Семь с половиной уроков о мозге. Почему мозг устроен не так, как мы думали

Лиза Фельдман Барретт, 2020

Лиза Фельдман Барретт, известная ученая, занимающаяся исследованиями мозга, развенчивает мифы, настолько плотно укоренившиеся в нашем сознании, что многие годы они кажутся нам неопровержимыми научными фактами. Небольшие, интересные и понятные эссе (плюс одна короткая история об эволюции мозга) откроют вам дверь в удивительный мир человеческого разума. Вы узнаете, как начал формироваться мозг, какова его структура (и почему это важно понимать), как ваш мозг взаимодействует с мозгом других людей и создает всю ту реальность, в которой вы живете. Вы познакомитесь с самыми последними данными, полученными специалистами, исследующими мозг, и попутно освободитесь от влияния многих мифов, таких как гипотеза о «рептильном мозге», теория о борьбе рассудка и эмоций и разграничение между врожденными и приобретенными качествами. Эта книга – настоящий подарок для всех, кто хочет разобраться, как устроен и работает наш мозг. На русском языке публикуется впервые.

Урок 1. У вас только один мозг (а не три)

Две тысячи лет назад древнегреческий философ Платон рассуждал о войне — о войне не между городами или странами, а той, что идет внутри каждого человека. Наш разум, говорил Платон^[10], — это непрерывная битва трех глубинных сил, контролирующих наше поведение. Первая сила — это базовые инстинкты, такие как тяга к пище и половое влечение, необходимые для выживания. Вторая — чувства и эмоции, такие как радость, гнев, страх и т. п. Взаимодействуя, первые две силы похожи на животных, и они, как утверждал Платон, способны направить наше поведение в противоречивое, иногда даже опасное русло. Справиться с этим хаосом, взять «зверей» под свой контроль помогает третья сила — рациональное мышление, именно благодаря ему наша жизнь становится более правильной и осмысленной.

Внутренний конфликт, о котором говорил Платон, и сегодня остается одной из самых обсуждаемых тем в западной цивилизации. Вряд ли найдется тот, кто никогда не испытывал борьбу между сферой чувств и рассудком.

Наверное, именно поэтому ученые решили спроецировать рассуждения Платона на устройство нашего мозга^[11] и попытаться таким образом объяснить, как он эволюционировал. Когда-то давно, 300 миллионов лет назад, говорит нам наука, мы были ящерицами и наш рептильный мозг функционировал лишь для того, чтобы удовлетворять базовые потребности — находить пищу, бороться друг с другом и продолжать свой род. Спустя примерно сто миллионов лет в нашей голове сформировалась новая область, наделившая нас способностью испытывать эмоции; так мы стали млекопитающими. Ну а позже в мозгу появилась еще одна область, отвечающая за рациональное поведение и регулирующая тот самый внутренний конфликт между «зверями». Так человек приобрел способность мыслить логически.

Эволюционный путь сделал наш мозг тройственным, то есть состоящим из трех слоев: один предназначался для выживания, другой — для чувств и эмоций, а третий регулировал работу ума. Инстинкты, необходимые исключительно для поддержания жизни и, по неподтвержденным данным, унаследованные нами от древних ящериц, находятся на самом нижнем «этаже» — в рептильном мозге. Далее располагается лимбическая система, которая, предположительно, включает области, сформировавшиеся еще у доисторических млекопитающих и отвечающие за возникновение эмоций. И последний, третий слой, неокортекс («новая кора»)^[12], ^[13] — это, как принято считать, уникальная отличительная черта рода человеческого, позволяющая его представителям мыслить рационально. Одна из областей неокортекса, префронтальная кора, якобы управляет эмоциональным и рептильным уровнями мозга, чтобы держать в узде иррациональную, «звериную» часть нашего «я».

Концепция триединого мозга

Вы, думаю, заметили, что я рассказала уже о двух разных версиях эволюции человеческого мозга. В первом мини-уроке речь шла о том, что когда-то давно у живых существ начала развиваться способность воспринимать подробную информацию об окружающем мире, помогать организму в выполнении целого ряда сложных движений и, поскольку строение тела тоже становилось все более сложным, следить за расходованием и накоплением биологических ресурсов. Согласно же второй концепции, наш мозг является триединым, то есть за многие миллионы лет в мозгу постепенно сформировались три слоя, чтобы над животными порывами и эмоциями начал доминировать ум. Можно ли как-то совместить первую теорию со второй?

К счастью, в этом нет необходимости, потому что версия о триедином мозге ошибочна. Это одно из самых распространенных и долго господствовавших заблуждений, которые когда-либо появлялись в научной среде^[14]. Хотя, стоит отметить, она довольно интересна и подчас кажется наиболее подходящим объяснением того, как мы чувствуем себя на протяжении дня. Например, когда ваши вкусовые рецепторы «просят» кусочек аппетитного шоколадного торта, но вы им отказываете, так как уже позавтракали, можно предположить, что к поеданию лакомства вас подталкивали импульсивная «внутренняя ящерица» и эмоциональная лимбическая система, а рациональный неокортекс поборол их и взял бразды правления в свои руки.

