Не всякая эмоциональная деятельность приводит к двигательной активности, но многие важные эмоции ее вызывают, и основной активностью является бег. Мы можем бежать быстрее и гораздо эффективнее, если делаем это в регулярном темпе — так мы с меньшей вероятностью споткнемся или потеряем равновесие. Роль мозжечка здесь ясна. И идея, что эмоции могут быть связаны с нейронами мозжечка, тоже имеет смысл. Самые важные действия, направленные на выживание, часто включают бег, например от хищника или за добычей, — и нашим предкам приходилось реагировать быстро, мгновенно, не анализируя ситуацию и не обдумывая наилучшую стратегию действий. Короче говоря, те из них, кто оказался наделен эмоциональной системой, непосредственно связанной с системой двигательной, реагировали быстрее и за счет этого выживали, передавая свои гены следующему поколению.
По-настоящему Крика интересовали не эволюционные основы поведения, а результаты исследований. Он читал работы Шмахмана, пытавшегося воскресить многие старые идеи, оказавшиеся в опале или просто забытые, например из статьи 1934 года, в которой говорилось, что мозжечок участвует в модуляции раздражения, внимания и сна. В 1970-х годах мы узнали, что удаление определенных областей мозжечка может вызвать резкие изменения в чувстве злости. Обезьяны с поражением одной части мозжечка испытывали ярость, которую ученые называли притворной, потому что она не имела никакого объективного внешнего стимула. (На самом деле у обезьян были все основания злиться, потому что какой-то хирург только что повредил им часть мозга, но эксперименты показывают, что животные проявляют эту ярость только после повреждения определенных частей мозжечка — и никакой иной области мозга.) Повреждения других частей мозжечка делают обезьян спокойнее — эти знания используются в клинических условиях для того, чтобы успокоить шизофреников. Электрическая стимуляция тонкой полоски ткани в центре мозжечка, называемой червем, может привести к агрессии у человека, а стимуляция другой области — к снижению уровня тревожности и облегчению депрессии.
Перед Криком по-прежнему стояла тарелка с десертом, и он ее отодвинул. Он сжимал стакан с ледяной водой. У него на руках сквозь кожу проступали вены. На мгновение мне показалось, что я вижу, как бьется его пульс. Крик вдруг замолчал, всматриваясь в пространство и размышляя. В зале стало совершенно тихо, лишь через открытое окно слышался шум волн внизу.
Мы обсудили работу нейробиологов, которые в 1970-х годах показали, что внутреннее ухо связано не только со слуховой корой, как считалось ранее. У кошек и крыс — животных, чья слуховая система хорошо изучена и имеет значительное сходство с человеческой, — наблюдаются связи, приходящие в мозжечок напрямую из уха, которые координируют движения животного, связанные с ориентацией в пространстве по слуховым стимулам. В мозжечке есть даже специальные нейроны, чувствительные к местоположению, и именно они позволяют быстро повернуть голову или все тело к источнику звука. Эти области, в свою очередь, направляют проекции в области лобной доли, которые, как показали наши с Урсулой и Винодом Меноном исследования, активно участвуют в обработке как языка, так и музыки, — это области в нижней лобной доле и орбитофронтальной коре. Что здесь происходит? Почему связи, идущие из уха, минуя слуховую кору — основную зону восприятия звуковой информации, тянутся массой волокон сразу в мозжечок — центр двигательного контроля (и, возможно, эмоций)?
Избыточность и распределение функций — важнейшие принципы нейроанатомии. Суть игры в том, что организм должен прожить достаточно долгое время, чтобы передать свои гены через репродукцию. Жизнь опасна, есть большая вероятность получить по голове и лишиться некоторых функций мозга. Чтобы он сохранил работоспособность после черепно-мозговой травмы, нужно, чтобы повреждение одной его части не выключило всю систему. Поэтому у важных частей мозга развились дополнительные связи.
Наша система восприятия тонко настроена на обнаружение изменений в окружающей среде, потому что они могут сигнализировать о надвигающейся опасности. Это прослеживается в каждом из пяти чувств. Наша зрительная система, способная видеть миллионы цветов и даже различать детали в темноте, улавливая одиночные фотоны, наиболее чувствительна к резким изменениям. Целая область зрительной коры — медиальная височная доля — специализируется на обнаружении движения. В ней срабатывают нейроны, когда в нашем зрительном поле перемещается какой-нибудь объект. Наверняка вам доводилось инстинктивно прихлопывать насекомое, севшее вам на шею, — ваша сенсорная система замечает чрезвычайно тонкое изменение давления на кожу. И, хоть это и клише из детских мультфильмов, но способность улавливать изменение запаха, например аромата яблочного пирога, остывающего на подоконнике у соседа, может вызвать настороженную реакцию, которая заставит нас заново сориентироваться в пространстве. Но самую сильную реакцию испуга обычно вызывают звуки. Внезапный шум может заставить нас вскочить, повернуть голову, пригнуться или закрыть уши ладонями.
