Функциональные зоны, «рептилий мозг» и дуализм тела и психики: 3 популярных научных мифа о мозге
Мозг разделен на зоны, каждая из которых выполняет свою функцию и находится в пассивном режиме, пока не появится внешний раздражитель? А причины психических болезней, в отличие от телесных недугов, надо искать исключительно внутри черепной коробки? Канадская ученая в области когнитивной нейробиологии и клинической психологии Лиза Фельдман Баррет на сайте журнала Nautilus объясняет, почему эти расхожие заблуждения о нервной системе нужно развеять в первую очередь.
XXI век — эпоха громких научных достижений: машины ездят без водителей, вакцины против смертельных вирусов разрабатываются менее чем за год, а марсоходы прочесывают Красную планету в поисках признаков внеземной жизни. В то же время многие люди по-прежнему верят в научные мифы.
Ошибки — неотъемлемая часть научного прогресса. Ученые делают всё, что могут, имея в распоряжении доступные им инструменты. Со временем появляются новые инструменты, позволяющие исследовать объект глубже и с более высокой точностью. Новые открытия заставляют нас изменить свое представление о мире. Каждая ошибка, таким образом, — это возможность сделать открытие.
Но иногда люди продолжают отстаивать старые научные теории даже после появления опровергающих их доказательств. Как нейробиолог, я замечаю, что мифы о мозге часто появляются в СМИ и даже в некоторых научных изданиях. Три из них нужно опровергнуть как можно скорее.
Миф № 1: каждая зона мозга выполняет отдельную функцию
Первый миф гласит, что каждая область человеческого мозга выполняет определенную функцию. Согласно этому мифу, мозг напоминает пазл. Одна часть пазла отвечает за зрение, другая — за память, третья — за эмоции и так далее.
Такой взгляд на мозг получил распространение в XIX веке и был связан с развитием френологии. Его приверженцы верили, что характер человека можно определить по выпуклостям на его черепе. Новые данные опровергли эту теорию, но ложное представление об устройстве мозга сохранилось.
Сегодня мы знаем, что мозг — это огромная нейронная сеть. Большинство нейронов выполняют не одну, а несколько функций. Например, нейроны области мозга, которая называется «передняя поясная кора», участвуют в процессах, связанных с памятью, эмоциями, принятием решений, восприятием боли, моральными суждениями, воображением, вниманием и эмпатией.
Это не значит, что каждый нейрон может выполнять любую функцию, но большинство из них выполняют больше, чем одну. Например, зрительная кора также ответственна за обоняние, осязание и движение. Если человеку с нормальным зрением на несколько дней завязать глаза и научить его читать шрифт Брайля, нейроны в его зрительной коре перестроятся и начнут «осязать» (после снятия повязки этот эффект через день исчезнет).
Кроме того, первичная зрительная кора не отвечает за все аспекты зрения. Ученые долгое время считали, что повреждение зрительной коры в левой стороне мозга приводит к слепоте на правый глаз. Но более 50 лет назад исследования на кошках с корковой слепотой показали, что зрение можно частично восстановить в среднем мозге.
Нет никаких трех слоев мозга
Пожалуй, самый известный пример ложного представления о мозге — это теория о «триедином мозге», согласно которой человеческий мозг имеет три уровня:
самый глубокий, также известный как рептилий мозг, отвечает за инстинкты;
средний уровень — лимбическая система — отвечает за эмоции;
и высший уровень, или неокортекс, осуществляет контроль за эмоциями и инстинктами.
Такой взгляд на эволюцию мозга возник в середине XX века, когда самым совершенным инструментом для исследования содержимого нашей черепной коробки был обыкновенный микроскоп. Однако дальнейшие исследования в области молекулярной генетики опровергли теорию о том, что мозг развивается слоями. Сегодня нам известно, что мозг всех млекопитающих (а, скорее всего, и всех позвоночных) состоит из одного типа нейронов.
Несмотря на это, идея о триедином мозге прочно укоренилась в сознании людей, так как она предлагает удобное объяснение человеческой природы. Если плохие поступки обусловлены нашим «внутренним» зверем, то мы не несем ответственности за них. А если рациональный неокортекс управляет этим зверем, значит, наш мозг — самый высокоорганизованный в животном мире.
Здорово, не правда ли? Но это всего лишь миф. На самом деле мозг каждого вида приспособлен к его среде обитания, и нельзя сказать, что мозг одного животного более развитый по сравнению с мозгом другого.
Так почему миф о функциональном делении мозга всё еще жив? Одна из причин — это дороговизна исследований с использованием нейровизуализации. В большинстве исследований она применяется, только чтобы показать самую сильную активность мозга.
Эти «половинчатые» исследования дают ясные картинки, показывающие небольшие островки активности на фоне преимущественно «бездействующего» мозга. Они не отражают остальную, менее выраженную активность, которая также очень важна. Полноценные же исследования показывают активность в большей части мозга.
Еще одна причина — это то, что исследования мозга животных часто сосредоточены на изучении лишь одного маленького участка или даже нескольких нейронов. В погоне за точностью ученые ограничивают область исследования зонами, в которых ожидают увидеть изменения. Когда же исследователи используют более целостный подход, учитывающий все нейроны (например, у мух, червей или мышей), эксперименты показывают более полную картину.
Почти всё, что создает наш мозг — от изображений и звуков до воспоминаний и эмоций, — подразумевает участие всех областей мозга. Каждый нейрон одновременно взаимодействует с тысячами других. В такой сложной системе целое не может быть лишь суммой отдельных частей.