На самом деле мозг функционирует не так. Неправильное поведение не зарождается из импульсов нашего первобытного «внутреннего зверя». А разумные действия не результат деятельности «рациональных» областей нашего мозга. Более того, рассудок никогда не воюет со сферой эмоций.

На протяжении многих лет концепцию триединого мозга продвигали несколько ученых, а придать ей окончательно сформулированный вид удалось врачу Полу Маклину в середине двадцатого столетия. Маклин считал, что в мозгу, как когда-то рассуждал и Платон, происходит непрерывное противостояние разных импульсов. Свое предположение он пробовал обосновать, используя лучший из доступных на тот момент методов — визуальное исследование. Иными словами, он рассматривал под микроскопом ткани мозга мертвых ящериц и млекопитающих, в том числе человека, и искал между ними сходства и различия. Маклин утверждал, что в человеческом мозге есть части, которых нет у других млекопитающих. Ученый назвал их неокортексом. Кроме того, Маклин обнаружил, что в мозгу млекопитающих есть функциональные блоки, которые отсутствуют у рептилий, — он назвал их лимбической системой. Именно так родилось описание происхождения всего нашего человеческого рода.

Предположение Маклина о трехслойном мозге не осталось незамеченным и приобрело сторонников в определенных кругах научного сообщества. Его наблюдения и выводы показались специалистам простыми, элегантными и как будто не идущими вразрез с идеями Чарльза Дарвина о развитии у человека когнитивных способностей. В своей книге «Происхождение человека и половой отбор»^[15] Дарвин утверждал, что наш разум эволюционировал вместе с телом и, следовательно, внутри каждого из нас есть как бы первобытный зверь, которого мы вынуждены укрощать при помощи рационального мышления.

В 1977 году теория о триедином мозге была представлена широкой публике в книге Карла Сагана «Драконы Эдема»^[16], за которую он получил Пулитцеровскую премию. В наши дни понятия «рептильный мозг» и «лимбическая система» можно встретить во многих научно-популярных книгах, газетах и журналах. Например, когда я работала над текстом этого урока, то в нашем местном супермаркете видела в продаже специальный выпуск Harvard Business Review, посвященный тому, «как стимулировать рептильный мозг клиентов, чтобы побудить их совершить покупку». А рядом лежал специальный номер National Geographic, рассказывавший об областях внутри нашей черепной коробки, составляющих «эмоциональный мозг».

Не все, правда, знают, что книга «Драконы Эдема» вышла в ту пору, когда ученым, изучающим эволюцию мозга, уже было доподлинно известно, что гипотеза о трехслойном мозге — выдумка. Неопровержимые доказательства появились тогда, когда ученые углубились в изучение клеток мозга — нейронов — и увидели то, что раньше было скрыто от невооруженного глаза. В результате к началу 1990-х годов гипотезу о трехслойном мозге отвергли окончательно, так как она попросту не соответствовала установленным фактам.

Во времена Маклина мозг одних животных сравнивали с мозгом других, делая в него инъекции красящих веществ, затем нарезая, словно мясной деликатес, тончайшими ломтями и рассматривая каждый окрашенный кусочек под микроскопом. Подобный способ применяется и сейчас, но теперь в арсенале ученых есть новые методы, позволяющие досконально изучить нейроны и расположенные в них гены^[17]

Конец ознакомительного фрагмента.

Примечания

10

Душа, о которой писал Платон, не то же самое, что современное понятие «разум». Следуя нормам разговорной речи, я употребляю слова «душа» и «разум» как синонимы.

Ссылка: 7half.info/plato.

11

В нейробиологию идея триединого мозга «влилась» в виде учения Платона о человеческой душе. В начале двадцатого века психолог Уолтер Кэннон предположил, что возникновение и выражение эмоций происходит благодаря двум областям мозга — таламусу и гипоталамусу соответственно, которые находятся непосредственно под той частью коры больших полушарий, которая, как считалось, отвечает за способность рационально мыслить. (Сейчас нам известно, что таламус служит главными «воротами», через которые в кору больших полушарий попадает вся получаемая органами чувств информация, кроме веществ, преобразовывающихся в запахи. Гипоталамус же играет важнейшую роль в регулировании артериального давления, частоты сердечных сокращений, частоты дыхания, потоотделения и в других физиологических процессах.) В 1930-х годах специалист по анатомии мозга Джеймс Пейпец предложил выделить определенную область мозга, якобы отвечающую за эмоции, и назвал ее «кортикальная цепь». По мнению Пейпеца, поскольку это образование выходило за пределы таламуса и гипоталамуса, включало участки коры, граничащие с подкорковыми областями (составляющими поясную кору), оно должно было иметь древнее происхождение. Спустя 50 лет невролог Поль Брока назвал этот сегмент коры больших полушарий лимбической долей. (Он использовал слово «лимбическая», которое происходит от латинского limbus, то есть «граница». Лимбическая доля граничит с сенсорной и моторной системами мозга, благодаря которым мы можем совершать разные движения, в том числе руками и ногами. Брока считал, что в лимбической доле сосредоточены те примитивные механизмы, которые необходимы нам для выживания, как, например, способность чувствовать запахи.) В конце 1940-х гипотезу Пейпеца о «кортикальной цепи» потеснила теория о существовании полноценной лимбической системы, предложенная нейробиологом Полом Маклином. Эта система стала частью сформулированной Маклином теории о триедином мозге.

