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

Вам необязательно верить мне на слово. Просто вспомните, когда вы в последний раз испытывали жажду и выпивали стакан воды. В течение нескольких секунд после того, как вы проглотили весь объем воды, жажда, скорее всего, ослабела. Вроде бы ничего удивительного, если бы не тот факт, что выпитая вами вода достигнет кровотока примерно через двадцать минут. Утолить жажду всего за несколько секунд попросту невозможно. Тогда почему же именно это вы и чувствуете? Потому что срабатывает прогнозирование. Планируя и осуществляя действия, позволяющие вам набирать воду в рот и глотать ее, мозг предугадывает ощущения и ослабляет чувство жажды задолго до того, как вода начинает непосредственно воздействовать на кровь.

Прогнозирование способно «собирать» из вспышек света образы объектов, которые мы видим, из изменений атмосферного давления — звуки, которые мы можем распознать, а из следов воздействия тех или иных веществ — запахи и вкусы. Кроме того, прогнозирование позволяет вам читать закорючки, напечатанные на этой странице, и воспринимать их как буквы, слова и мысли. Прогнозирование к тому же служит той причиной, по которой у нас появляется неприятное чувство, когда предложение не дописано до конца.

Ученые на протяжении более чем ста лет не раз сталкивались с косвенными признаками, указывавшими на то, что мозг способен к прогнозированию, однако начать правильно их истолковывать удалось лишь недавно. Вы, наверное, знаете об Иване Павлове, физиологе, родившемся в XIX веке, и о том, как с помощью звука (обычно говорят, что это был звон колокольчика, хотя на самом деле применялся метроном) ученый провоцировал у собак слюноотделение. Воспроизводя звук каждый раз перед тем, как дать собаке еду, Павлов вскоре обнаружил, что слюна у животного начинает выделяться даже в том случае, если услышанный им звук не сопровождается кормлением. За открытие этого эффекта, названного впоследствии «рефлексом Павлова», или «классическим обусловливанием», физиолог получил Нобелевскую премию. Павлов, по сути, обнаружил механизм, с помощью которого мозг выполняет прогнозирование. Слюноотделение у собак не было реакцией непосредственно на конкретный звук. Их мозг предугадывал, что будет происходить, и, таким образом, заранее подготавливал организм животного к поглощению пищи.

Можете примерно то же самое опробовать на себе. Нарисуйте в воображении свое любимое лакомство. (У меня, например, это кусочек темного шоколада с морской солью.) Представьте себе его аромат, вкус и то, как оно будет ощущаться во рту. Слюнки еще не потекли? У меня — да, хотя я всего лишь пишу о своей любимой еде и никакого тикающего метронома рядом нет. Если бы сейчас за работой моего мозга следили ученые, они заметили бы повышенную активность в областях, отвечающих за вкус и запах, и в тех участках, которые контролируют слюноотделение.

Если в ходе этого эксперимента вы словно почувствовали аромат или вкус любимого продукта или у вас хоть немного начала вырабатываться слюна, значит, вы изменили процесс передачи импульсов между своими нейронами так же, как мозг делает это при прогнозировании. Произошло примерно то же самое, что и при взгляде на три приведенных ранее рисунка. В обоих случаях я использовала заранее продуманные примеры, чтобы подобным искусственным способом помочь вам осознать, какие процессы протекают в мозгу помимо вашей воли.

Прогнозирование — это, в сущности, разговор мозга с самим собой. Определенные нейроны пытаются предугадать, что случится в ближайшем будущем, опираясь на сформированные мозгом сочетания данных о пережитых ситуациях и о происходящем сейчас. Нейроны «объявляют» о выбранной версии будущих событий нервным клеткам, расположенным в других областях мозга. В этот «диалог» вклиниваются сенсорные данные, поступающие из окружающей среды и формирующиеся внутри тела, подтверждая (или нет) версию развития событий.

На самом деле то, как мозг предугадывает будущее, — процесс не линейный. Как правило, чтобы сформировать определенную реакцию на событие, для каждого из них формируется конкретная совокупность «предсказаний» и анализируемых вероятностей. Шелест в лесу, который я слышу, вызван ветром, животным, пастухом или, может, солдатом вражеской армии? А продолговатый объект коричневого цвета — это ветка, трость или винтовка? В итоге одно из предсказаний становится доминирующим. И зачастую оно лучше остальных подходит к той информации, которая поступает через органы чувств. Но не всегда. В любом случае версия, выбранная мозгом как самая правдоподобная, определит ваши дальнейшие действия и ощущения.