Миф № 2: мозг — это машина, отвечающая на внешние стимулы
Представление о том, что мозг реагирует на события внешнего мира, — это тоже миф. Считается, что на протяжении большей части дня отдельные части мозга отключены. Как только что-то происходит вокруг нас, эти части активируются.
Но мозг не работает по принципу «стимул — реакция». Все нейроны в разной степени активны всё время. Чем они занимаются? Прогнозированием.
В каждый отдельный момент мозг использует всю доступную информацию (память, конкретные обстоятельства, состояние тела), чтобы предугадать, что произойдет дальше. Если прогноз оказывается верным, мозг получает фору. Если прогноз неверный, мозг исправляет ошибку и учится в следующий раз делать более точный прогноз.
А иногда он не корректирует свой прогноз, и тогда мы видим и слышим то, чего на самом деле нет, или делаем то, чего не собирались. Прогнозирование и коррекция происходят в мгновение ока и неосознанно.
Если способный к предвидению мозг кажется вам научной фантастикой, взгляните на эту картинку. Что на ней изображено?
Если вы видите лишь изогнутые линии, значит, вашему мозгу не удалось сделать удовлетворительный прогноз, потому что он не смог сопоставить это изображение с чем-либо из вашего опыта. Чтобы излечиться от этого вида слепоты, зайдите на lisafeldmanbarrett.com/nautilus и прочитайте описание, а затем взгляните на картинку еще раз. Со второй попытки мозгу удастся ее расшифровать. Всё потому, что описание предоставило ему новую информацию, которая активировала ваш предыдущий опыт, а мозг использовал этот опыт, чтобы сгенерировать лучший прогноз. Ваш мозг превратил непонятные кривые в осмысленное изображение (вы, скорее всего, больше никогда не увидите в этой картинке лишь набор линий).
Прогнозирование и коррекция — более эффективная модель, чем постоянное реагирование на непредсказуемый мир.
Чтобы убедиться в этом, достаточно посмотреть любой бейсбольный матч. Когда питчер бросает мяч со скоростью 96 миль в час, у бэттера нет времени ждать, пока мяч приблизится, чтобы подготовиться и отбить его. Мозг бэттера на основании предыдущего опыта автоматически прогнозирует дальнейшую траекторию мяча и корректирует движение биты. Без этой способности мозга спорт был бы невозможен.
Миф № 3: тело и психика — отдельные явления
Третий миф гласит, что есть четкое разграничение между телесными недугами (например, сердечно-сосудистыми заболеваниями) и психическими (например, депрессией). Идею о том, что тело и разум разделены (картезианский дуализм), популяризировал в XVII веке Рене Декарт, и она всё еще жива, в том числе в медицине.
Однако нейробиологи обнаружили, что сети мозга, отвечающие за контроль над телом, также участвуют в умственной деятельности. Яркий пример — уже упоминавшаяся ранее передняя поясная кора. Ее нейроны не только участвуют во всех вышеперечисленных умственных функциях, но и регулируют работу внутренних органов и иммунной системы, а также секрецию гормонов.
Любая психическая проблема имеет физические причины, а физические изменения в теле часто влияют на сознание. Мозг постоянно анализирует как активность внутри тела, так и активность в окружающем мире. Если вы испытываете давление в грудной клетке, о котором мозг дает вам знать в форме физического дискомфорта, вы, скорее всего, пойдете к кардиологу. Но если мозг интерпретирует то же ощущение как стресс, вы, вероятно, отправитесь к психиатру.
Обратите внимание, что речь идет об одном и том же физическом ощущении, и неправильный прогноз может стоить вам жизни. Лично я знаю трех людей, матерям которых неправильно поставили диагноз «тревожность», хотя у них были тяжелые заболевания; две из них в итоге умерли.
В случае с болезнями грань между физическими проявлениями и психическими очень размытая. Депрессию обычно относят к психическим заболеваниям, но она связана с нарушением обмена веществ в той же мере, что и сердечно-сосудистые заболевания, которые в свою очередь часто проявляются на эмоциональном уровне.
Эти болезни так часто возникают вместе, что некоторые медики даже считают, что одна вызывает другую — яркий пример влияния картезианского дуализма. Как депрессия, так и сердечно-сосудистые заболевания сопровождаются проблемами с обменом веществ, поэтому они с высокой долей вероятности имеют общую причину.
Рассуждая о связи тела и ума, мы склонны считать, будто разум находится в мозге, а тело существует отдельно от него. На самом же деле мозг порождает сознание, регулируя работу систем тела.
Наука, как и мозг, основана на принципе прогнозирования и коррекции. Ученые выдвигают гипотезы о том, как устроен мир, на основании доступных им знаний. Затем они наблюдают за миром, и полученные в результате наблюдений данные соотносят с этими гипотезами. Если гипотеза не обеспечивает точного прогноза, она пересматривается.
Мы все имели возможность наблюдать этот процесс во время пандемии. Сначала считалось, что COVID-19 распространяется через поверхности, поэтому все бросились скупать салфетки для дезинфекции. Затем оказалось, что вирус передается по воздуху, и люди стали носить маски и проветривать помещения. Мы меняем свое поведение с учетом новых данных. И это нормально.
Но иногда гипотезы подкрепляются не фактами, а идеологией. Такие гипотезы становятся научными мифами.