Ссылка: 7half.info/triune.

12

Неокортекс есть у всех млекопитающих, но у человека он развит лучше всего. Прим. науч. ред.

13

Многие термины, относящиеся к мозгу и имеющие в своем названии слово «кора», способны сбить с толку. Кора больших полушарий — это совокупность нейронов, разделенная на слои и находящаяся над субкортикальными (то есть подкорковыми, расположенными под корой) областями мозга. Бытует мнение, что одна часть коры больших полушарий образовалась в ходе эволюции очень давно, и поэтому она входит в состав лимбической системы (как, например, поясная кора), а другая — с точки зрения эволюции молода, и именно поэтому ее назвали «неокортекс». Подобное разделение основано на представлении, как эволюционировала кора больших полушарий. Об этом и идет речь в Уроке 1.

14

Как правило, ученые стараются избегать категоричных утверждений, что нечто является фактом, и не спешат говорить о чем-то как об абсолютной правде или стопроцентной лжи. Ведь тот или иной факт в зависимости от контекста может выглядеть и как правда, и как ложь. (Генри Джи в своей книге «Случайные виды. Заблуждения об эволюции человека» (The Accidental Species: Misunderstandings of Human Evolution) пишет, что наука — это процесс умножения сомнений.) В случае с триединым мозгом, однако, категоричность оправданна. К моменту, когда в 1990 году был опубликован фундаментальный труд Маклина «Триединый мозг в ходе эволюции. Роль в функциях палеоцеребеллума» (The Triune Brain in Evolution: Role in Paleocerebral Functions), уже было ясно, что идея тройственного мозга ничем не может быть подтверждена. То, что она до сих пор очень популярна, — это показатель ее идеологической, а не научной основы. Ученые старательно избегают опоры на ту или иную идеологию, но все мы люди, и людям свойственно иногда руководствоваться в большей степени верой, чем фактами. (Рекомендую прочитать книгу биолога-эволюциониста Ричарда Левонтина «Биология как идеология. Доктрина о ДНК» (The Biology as Ideology: The Doctrine of DNA).) Ошибки — это неотъемлемая часть науки, и, признавая их, ученые создают условия для очередного открытия. Более подробно вышеописанная тема рассматривается в книгах нейробиолога Стюарта Файрстейна «Ошибка. Почему наука настолько успешна» (Failure: Why Science Is So Successful) и «Невежество. Как оно двигает науку вперед» (Ignorance: How It Drives Science).

Ссылка: 7half.info/triune-wrong.

15

Дарвин Ч. Происхождение человека и половой отбор. М.: Терра — Книжный клуб, 2009. Прим. ред.

16

Саган К. Э. Драконы Эдема. Рассуждения об эволюции человеческого разума. Спб.: Амфора, 2015. Прим. ред.

17

Строго говоря, у каждого живого существа набор генов во всех соматических клетках одинаков. Гены не плавают в клетках просто так — они находятся в хромосомах, особым образом свернутых длинных молекулах ДНК. Хромосомы, в свою очередь, упакованы в особое образование — ядро.

Предположу, что речь идет об исследовании экспрессии генов — «разворачивания» ДНК, считывания определенного гена на матричную РНК, ее модификацию в зависимости от внешних условий и производство белка на основе этой измененной молекулы. У человека 23 пары хромосом, в которых содержится около 20–25 тысяч активных генов.

У крысы 21 пара хромосом и примерно столько же активных генов, сколько и у человека, — около 20.

По данным международной группы по изучению генома крысы, значительные доли исследованных геномов крысы и человека совпадают, что говорит об относительно небольшом времени расхождения эволюционных путей грызунов и приматов — около 12–14 млн лет. См.: Rat Genome Sequencing Project Consortium. Genome sequence of the Brown Norway rat yields insights into mammalian evolution. Nature 428, pp. 493–521 (2004). https://doi.org/10.1038/nature02426. Прим. науч. ред.