В-третьих, я рассматривал бы этот критерий как некую рекомендацию нам, авторам, по выбору тем для научных статей и по организации исследований. Не вижу ничего дурного в признании, что мы воспользовались этим критерием (если так и было), однако не думаю, что стоит постоянно напоминать об этом читателям.
Уровни описания. Когда я размышляю о когнитивной нейронауке, больше всего мне мешает то, что разные ученые работают на разных уровнях описания, причем никого не волнует, как соотносится его уровень с другими. Полагаю, подобная степень расхождений возможна, ибо разные уровни соотносятся друг с другом очень слабо, что, если это так и есть, уже само по себе интересно.
Самый ожесточенный спор об уровнях происходил в лаборатории искусственного интеллекта в Массачусетском технологическом институте, где, как я полагаю, тон задают Минский и Марр. Наверное, все, кто работает с компьютерами, попадают под их влияние. К примеру, Патрик Уинстон в “Искусственном интеллекте”[244] (Addison-Wesley, 1977) выделяет восемь уровней описания работы компьютера: (1) транзисторы, (2) триггеры и логические схемы, (3) регистры и каналы передачи данных, (4) машинные команды, (5) компилятор или интерпретатор, (6) язык программирования Лисп, (7) встроенное сопоставление с образцом и (8) разумные программы. Д. Марр и Т. Поджо (Marr D., Poggio T. A theory of human stereo vision. Proc. Royal Soc. London. 1977) переводят это в неврологию и называют четыре уровня описания, применимые как к компьютеру, так и к мозгу: (1) транзисторы и диоды, или нейроны и синапсы, (2) блоки, собранные из элементов уровня (1), например запоминающие устройства, сумматоры, умножители, (3) алгоритм, или схема вычислений, и (4) теория вычислений.
Очевидно, большинство нынешних нейробиологов с энтузиазмом принимают уровень (1), нейромедиаторы сейчас в большом почете. Мне попадались работы и на уровне (2) – например, описанные Маунткаслом столбчатые комплексы, – так что, по-видимому, есть и другие, мне неизвестные. Степень абстракции на уровне (3) такая, о какой нейробиологи могли только мечтать, – возможно, Винс Детье в изучении мух достиг этого уровня. Уровень (4) не пользуется популярностью, а Марр и Поджо полагают, что создание общей теории для определения необходимой структуры вычислений – это сфера ответственности искусственного интеллекта.
Я не сторонник ни одного из этих методов анализа, но согласен, что такую сложную структуру, как нервная система, нужно изучать на нескольких уровнях. И логика этих уровней требует, чтобы они были связаны между собой не слишком тесно, иначе они не будут независимыми. Более того, процессы, описанные на уровне N, вероятно, могут быть осуществлены в процессах на уровне N+1, поэтому на самом деле описание на уровне N не объясняет происходящих на этом уровне событий.
Проблема. Какое отношение имеют уровни к нашему определению когнитивной нейронауки? Это не риторический вопрос – мне очень хотелось бы получить на него ответ.
Например, мы видим, что препарат, заведомо влияющий на синапсы определенным образом (манипуляция на первом уровне), влияет и на поведение, которое зависит от общего представления пациента о пространственных отношениях (следствие на четвертом уровне). Таким образом, наш критерий (примененный по второму способу) включения в область интересов когнитивной нейронауки выполняется. Но включить – не значит понять! Помогите!
Описания к видео
Видео 1: https://vimeo.com/96626442
Ранняя запись, на которой я объясняю, как мы тестировали первых пациентов с расщепленным мозгом. Хотите верьте, хотите нет, но я тут уже достаточно возмужавший, чтобы бриться. Экспериментальная установка на момент съемки была уже довольно продвинутой по сравнению с исходным светопропускающим экраном, который висел на трубе в одной из аллесовских лабораторных комнат.
