Истории от разных полушарий мозга. Жизнь в нейронауке — страница 46 из 74

. Система внимания оказалась однофокусной. Проще говоря, два разделенных полушария не могут следить за событиями в двух разных зонах пространства. Что-то в расщепленном мозге оставалось единым. Судя по всему, какой-то ресурс, нечто необходимое для любых действий, – назовем его, за неимением лучшего термина, “живительной энергией” – доступен для совместного использования. Это предположение позволило уточнить, внимание какого именно типа использует мозг для выполнения своих функций.

Ранее, в Корнеллском университете, мы с Джеффом показали, что одно из полушарий Дж. У. реагировало быстрее, когда другое было занято простой задачей, а не заковыристой. Мы предположили, что для решения трудной задачи требуется больше ресурсов, чем для выполнения легкого задания. Если ставилась сложная задача, другое полушарие, которое в это же время решало свою проблему, действовало, соответственно, медленнее. Как бы то ни было, оба полушария пользовались одними и теми же ресурсами[157]. Факт установлен, подумали мы.

Однако нам не давало покоя чувство, что мы не до конца разобрались во всех подробностях этого процесса. Еще в Калтехе я показал, что обезьяны с расщепленным мозгом демонстрируют способность безошибочно реагировать на больший объем информации, высвечиваемой на краткое время, чем их здоровые сородичи. Казалось бы, ресурсы животных не сократились, а, напротив, их стало больше и использоваться они стали эффективнее. Для пациентов с расщепленным мозгом мы с Джеффом получили похожие результаты. Тогда в чем же было дело?

Мы поставили следующий опыт. Допустим, вы смотрите на некую точку в пространстве, а лучше даже на экране своего компьютера (видео 11). По обе стороны от нее – два поля по 9 клеток, 3 × 3, как для игры в крестики-нолики. Теперь предположим, что экспериментатор намерен поставить в девяти клетках четыре крестика один за другим, а вы должны запомнить их расположение. Далее такой тест на память вам предлагают одновременно в двух полях зрения. Думаете, я вас разыгрываю? Отнюдь нет, именно это мы и делали, причем в легком и сложном вариантах. В более простой задаче расположение крестиков на обоих полях с девятью клетками было одинаковым – мы назвали это вариантом с дублирующимися условиями. В более сложной крестики располагались на двух полях по-разному. Уверяю вас, это очень непросто. После первой простой или сложной комбинации крестиков предлагалась еще одна – контрольная, которая могла совпадать или не совпадать с той, что была показана в данном поле зрения. Все, что требовалось от участника эксперимента, – это нажать кнопку со словом “да”, если контрольная комбинация совпала с только что увиденной, и кнопку со словом “нет”, если не совпала.

Здоровые испытуемые с лету выполнили простые задания. Они отвечали быстро и безошибочно. Несмотря на быструю смену восьми крестиков (по четыре в каждом поле зрения), они все воспринимали верно, так как крестики располагались одинаково на обоих полях с клетками и появлялись в одной и той же последовательности. Комбинации дублировались. Поэтому тест оказался несложным. Дж. У. тоже справился на отлично.

Иное дело – усложненные тесты. Тут споткнулись даже самые смышленые старшекурсники. За короткое время надо было уловить слишком много информации. Как-то раз во время эксперимента к нам зашел известный научный журналист, обозреватель канала NBC Роберт Бейзел. “Что это было?” – воскликнул он, увидев поток зрительных стимулов. Нормальная система памяти, очевидно, не могла справиться с таким объемом информации, и частота верных ответов упала до той, что наблюдалась бы просто при случайном угадывании.

Но не в случае с Дж. У. В трудных тестах, когда каждому полушарию показывали отличающиеся комбинации из четырех крестиков в четырех различных позициях на поле с девятью клетками, он усваивал информацию и неизменно отвечал правильно. Как будто у него было два независимых процессора, которые при совместной работе обеспечивали лучший результат[158]. Похоже, такое явное преимущество нельзя было объяснить работой обычной однофокусной системы внимания, которую, как нам казалось, мы обнаружили в предыдущих исследованиях. Наука замечательна тем, что модели, построенные для объяснения каких-либо процессов, могут меняться, хочет того исследователь или нет. Ученый должен быть гибким. Если новые данные опровергают ваши убеждения, вы должны изменить убеждения. Проблемами внимания занимаются многие поистине выдающиеся ученые, прирожденные исследователи. Они с легкостью корректируют свои теории в соответствии с новыми данными. Хольцман, Рейтер-Лоренц, Лак, Мэнган и Кутас готовы были изменить исследования расщепленного мозга.

