Мозговой трест. 39 ведущих нейробиологов – о том, что мы знаем и чего не знаем о мозге
- Автор: Линден Дэвид
- Год: 2022
- Язык: русский
- Год: Синдбад
- ISBN: 978-5-00131-420-2
- Переводчик: Юрий Яковлевич Гольдберг
- Жанр: Биология
Электронная книга - «Мозговой трест. 39 ведущих нейробиологов – о том, что мы знаем и чего не знаем о мозге». Краткое содержание книги:
Авторы описывают самые удивительные особенности мозга, честно объясняя, что известно, а что пока неизвестно ученым о работе нервной системы. Книга увлечет всех, кто интересуется наукой о мозге.
«Человек может делать то, что желает, но не может желать, чего ему желать»
Скотт Стернсон
В 1839 ГОДУ пятидесятидвухлетний немецкий философ Артур Шопенгауэр жил в одиночестве во Франкфурте. Он был о себе очень высокого мнения, но современники это мнение не разделяли. Шопенгауэр выражал крайне пессимистические взгляды на природу человека и поэтому так и не женился. (О браке он говорил так: «Жениться — все равно что сунуть руку в мешок со змеями и надеяться, что вытянешь не змею, а угря».) В первые 50 лет своей жизни он не пользовался известностью и влиянием, но унаследованное богатство позволяло ему заниматься научными изысканиями.
Стремясь к признанию, Шопенгауэр принял участие в конкурсе Норвежского королевского научного общества, где требовалось написать эссе на тему «Можно ли доказать существование свободы воли исходя из наличия самосознания?» Важно, что отсутствие у Шопенгауэра ученой степени не стало препятствием для участия в конкурсе, поскольку работы принимались анонимно. В своем эссе он определил волю как мотивацию, лежащую в основе выбора. Шопенгауэр последовательно доказывал, что, хотя люди свободны в своих действиях, их воля не свободна — она ограничена естественными факторами. (Почти сто лет спустя Альберт Эйнштейн метко перефразировал Шопенгауэра: «Человек может делать то, что желает, но не может желать, чего ему желать».) Работа Шопенгауэра, отрицавшая свободу воли, принесла ему победу в конкурсе, а идеи философа оказали значительное влияние на мыслителей XIX и XX века[447].
Мысль Шопенгауэра заключалась в том, что на самом деле мы не знаем причин своих поступков и нет никаких оснований считать, что мы сознательно выбираем ту или иную мотивацию. По сути, наша воля формируется бессознательно, а самосознание определяет, что делать с этими потребностями и желаниями. Поскольку поведением управляет мозг, происхождение воли — это по большому счету вопрос нейробиологии. Более того: наш мозг сформировался за миллионы лет эволюции, поэтому источник нашей мотивации тесно связан с эволюционной биологией, в частности с тем, как в процессе естественного отбора развивались нейронные механизмы, которые поощряют поведение, способствующее выживанию.
Причины, по которым мы что-то делаем, суть результат трех разных процессов: внутреннего сенсорного гедонизма (то есть предпочтений), обучения и инстинктов. Сенсорный гедонизм предполагает, что определенные стимулы, например сладкий вкус, приятны, а другие, такие как горький вкус, неприятны, причем эти предпочтения заложены в генах, что подтверждается исследованиями новорожденных младенцев[448]. Приятные и неприятные стимулы также лежат в основе обучения с подкреплением. Позитивное подкрепление способствует обучению действиям, приводящим к приятному результату, а при негативном подкреплении мы учимся избегать неприятного результата. Инстинкты же действуют в тех случаях, когда то или иное сложное поведение, по-видимому, вырабатывается без обучения. В отношении инстинктов необходимо соблюдать осторожность, поскольку их роль часто недооценивают, и бывает трудно определить, какие действия обусловлены инстинктами, а какие — обучением.
Чтобы проиллюстрировать эту мысль, рассмотрим пищевое поведение смеющихся чаек — птиц, живущих на восточном побережье США. Подобно многим птицам, смеющаяся чайка отрыгивает пищу в клювы недавно вылупившихся птенцов. Птенцы должны клевать клюв матери и тянуть за него, пока чайка не отрыгнет пищу. Напрашивается вывод, что птенец должен обладать пищевым инстинктом, включающим сложный набор действий.
Однако в 1960-е годы профессор Джек Хейлмен провел ряд исследований, изучая этот «пищевой инстинкт» у птенцов смеющихся чаек. (Результаты были изложены в статье с провокационным названием «Как обучаются инстинкту»[449].) Используя точные модели голов взрослых особей смеющейся чайки, внешний вид которых можно было менять, Хейлмен проверял, на какие именно признаки реагируют птенцы, начиная клевать. Интересно, что наличие на моделях следов пищи не заставляло птенцов клевать активнее. Это указывало на то, что клевание — по крайней мере, изначально — не является пищевым поведением. Постепенно упрощая модели, Хейлмен выяснил, что недавно вылупившиеся птенцы клюют даже простую деревяшку — предпочитая ту, которая по длине и диаметру больше похожа на клюв взрослой смеющейся чайки. Более того, наиболее активно птенцы реагировали на деревяшки, двигавшиеся примерно с той же скоростью, что и взрослые птицы. Таким образом, у птенца смеющейся чайки проявляется не инстинкт в виде последовательности действий, направленных на поиски пищи, а рефлекс клевания цилиндра определенной длины и диаметра, движущегося с определенной скоростью. Рефлексы — это простые врожденные движения, которые всегда выполняются в ответ на тот или иной стимул. В данном случае под воздействием естественного отбора в мозге чайки закрепилась простая связь «стимул-реакция». Похожее поведение, на этот раз связанное с охотой, наблюдается у лягушек, саламандр и стрекоз; их глаза настроены на фиксацию объектов с определенными размерами и определенной скоростью (см. эссе Анирудды Дас в этой книге)[450]. У людей к подобным рефлексам относятся поисковые и сосательные рефлексы новорожденных, которые срабатывают практически при любом прикосновении к щеке или языку младенца и нужны ему, чтобы находить и сосать молоко при контакте с материнской грудью.
447
D. E. Cartwright, Schopenhauer: A Biography (New York: Cambridge University Press, 2010). Цитату Эйнштейна см. на http://www.einstein-website.de/z_biography/credo.html.
448
K. C. Berridge, «Measuring Hedonic Impact in Animals and Infants: Microstructure of Affective Taste Reactivity Patterns», Neuroscience and Biobehavioral Reviews 24 (2000): 173–198.
449
J. P. Hailman, «How an Instinct Is Learned», Scientific American 221 (1969): 98–106.
450
J. Y. Lettvin, H. R. Maturana, W. S. McCulloch, and W. H. Pitts, «What the Frog’s Eye Tells the Frog’s Brain», Proceedings of the Institute of Radio Engineers 47 (1959): 1940–1951; D. O’Carroll, «Feature-Detecting Neurons in Dragon-flies», Nature 362 (1993): 541–543. Расположение и типы связей клеток в сетчатке глаза влияют на то, объекты какого размера (и движущиеся с какой скоростью и в каком направлении) они лучше всего распознают. Таким образом, строение сетчатки может быть одним из тех случаев, когда естественный отбор определяет размер объекта, который, например, лягушка распознает как добычу, — или закрепляет тот факт, что она будет ловить только движущуюся добычу.