Мозговой трест. 39 ведущих нейробиологов – о том, что мы знаем и чего не знаем о мозге

Совершенно очевидно, что наше поведение зависит от индивидуальных особенностей нейронных сетей, но в не меньшей степени оно зависит от тела. Разные части тела играют роль фильтров для входящих и исходящих сигналов[459]. Например, уши помогают локализовать источник звука. Это очевидно. Не столь очевидно другое: способность распознавать, откуда исходит звук, сверху или снизу, зависит от формы ушей. Выпуклости и впадины ушной раковины фильтруют звуки — усиливая одни и ослабляя другие — раньше, чем они достигнут барабанной перепонки. Важно, что составляющие звука, которые усиливаются или ослабляются, зависят от того, откуда приходит звук, сверху или снизу: так мы учимся связывать акустические различия с местоположением источника звука. Возможно, вы обращали внимание, что по своей уникальности уши сопоставимы с отпечатками пальцев (в биометрическом анализе уши уже используются в качестве уникальных идентификаторов)[460]. Поэтому ваша способность определять источник звука зависит от формы ваших ушей. По сути, мозг узнает о форме уха опытным путем. А если вы измените форму ушей (скажем, с помощью силиконового полимера), ваша способность определять источник звука ухудшится.

Ваше тело также фильтрует исходящие сигналы, которые заставляют мышцы сокращаться. Прекрасный пример — голос. Ваш голос уникален и не похож на другие. Ваши знакомые без труда узнают вас по нему. Возможно, узнавание отчасти связано с лексикой и манерой речи, но уникальность самого голоса в основном определяется формой ротовой и носовой полости. В звукоизвлечении участвует источник звука (поток воздуха, заставляющий вибрировать голосовые связки) и звуковой фильтр, состоящий из ротовой и носовой полостей, расположенных выше связок. Голосовые связки генерируют звук, напоминающий жужжание; его высота определяется частотой вибрации связок. Затем этот слабый звук проходит через голосовой тракт, который играет роль фильтра. Подобно тому как ушные раковины фильтруют входящий звук, форма голосового тракта определяет, какие компоненты исходящего звука усилятся, а какие — ослабятся. Мы произносим разные гласные звуки, меняя форму голосового тракта с помощью лицевых мышц (попытайтесь произнести «а» или «и»). Но некоторые части голосового тракта остаются неизменными и обладают индивидуальными особенностями, которые зависят от формы ротовой и носовой полости. Эти анатомические особенности определяют характер фильтрации звука, придавая голосу уникальность. Таким образом, то, как мы слышим и как говорим, в значительной степени зависит от нашего тела.

Ценность тела для нашего поведения и восприятия реальности отражается в том, как оно изменяет и формирует нервную систему в процессе развития. Уже в младенческом возрасте мы хорошо умеем определять источник звука, но наше тело постепенно растет, а форма ушей меняется. И мозг постоянно калибрует себя, подстраиваясь под изменения фильтрующих свойств ушей. По сути, наша слуховая система настолько зависит от формы ушей, что для правильного функционирования ей приходится ждать, пока тело начнет ей соответствовать. Зафиксировав активность слуховых нейронов у очень молодого животного, вы обнаружите, что с точки зрения точности определения источника звука нейроны работают не слишком эффективно. Это принято списывать на незрелость всей нервной системы. Но если вы снабдите молодое животное ушами взрослой особи (это можно сделать с помощью технологии виртуальной реальности, которая позволяет направить непосредственно в слуховой канал животного звук, отфильтрованный взрослым ухом), то слуховые нейроны вдруг заработают эффективно и точно определят источник звука. Таким образом, именно тело управляет функционированием нервной системы, а не наоборот.