Как мы ориентируемся. Пространство и время без карт и GPS

На первый взгляд эта стратегия похожа на эгоцентрическую, но на самом деле она существенно отличается от нее. По мнению Бобот, существует три типа стратегий «стимул – реакция», и эгоцентрическая лишь одна из них. «Эгоцентрическая стратегия предполагает последовательность правых и левых поворотов, которая начинается с исходного пункта: выйдя из дома (стимул), нужно повернуть направо (реакция). Различают также стратегию маяков, когда вы можете достичь цели из разных исходных пунктов: высокое белое здание – маяк (стимул), и вы идете к нему, на каждом перекрестке поворачивая в его направлении (реакция). Третий тип стратегии «стимул – реакция» встречается чаще всего: последовательность поворотов как реакций на разные ориентиры в окружающей среде». Несмотря на то что для успешной навигации хвостатое ядро использует повторение, его стратегия – не пространственная. Главное отличие состоит в том, что при ней не запоминаются взаимоотношения между ориентирами в окружающей среде, отчего проложить новую траекторию невозможно. Хвостатое ядро всего лишь подает сигнал – налево или направо – в ответ на некий сигнал, без участия активного внимания.

Эволюционная теория убедительно объясняет, почему природа изобрела эту иную цепь (на первый взгляд более простую): вам не нужно вспоминать маршрут или делать умозаключения об окружающем пространстве каждый раз, когда вы идете домой. Преимущество этой стратегии в том, что не нужно производить расчеты и принимать решения – или даже задумываться, куда мы идем и как туда попасть. Автопилот работает быстро и эффективно. «Мне не нужно думать, и это здорово!» – говорит Бобот. Впрочем, она также обнаружила отрицательную корреляцию между двумя стратегиями: для перемещения в пространстве мозг человека использует либо гиппокамп, либо хвостатое ядро, но никогда не включает эти области одновременно. Значит, отдавая предпочтение одной, мы реже обращаемся к другой, и, подобно тому как крепнущая мышца компенсирует слабость других, со временем определенная цепь становится преобладающей.

Ученым уже известно, что с возрастом меняются и те стратегии, которые мы применяем для перемещения в окружающем мире. В детстве и юности мы исследуем новые пространства, но со временем все больше ходим по знакомым маршрутам и возвращаемся в те места, которые почти не требуют когнитивной обработки, – мы меньше пользуемся гиппокампом. По всей видимости, жизнь каждого движется по этой траектории – от применения пространственных стратегий гиппокампа ко все большей автоматичности. Бобот с коллегами обнаружила эту закономерность в исследовании 599 детей и взрослых, сравнивая стратегии, которые те выбирали для решения задач. Выяснилось, что дети использовали пространственные стратегии гиппокампа в 85 % случаев, тогда как взрослые старше шестидесяти лет прибегали к этой стратегии для прохождения виртуального лабиринта лишь в 40 % случаев. Однако оставался вопрос, приводит ли предпочтение одной из стратегий к физиологическим различиям в плотности серого вещества и в объеме гиппокампа.

В 2003 и в 2007 гг. Бобот и несколько ее коллег опубликовали в журнале Journal of Neuroscience результаты двух исследований, посвященных измерению активности гиппокампа и хвостатого ядра и объема серого вещества в них. Исследователи имитировали классический пространственный тест для мышей и применили его к людям, создав радиальный лабиринт в виртуальном пространстве и предложив участникам эксперимента пройти его; активность мозга испытуемых регистрировалась с помощью функциональной МРТ. Как и ожидалось, у тех, кто использовал стратегии пространственной памяти, наблюдалась повышенная активность гиппокампа, а у тех, кто использовал стратегию «стимул – реакция», – повышенная активность хвостатого ядра. Но затем исследователи сделали следующий шаг и измерили у каждого из испытуемых морфологические различия этих двух областей мозга. У тех, кто использовал пространственные стратегии, чаще всего обнаруживалась большая плотность серого вещества в гиппокампе. Верно было и обратное: у тех, кто предпочитал стратегию «стимул – реакция», серого вещества было больше в хвостатом ядре. Но сами по себе эти результаты могут ни о чем не говорить. Скорее всего, мастера навигации умеют проявлять гибкость в выборе стратегии: переключаться на автопилот, когда нужны скорость и эффективность, и задействовать когнитивное картирование, чтобы решить новые задачи и преодолеть трудности, встречающиеся на пути. Но что происходит, если мы постоянно предпочитаем стратегию хвостатого ядра, отказываясь от стратегии гиппокампа? И что, если такое предпочтение не просто свойственно отдельным людям, а для него характерен, скажем так, эндемический охват?