Якобони М. Отражаясь в людях. Почему мы понимаем друг друга

«Столетиями философы чесали в затылке, размышляя над способностью людей понимать друг друга. Их затруднения вполне объяснимы: у них не было никаких научных данных. Уже примерно 150 лет психологи, когнитологи и ней- роспециалисты располагали некоторым количеством таких чанных, однако долгов время и они продолжали чесать в затылке. Никто хаже не мог подступиться к объяснению того, как это у нас по.)1учается понимать, что делаю!, ду маю г, чувствуют другие люди.
М.Якобоч

Теперь мы вплотную птаты, но со временем они почувствовали также, что обнаруженные факты, если они подтвердятся, МОгу i потенциально означать новое слово в науке. Они не ош иблись. За двадцать лет, прошедших после той первой ф| I ксации зеркально-нейронного разряда, череда хорошо контролируемых экспериментов с обезьянами, а позднее 11 с людьми (но с ними, как правило, проводились другие эксперименты, без вживления в мозг электродов) под- тисрдила замечательное явление. Тот простой факт, что группа клеток в человеческом мозгу - зеркальные нейроны - дает разряд, когда человек либо бьет по футбольному мячу, либо видит, как по нему бьет другой, либо даже просто произносит или слышит слово «Удар!», ве- д т к поразительным открытиям и новому пониманию.
ВЕЛИКОЛЕПНАЯ ЧЕТВЕРКА
Теперь мы знаем, что зеркальные нейроны составляют примерно 20 процентов клеток в области F5 мозга мака
19
ОТРАЖАЯСЬ В ЛЮДЯХ
ки. Остальные 80 процентов зеркальными не являются. При таком соотношении пармская группа неизбежно должна была рано или поздно обнаружить зеркальные нейроны. Когда это произошло, постулаты, на которых базировалась работа не только данной лаборатории, но и всех нейроспециалистов мира, подверглись переоценке. В 1980-х годах нейроспециалисты были убеждены в истинности парадигмы, гласившей, что различные функции мозга (как макаки, так и человека) распределены по различным «ящикам». Согласно этой парадигме, восприятие (зрительное, слуховое и т.д.) и действие (протягивание руки за едой, хватание еды, поднесение ее ко рту) полностью разделены и независимы друг от друга. Третья функция - когнитивная, познавательная - находится, как считалось, где-то посередине между восприятием и действием и позволяет нам планировать свое моторное поведение, выбирать тот или иной его вариант, обращать внимание на то, что имеет к нам отношение, игнорировать все несущественное, запоминать имена и события и т.д. Эти три широко понимаемые функции, как правило, считались отделенными друг от друга в мозгу. Такая система отражала вполне оправданную склонность ученых объяснять явления самым экономным образом. Разбить сложное явление на более простые составные части - хороший исследовательский принцип. Такой подход и сейчас доминирует в нейрофизиологии и нейронауке, и во многих специальных областях исследований он работает хорошо. Например, ученые идентифицировали нейроны, которые реагируют только на горизонтальные линии в поле зре-
20
КАКИЕ ЖЕ ОНИ ОБЕЗЬЯНЫ!
пня, и нейроны, посылающие «код» лишь при восирия- г и и I вертикальных линий.
Многие мозговые клетки действительно кажутся и тьма узкоспециализированными. Однако нейроспе- циалист, считающий, что нейроны так легко можно раз- .ложить по полочкам «восприятия», «действия» и «познания», рискует полностью обойти вниманием (или отогнуть как случайность) нейронную активность, кн п разряжаются при виде действия, не обязательно совпадающего с выполняемым, но преследующим сходную цель. Например, когда обезьяна берет пищу рукой иди когда она видит, как кто-то берет пищу ртом.
До сих пор не было зафиксировано ни одного случая, когда на разрядку зеркальных нейронов во время наблюдения за чужим хватательным действием влиял |>ы характер объекта. Яблоко или апельсин? Арахис пли изюминка? Не имеет значения. Значение имеет только размер, что абсолютно осмысленно в мотор- пом плане. Более крупные объекты требуют захвата всей кистью, более мелкие - точного захвата. На разрядку зеркальных нейронов во время наблюдаемого
35
ОТРАЖАЯСЬ В ЛЮДЯХ
действия, кроме того, почти не влияет расстояние. Действие может совершаться и близко, и далеко. Зеркальные нейроны также одинаково реагируют на хватательные движения человеческой и обезьяньей кисти. Их разрядка не зависит и от того, кому в итоге экспериментатор, взявший съедобный объект, даст его - другой обезьяне, находящейся в лаборатории, или самой подопытной обезьяне с электродами. Словом, вознаграждение хватательного действия не влияет на реакцию зеркальных нейронов8.