Видео 2: https://vimeo.com/96626444
Пациентка Н. Г. плавает вскоре после операции. Похоже, полное рассечение мозолистого тела нисколько не нарушает базовую двустороннюю координацию. Иными словами, неподготовленный наблюдатель не сумеет определить, что полушария мозга были хирургически разделены.
Видео 3: https://vimeo.com/96626445
Этот ролик снят Бэроном Волманом, талантливым молодым фотографом (который потом снимал для журнала Rolling Stone). Пациент У. Дж. без труда складывает левой рукой четыре цветных кубика так, чтобы повторить узор на представленной ему картинке. Его левая рука управляется в основном правым полушарием. Когда он пробует выполнить задание доминирующей правой рукой, у него ничего не выходит. Если же обе руки свободны для выполнения задания, одна все время нивелирует достижения другой.
Видео 4: https://vimeo.com/96626446
Пациентка Д. Р. из группы с восточного побережья по команде экспериментатора показывает жесты либо левой, либо правой рукой. Посмотрите видео несколько раз, и вы заметите, как она использует стратегии самоподсказывания, чтобы выполнить задание.
Видео 5: https://vimeo.com/96626447
Слова и изображения показывают исключительно правому полушарию пациентки Н. Г. Она не способна назвать их, но ее левая рука может найти нужный объект.
Видео 6: https://vimeo.com/96627695
Эмоциональные состояния быстро распространяются по мозгу. Правому полушарию пациентки Н. Г. показывают выразительные фотографии обнаженных тел. Хотя ее левое полушарие не может сказать, что изображено, оно понимает, что произошло нечто забавное.
Видео 7: https://vimeo.com/96627698
Это видео снято еще в той лаборатории, что мы когда-то оборудовали в трейлере. Мы задавали вопросы непосредственно правому полушарию. Для этого мы произносили начало вопроса “Кто твой любимый / твоя любимая…”, а концовку адресовали либо правому, либо левому полушарию. Здесь мы спрашиваем правое полушарие: “Кто твоя любимая девушка?” Поскольку П.С. был пациентом, у которого каждое полушарие умело управлять и левой, и правой рукой, обе слаженно соорудили с помощью фишек из игры “Скраббл” ответ “Лиз”.
Видео 8: https://vimeo.com/96627699
Мы задавали правому полушарию пациента П. С. самые разные вопросы. Здесь мы спрашиваем “Кто ты?”, и оно отвечает “Пол”.
Видео 9: https://vimeo.com/96627700
Правое полушарие пациента П. С. рассказывает о его любимом сериале и о Генри Уинклере.
Видео 10: https://vimeo.com/96627702
Роберт Бейзел из новостного отдела телеканала NBC снимает, как пациент Дж. У. выполняет простое задание. Это была прямая трансляция “живой” науки, и все получилось прекрасно.
Видео 11: https://vimeo.com/96628407
Каждое полушарие видит свое поле из девяти клеток. В произвольном порядке в четырех клетках каждого поля высвечиваются крестики. Обычным людям уловить всю эту информацию очень сложно, а вот пациенты с расщепленным мозгом легко справляются с заданием.
Видео 12: https://vimeo.com/96628410
Я тестирую пациента Дж. У. в нашей лаборатории на колесах. Левому полушарию было показано слово “солнце”, а правому – черно-белое графическое изображение светофора. Освоив игру в угадайку, он научился получать доступ к информации, хранящейся в правом полушарии, из левого.
Видео 13: https://vimeo.com/96628408
Левому полушарию пациента Дж. У. дали команду улыбнуться. Обратите внимание на асимметричное напряжение его мышц – сначала на правой стороне лица, а лишь затем на левой. Также видно, как асимметрично происходит возвращение к нейтральному выражению лица.
Видео 14: https://vimeo.com/96628409
Пациент Дж. У. выполняет задание Джима Элиассена, когда нужно двумя руками делать разные вещи одновременно. Дж. У. справляется легко, тогда как большинству из нас это недоступно.