нажимают кнопку, что, в свою очередь, свидетельствует о фильтрации внимания. Мы обнаружили, что в контрольной группе, без диагноза РАС, так и было. Но оказалось, что у людей с РАС активация базальных ганглиев, наоборот, усиливала связанность затылочной и лобной доли. Складывалось впечатление, что при РАС базальные ганглии усиливают «звук» всего подряд.

Мораль: роль базальных ганглиев – приглушать неважные (или отвлекающие) сигналы – по меньшей мере так же важна, как и процесс усиления важных сигналов. Это соответствует данным о различении сенсорных сигналов, полученных Саскией Хегенс и ее коллегами, о которых мы говорили в начале главы: у испытуемых лучше получается определять темп стимуляции в одном из больших пальцев рук, когда их альфа-ритмы приглушают сигналы, исходящие от большого пальца другой руки, который получает стимуляцию