Очень интересная группа зеркальных нейронов кодирует наблюдаемые действия, подготовительные к выполняемым действиям или логически с ними связанные. «Логически связующий» зеркальный нейрон может, к примеру, разряжаться, когда обезьяна видит, как на тарелку кладут еду, а также когда она сама берет кусок пищи и подносит ко рту9. Клетки из этой группы,
возможно, входят в нейронные цепи зеркальных клеток, играющие важную роль в кодировании не просто наблюдаемого действия, но еще и связанного с ним намерения. Намерение реализуется за счет последовательности примитивных действий: обезьяна или человек тянется за чашкой, берет ее, подносит ко рту и наконец пьет из нее.
При этом важно, что зеркальные нейроны макаки не срабатывают при виде пантомимических действий. Имитация хватательного движения в отсутствие объекта не вызывает разрядки. Это может показаться странным, но лишь на первый взгляд: дело в том, что пантомимы у этих обезьян практически нет. А вот мы, люди,
36
КАКИЕ ЖЕ ОНИ ОБЕЗЬЯНЫ!
и огличие от них, прибегаем к ней нередко, и, соответчик ппо, наши зеркальные нейроны реагируют и на бо- •нт абстрактные действия, чем нейроны обезьян. Это рл:и1ичие легко объяснить теми эволюционными ступенями, что отделяют человека от обезьяны. Одна из тем, крые я намерен обсудить в этой книге, теория Майк- ил Арбиба, специалиста по вычислительной нейрона-
ке. Она гласит, что зеркальные нейроны - важнейшие предшественники нейронных систем речи. Пантомима, гиерждает он, играет ключевую роль в эволюционном рлзни гни от сравнительно простой системы зеркальных н I работаю дома в своем кабинете, и вдруг из гостиной до меня доносятся отчетливые звуки. Моя дочь Катерина занимается балетом и находится сейчас в том возрасте и на том уровне подготовки, когда начинают танцевать на пуантах. Она чрезвычайно этим увлечена и приносит свои новенькие балетные туфли домой, ч тобы еще попрактиковаться. Ее шаги на пуантах по паркетному полу слышны вполне отчетливо. Слух как таковой сообщает мне, чем она занимается. Слух очень многое способен мне сказать. Хлопанье в ладоши, раз
45
ОТРАЖАЯСЬ В ЛЮДЯХ
рывание бумаги, печатание текста, разламывание арахиса - звуки, производимые этими действиями, легко распознать каждому из нас. Мы не задумываемся, почему это так. «Мы это делаем, и все», - говорит большинство; но нейроспециалисты всегда интересуются тем, как это получается. И, разумеется, нейроспециалисты, знакомые с зеркальными нейронами, интересуются их ролью в распознавании действий на слух. В числе таких исследователей - Эвелин Колер и Кристиан Кейзерс, экспериментировавшие в этом направлении в лаборатории Джакомо Ридзолатти.
По обычным процедурам Колер и Кейзерс идентифицировали зеркальные нейроны в области F5, измеряя реакцию клеток в то время, как обезьяны совершали действия, направленные на достижение определенной цели, а потом просто наблюдали за выполнением этих же действий экспериментаторами. Ключевым обстоятельством, конечно, было то, что эти действия - разламывание арахиса, разрывание листа бумаги и т.д. - производили звук. (Для контроля обезьян также протестировали на белый шум и другие звуки, не связанные с этими действиями, чтобы исключить возможность того, что реакция зеркальных нейронов на звуки данных действий объясняется всего-навсего нсспецифическим раздражением, вызываемым любыми звуками.) Выполнив всю необходимую подготовительную работу, Колер и Кейзерс затем измерили реакцию зеркальных нейронов в трех различных экспериментальных ситуациях: зрение и звук; только зрение; только звук. Для ситуации «только зрение»
А б
КАКИЕ ЖЕ ОНИ ОБЕЗЬЯНЫ!
Iirt'M'K I ы были подготовлены так, что ими можно было мииииулнровать с результатами, зрительно неотличимыми от естественных, но беззвучно. Например, скор- I нкп арахиса были заранее расколоты надвое и затем (о11 выполнении самой обезьяной действий, способных Про изводить звук, реагируют и на чисто звуковое раздражение от чужих сходных действий. Иначе говоря,
когда мы слышим треск разламываемой скорлупы арахиса, мы активируем в мозгу моторный план, необходимый, чтобы разломить орех самому; получается, что единственный способ распознать этот шум - сымитировать в собственном мозгу производящее данный звук действие.