Как говорят в Техасе, хлопок уродился – у нас была целая плеяда молодых талантов, да еще сам Хилльярд в придачу, один из грандов в области исследования внимания. С другой стороны, это было даже чересчур. Если в лаборатории разрабатывается сразу много тем по нескольким направлениям, а вакансий не так уж много и бюджет небольшой, приходится ограничивать приток новых участников программы. Существуют планы, и такова теория менеджмента. И тут в моей жизни появился Алан Кингстон из Канады, ученик еще одного известного специалиста по вниманию, Рэя Клейна из Университета Дэлхаузи в Новой Шотландии. Вот здорово, буркнул я себе под нос. Нужно мне это как собаке пятая нога. Вот как забавно рассказывает об этом сам Кингстон:

…Майкл Познер направил меня к Майклу Газзаниге…

И вот я в благостном невежестве, свойственном всем молодым людям и новоиспеченным постдокам, нашел телефон, сунул в него десятицентовик и позвонил Майклу Газзаниге. Он взял трубку и моментально понял, что я совсем ничего не знаю о человеческом мозге и его связи с когнитивными процессами. Далее состоялся такой диалог:


Майк: Вы что-нибудь знаете о мозге? [Как я потом понял, для Майкла это было характерно, он всегда сразу переходит к делу – или, как в моем случае, к слабым местам в деле.]

Алан: Нет. [На такой поворот я не рассчитывал!]

Майк: Вас это не останавливает?

Алан: Нет. Я буду учиться.

Майк: Приезжайте. Посмотрим, что вы можете нам предложить.


Истинная правда. Так все и было. Вскоре я уже летел в Монреаль, а там дивным весенним утром сел в поезд и поехал в Уайт-Ривер-Джанкшен, любуясь живописными вермонтскими пейзажами. До Дартмутского колледжа, университета из Лиги плюща, который находится в Хановере, штат Нью-Гэмпшир, отсюда всего десять минут на такси. И стоило мне выйти из машины в этом потрясающем кампусе, где так тонко и органично сочетаются старина и современность, я был куплен с потрохами. Мне в голову закралось подозрение, что в моей жизни явно наступили кардинальные перемены – причем к лучшему.

На следующий день я пошел к Майку в лабораторию. В те годы, в начале 1990-х, Майк и его сотрудники проводили исследования в белом, обшитом досками здании, которое построила в 1874 году миссис А. Пайк. Там я познакомился с несколькими будущими звездами когнитивной нейронауки – среди них были Патти Рейтер-Лоренц и Рон Мэнган – и, конечно же, с самим Майклом Газзанигой. Он попросил меня коротко рассказать всем о себе, а затем повел в элегантный французский ресторан и там предложил мне место в своей лаборатории. “Соглашайтесь и приступайте к работе”, – сказал он. Разумеется, я согласился. Мы пожали друг другу руки, и дело было сделано.

Мне хватило минут трех для того, чтобы решить, брать ли Алана на работу, а ему не потребовалось и двух секунд, чтобы принять предложение. Как и у всех в нашей группе, у него блестели глаза, в них светился ум, и энергия била в нем через край. К тому же он был жаден до новых задач, новых методов и новых свершений. Поэтому я не раздумывая изменил планы и решил, что нам следует поглубже копнуть тему внимания.

И снова о внимании

Стив Лак в Сан-Диего пытался понять, на что способны пациенты с расщепленным мозгом и как они справляются со стоящими перед ними задачами. Он провел один весьма изящный эксперимент и на определенном уровне подтвердил гипотезу об их способности более эффективно обрабатывать информацию. Как такое было возможно? Чтобы найти ответ, Лак провел тест, подробно описанный в литературе об экспериментальном изучении внимания. Он распределил на экране компьютера множество красных и синих квадратов, сложенных так, чтобы синие оказались вверху. Выводя на экран очередную подборку квадратов, он каждый раз подменял одну пару. В новой паре вверху был красный квадрат, а синий – внизу. Фигуры в основной конфигурации считались отвлекающими, а та единственная с верхним красным и нижним синим квадратом – целевой. Задача была предельно проста – найти целевую фигуру.

Люди без неврологических нарушений с удивительным постоянством демонстрируют одну и ту же схему поведения. Чем больше добавляется отвлекающих объектов, тем больше времени им требуется на то, чтобы найти целевой. Время ответа неуклонно возрастает. При добавлении каждых двух отвлекающих фигур ответ поступает еще на 70 миллисекунд позже. Отвлекающие фигуры замедляют поиск единственного целевого объекта. У этого правила исключений нет. И неважно, в левом или правом поле зрения появляются дополнительные отвлекающие фигуры.

Люди с расщепленным мозгом реагируют совершенно иначе. Если отвлекающие фигуры добавляются в одно поле зрения, пациенты, как и все остальные, ищут цель дольше – что неудивительно. Однако если такое же количество отвлекающих фигур распределить поровну между двумя полями зрения, общее время решения намного уменьшается по сравнению с тем, сколько времени требуется любому другому человеку. Похоже, в каждой половине мозга есть собственная сканирующая система внимания и разъединенные полушария способны функционировать одновременно и независимо друг от друга. Лак провел эти эксперименты с Дж. У. и пациентом из Калтеха Л. Б.

Это было потрясающее открытие, описанное в деталях со всей тщательностью. Становилось ясно, что система внимания – очень и очень многокомпонентная. Видимо, некоторые ее составляющие занимались сканированием визуальной картины для получения определенной информации. Другие, те, что имели отношение к когнитивной деятельности, по-прежнему оставались связанными, предположительно за счет нижележащих мозговых структур.