Слуховой испуг — самая быстрая и, наверное, самая важная из наших реакций страха. И это имеет смысл: в мире, где мы живем, под покровом атмосферы внезапное движение объекта, особенно большого, вызывает возмущение воздуха. Это движение молекул воспринимается нами как звук. Принцип избыточности заставляет нашу нервную систему сохранять способность реагировать на звуковые сигналы даже при частичных повреждениях. Чем глубже мы заглядываем в мозг, тем больше обнаруживаем избыточных связей, скрытых цепей и соединений между системами, о которых раньше не подозревали. Эти запасные системы выполняют важную для выживания функцию. В научной литературе недавно появились статьи о людях, которые лишились всех зрительных соединений, однако по-прежнему «видят». Несмотря на то что они не сознают, что видят, и даже считают себя незрячими, они по-прежнему ориентируются в объектах и иногда могут их идентифицировать.
Похоже, у нас есть рудиментарная, или дополнительная, слуховая система, связанная с мозжечком. Таким образом, у нас сохраняется способность быстро реагировать — эмоциями и движением — на потенциально опасные звуки.
С рефлексом испуга и исключительной чувствительностью слуховой системы к изменениям связана схема привыкания. Если у вас постоянно гудит холодильник, вы настолько привыкаете к гулу, что перестаете его замечать. Представим, что крыса спит у себя в норе и слышит громкий шум наверху. Это могут быть шаги хищника, и крыса испугается, что вполне разумно. Но это может быть и ветка, которая из-за ветра более или менее ритмично стучит о землю над норой. После пары десятков таких ударов крыса поймет, что опасность ей не угрожает, и перестанет обращать внимание на звуки. Если их интенсивность или частота изменится, это будет значить, что крысе нужно снова прислушаться. Ветер усилился, и ветка, закачавшаяся с новой силой, вот-вот разрушит жилище? Или же ветер стих и тогда можно без опаски выйти наружу и поискать пищу либо партнера? Привыкание — важный и необходимый процесс, позволяющий разграничить то, что нам угрожает, и то, что не угрожает. Мозжечок выполняет функцию своеобразного хронометра, поэтому при его повреждении у нас нарушается способность отслеживать регулярность сенсорной стимуляции и, как следствие, привыкать к чему-либо.
Урсула рассказала Крику о том, что Альберт Галабурда в Гарварде обнаружил дефект формы мозжечка у людей с синдромом Вильямса. Синдром Вильямса возникает, когда у одной хромосомы (7-й) не хватает около 20 генов. Такое бывает у одного из 20 000 новорожденных, то есть встречается в четыре раза реже, чем более известное расстройство развития — синдром Дауна. Как и синдром Дауна, синдром Вильямса является результатом ошибки при считывании генетической информации, которая происходит на ранних стадиях развития плода. Результаты потери этих 20 генов из 25 000 или около того, которые у нас вообще есть, оказываются разрушительными. У людей с синдромом Вильямса бывают серьезные когнитивные нарушения. Мало кто из них способен научиться считать, определять время или читать. Однако у них остаются вполне невредимыми языковые навыки, а кроме того, эти люди очень музыкальные, необычайно общительные и приятные. Во всяком случае, они эмоциональнее большинства людей и, безусловно, дружелюбнее и коммуникабельнее среднестатистического человека. Как правило, больше всего им нравится создавать музыку и заводить новые знакомства. Шмахман обнаружил, что поражение мозжечка может вызывать симптомы, похожие на те, что возникают при синдроме Вильямса: люди внезапно становятся слишком общительными и ведут себя чересчур фамильярно с незнакомцами.
Пару лет назад меня попросили навестить подростка с синдромом Вильямса. Кенни оказался дружелюбным и веселым, и ему очень нравилась музыка, но тест на коэффициент интеллекта он проходил менее чем на 50 баллов, а это значит, что в 14 лет он обладал умственными способностями семилетнего ребенка. Кроме того, как и у большинства людей с синдромом Вильямса, он имел очень плохую зрительно-моторную координацию, и ему было трудно застегивать одежду (ему помогала мама), завязывать шнурки (он носил обувь на липучках) и даже подниматься по лестнице и перекладывать еду из тарелки в рот. При этом он играл на кларнете. Он выучил несколько произведений и при игре выполнял множество сложных движений пальцами. Он не знал названий нот и не мог сказать, что именно он делает в любом заданном месте в произведении, — казалось, его пальцы обладали собственным разумом. Он начинал играть — и вдруг проблемы со зрительно-моторной координацией словно исчезали! Но как только он переставал играть, ему нужно было помогать открыть чехол, чтобы убрать инструмент.
Аллан Рейсс из Медицинской школы Стэнфордского университета продемонстрировал, что новый мозжечок — новейшая часть мозжечка — у людей с синдромом Вильямса крупнее, чем у среднестатистического человека. Движение, направляемое музыкой, у людей с синдромом Вильямса чем-то отличается от остальных видов движения. Зная, что морфометрия мозжечка у них отличается от морфометрии у других людей, мы предположили, что этот орган обладает неким «собственным разумом» и может кое-что рассказать нам о том, как он обычно влияет на обработку музыки у здоровых людей. Мозжечок играет важнейшую роль в некоторых эмоциях: испуге, страхе, ярости, спокойствии, общительности. А у людей с синдромом Вильямса он участвует в обработке слуховой информации иначе.