[239]. Короче говоря, по-видимому, счет на пальцах – полезная и эффективная стратегия для обучения отображению чисел и манипуляциям с ними, но это вовсе не единственный путь к вычислительному опыту.
Остается еще много тайн, касающихся наших вычислительных способностей, но в этой теме четко прослеживаются два аспекта. Прежде всего, ясно, что мы не отображаем абстрактные понятия, такие как цифра 3, абстрактным способом. Наша способность понимать и вычислять имеет глубокое физическое основание и использует для рассуждений о числах карты мозга, описывающие физическое пространство нашего тела и его окружения.
Второй аспект, возникающий в результате исследований в данной области, сводится к тому, что рассуждать о числах можно многими способами. Культура, в которой дети обучаются числам, определяет, как они ассоциируют числа с физическим пространством и, следовательно, как их мозг использует карты для вычислений. Связь между отображением чисел, пространства и частей тела зависит от культуры, языка и конкретной ситуации. Американские школьники учатся считать на пальцах от большого пальца левой руки до большого пальца правой руки. А дети из племени юпно в Папуа – Новой Гвинее начинают с левого мизинца, переходят к большому пальцу правой руки, затем к пальцам левой ноги, правой ноги, потом к глазам, ушам и другим точкам на лице и на теле[240]. Дети из обеих культур могут вычислять простые суммы и получать один и тот же ответ, но у них разные способы оперировать числами и находить решения.
Время – еще одно абстрактное понятие; это нечто, что нельзя увидеть или потрогать, но от чего мы, вероятно, зависим еще сильнее, чем от понятий о числах. Мы должны знать, когда происходит то или иное событие, чтобы понять, почему оно происходит, или предсказать, что может случиться в дальнейшем. Мы должны знать, как долго длятся какие-то события, чтобы оценить, когда они закончатся, и подготовиться к этому. И поэтому и вы, и я, и любой другой человек должны иметь возможность отображать время и рассуждать о времени, невзирая на его невидимую и нематериальную природу.
Наше представление о числах возникает из оценочного ощущения количества в теменной коре, а представление о течении времени, или длительности, может зарождаться из приблизительного отображения длины, размера или объема в той же теменной коре[241]. Причина в том, что мы используем для оценки затраченного времени такие пространственные параметры, как размер или расстояние. Например, мы можем оценить время, которое понадобится на преодоление какого-то расстояния, исходя из расстояния, которое мы проделываем за такое время. Или мы можем оценить, как долго наливаем воду в кувшин, исходя из расстояния между поверхностью воды и дном кувшина.
Как и в случае чисел, наши ассоциации между временем и пространством связаны с культурой и с контекстом[242]. Эти ассоциации позволяют нам отслеживать и сообщать информацию о времени. Психологи показали, что мы используем мысленную ось времени подобно тому, как используем мысленную линию чисел. Часто эта мысленная ось времени расположена горизонтально. У народов, читающих слева направо, прошлое располагается слева, а будущее – справа. У народов, читающих справа налево, картина обратная и будущее находится слева. Но эти оси времени изменчивы и зависят от контекста. Например, если стоит задача определить, соответствует ли определенная дата прошлому или будущему, нужно совместить центр временного отрезка с сегодняшним днем. Но если задача в том, чтобы определить, относится ли конкретная дата ко времени до или после какого-то события в прошлом, такого как начало войны, центр отрезка времени может располагаться на моменте этого события, так что более отдаленное прошлое окажется слева, а менее отдаленное – справа.
Такая горизонтальная ось времени – не единственный тип мысленных осей времени, который используют люди. У англоязычных народов в ходу другая важная мысленная ось времени, идущая вперед и назад. “Сейчас” соответствует той точке, где вы находитесь, будущее перед вами, а прошлое позади. А у народа аймара в Андах связь обратная: для них прошлое находится впереди, а будущее – за спиной. Носители китайского языка имеют вертикальную ментальную ось времени, на которой более ранние события связаны с пространством вверху, а более поздние – с пространством внизу. Люди из племени юпно описывают время в соответствии с местным ландшафтом: прошлое находится в низине, ближе к устью местной реки, а будущее – на вершине холма, у ее истока[243]. Как и для мысленной линии чисел, для мысленной оси времени контекст тоже важен. Например, люди, свободно говорящие на китайском и на английском, с большей вероятностью располагают события по вертикальной оси времени, если получают задание на китайском, а не на английском языке.