Более того, реакция зеркальных нейронов на звуковые сигналы - решающий довод в пользу гипотезы об эволюционной связи между этими клетками мозга и речью, выдвинутой вскоре после открытия зеркаль
47
ОТРАЖАЯСЬ В ЛЮДЯХ
ных нейронов в статье Джакомо Ридзолатти и Майкла Арбиба «До речевых способностей - рукой подать»15. Утверждение, что зеркальные нейроны - эволюционные предшественники нейронных элементов, на которых базируется человеческая речь, основано прежде всего на одном анатомическом факте: область F5 мозга обезьяны, где впервые были обнаружены зеркальные нейроны, гомологична (то есть анатомически соответствует) области человеческого мозга, называемой полем Брока. Ноле Брока - важный речевой центр в мозгу, названный в честь французского невролога XIX века, который увидел связь между повреждением этой области и нарушением речи - так называемой афазией Брока.
Другой аргумент в пользу того, что зеркальные
нейроны - предшественники речевых механизмов, проистекает из следующего тонкого соображения: эти клетки, кодируя как твое собственное действие, так и твое наблюдение за этим же действием у других, создают, похоже, некий общий код для тебя и другого индивидуума - и, следовательно, устанавливают некое «соответствие» между вами. За несколько лет до открытия зеркальных нейронов Элвин Либерман высказал предположение, что, поскольку отправка и получение сообщения требуют, соответственно, продуцирования и восприятия, то эти процессы должны каким-то образом быть связаны и иметь на некоем уровне один и тот же формат16. Именно такой общий формат, похоже, обеспечивают зеркальные нейроны.
Однако предположение, что зеркальные нейроны - предшественники нейронных систем, отвечающих за
48
КАКИЕ ЖЕ ОНИ ОБЕЗЬЯНЫ!
|и м'иы » способности, не могло не столкнуться с проб- |сть зеркальных нейронов реагировать и на звуки, мывывасмые действиями, является сильным доводом, подкрепляющим гипотезу о связи между зеркальными Нейронами и речью. Более детально мы рассмотрим ре- Цгвые вопросы в главе 3.
ОРУДИЯ И ЗЕРКАЛА
Иплоть до совсем недавнего времени считалось, что лишь мы, люди, умеем пользоваться орудиями. Теперь Мы знаем, что это не так. Шимпанзе проявляют некоторые способности к использованию орудий - несравнимые, конечно, с нашими, но вполне реальные, дающие ученым достаточно материала для изучения эволюционного развития этих навыков. В разных областях Африки шимпанзе употребляют одно и то же орудие | палку) с одинаковой целью (поедать муравьев), но используют они эту палку совершенно разными способами от района к району. В отсутствие каких-либо явных различий в окружающей среде это наводит на мысль, что шимпанзе осваивают использование орудий главным образом посредством наблюдения и последующей имитации17. Может быть, именно зеркальные нейроны
49
ОТРАЖАЯСЬ В ЛЮДЯХ
на клеточном уровне в мозгу позволяют такое обучение через имитацию?
У макак, как мы знаем, зеркальные нейроны не разряжаются при виде пантомимы без объекта. И это вполне объяснимо, поскольку они, судя по всему, кодируют лишь те действия, что может выполнить сама обезьяна, - те, что входят, как мы говорим, в ее моторный репертуар, - а обезьяны не пользуются пантомимой. По аналогии, зеркальные нейроны обезьян должны играть лишь ограниченную роль в обучении посредством наблюдения вообще и в обучении пользованию орудиями в частности, потому что обезьяны не слишком далеко продвинулись в использовании орудий. Взять, к примеру, японских макак, моющих перед едой картофель (такой навык явно распространился от одной передовой особи на всю популяцию). Этот знаменитый случай породил значимую дискуссию в научной литературе, посвященной поведению животных. Поначалу распространение навыка сочли свидетельством того, что обезьяны могут имитировать новые действия, но затем этот вывод был оспорен: поведение обезьян, утверждали скептики, не удовлетворяет строгому определению имитационного обучения. Согласно этому определению, при имитационном обучении особь добавляет к своему моторному репертуару новое движение, наблюдая за этим движением со стороны. Возможное объяснение поведения обезьян состоит в том, что, пока первая обезьяна мыла картофель, внимание наблюдавших особей было благодаря этому направлено на воду (так называемое усиление раздражителя). Когда наблюдавшая за мытьем обезья-
50
КАКИЕ ЖЕ ОНИ ОБЕЗЬЯНЫ!