Синдром одностороннего игнорирования позволил выявить нейрональные основы мысленной линии чисел, но он также позволяет узнать кое-что о мысленной оси времени. В частности, люди с односторонним игнорированием испытывают трудности с использованием мысленной оси времени для рассуждений о временном порядке событий[244]. В одном исследовании пациенты выслушивали истории о вымышленных событиях, которые либо произошли десять лет назад, либо произойдут через десять лет. Позднее им напоминали об отдельных событиях и спрашивали, относятся ли они к прошлому или к будущему. Люди, обучавшиеся читать слева направо, решают такие задачи с помощью мысленной оси времени, связывающей настоящее время с их положением в пространстве, так что события из прошлого располагаются слева, а события из будущего – справа. Как мы знаем, пациенты с односторонним игнорированием не обращают внимания на левую часть пространства. Они правильно идентифицировали будущие события, но по ошибке относили к будущему и большинство событий из прошлого.
Подобно многим примерам из анналов неврологии, глубокие когнитивные нарушения у пациентов с односторонним игнорированием могут казаться необычными или даже странными. Однако эти примеры раскрывают нечто действительно странное в каждом из нас. Для размышлений о том, что происходит за пределами “здесь и сейчас”, мы экспроприируем карты мозга, которые поддерживают нашу жизнь именно здесь и сейчас. Мы захватываем их и используем иначе, направляя одну способность на службу многим другим, что позволяет расширять наши мысленные горизонты без увеличения размера мозга. Мы возвышаемся над своими чувствами и телами, но лишь путем иного использования тех когнитивных функций, которые они нам обеспечивают.
Числа и время – важнейшие понятия, которые должен усвоить любой ребенок. Но это лишь два понятия из многих, направляющих нас по жизни и определяющих наше благополучие. Риск, конфликт, любовь и ревность – вот несколько примеров из многочисленных вещей, которые нельзя в буквальном смысле увидеть или потрогать, но которые ощущаются по их влиянию на наши взаимоотношения и судьбу. Они неосязаемы, но мы без труда понимаем эти идеи и рассуждаем о них. Вообще говоря, часто именно они являются излюбленной темой бесед у кофейных автоматов или за обеденным столом. Как наш мозг отображает понятия и обеспечивает их понимание? И как, поняв, мы обмениваемся своим пониманием с другими?
До настоящего момента мы искали ответы на свои вопросы в отдельных картах мозга отдельных людей. Мы обсуждали строение карт, их искажения и роль в поддержании и формировании нашей способности воспринимать и действовать. Однако карты мозга не могут функционировать в изоляции. Если извлечь из мозга первичную зрительную кору, в ней не будет карты. Да и зрительной эта кора уже не будет. Это будет лишь кусок умирающей плоти. Зрительная область V1 становится картой только благодаря информации, которая входит туда и выходит оттуда, а также благодаря паттерну связей, по которым передается эта информация.
Взаимная зависимость карт становится наиболее очевидной, когда мы рассматриваем нейрональные механизмы мышления, а не только чувств или действий. Подумайте о тех многочисленных картах, которые подключаются к работе, когда мы оцениваем время или рассуждаем о нем. Сенсорные карты, такие как V1 или A1, сначала обрабатывают сенсорную информацию о событиях, которые нужно рассмотреть в соответствии с категорией времени, например, нужно видеть и слышать, что происходит, когда мы ставим в духовку пирог. Карты зрительной и теменной коры обрабатывают численную и пространственную информацию, а карты теменной и фронтальной коры направляют пространственное внимание в соответствии с мысленной осью времени. Чтобы оценить, как долго продолжались события или действия, мы также подключаем двигательную зону префронтальной коры и две структуры, находящиеся под поверхностью мозга[245]. Эти три отдела участвуют в производстве движений, и все три содержат собственные варианты карт. Таким образом, на первый взгляд кажется, что мы говорим о сенсорных картах, мультисенсорных картах значимости и двигательных картах мозга, действующих совместно для поддержания единого понятия времени. Однако даже это описание неполное, поскольку в отображении времени важную роль играют и такие области, как гиппокамп, функционирующий не с помощью карт, а с помощью распределенного кодирования[246].
На страницах книги мы обсуждали, как повреждение специфических областей мозга лишает нас самых важных способностей: Джеймс перестал узнавать лицо жены, а пациентка Герстмана утратила способность совершать простейшие вычисления. Заманчиво думать, что эти навыки закодированы на соответствующих специализированных картах. Но мозг работает иначе. Например, информация для карты V1 поступает из других отделов мозга и тела: возможно, это детальная информация от сетчатки о поступающем свете или от лобной доли мозга о том, что мы ожидаем или надеемся увидеть. Другие отделы, такие как предметная карта и ее зоны для отображения