* * *
Чем больше мы будем прояснять принципы работы мозга, тем шире они станут применяться в самых разных областях — от искусственного интеллекта до архитектуры, от микрочипов до роботов-марсоходов. Нам больше не придется исправлять огрехи в хрупких устройствах или загромождать ими свалки. Напротив, наш биологический мир, как и мир рукотворный, заполнят машины, способные сами себя перенастроить.
Подозреваю, что наши далекие потомки, оглядываясь на исторические перипетии промышленной революции, лишь в удивлении разведут руками: отчего нам потребовалось столько времени для достижения прогресса, когда этого можно было добиться гораздо раньше лишь за счет копирования принципов, в которых природа воплотила мудрость миллиардов лет эволюции.
И когда молодой человек спросит у вас, какими через полвека станут наши технологии, смело отвечайте: «Ответ — у тебя перед глазами».
Глава 12НАЙТИ ДАВНО ПОЧИВШУЮ ЛЮБОВЬ ЭТЦИ
В сентябре 1991 года двое путешественников из Германии наткнулись в Альпах на труп, точнее, только на голову и плечи, поскольку все, что ниже, вмерзло в ледник. Благодаря этому тело сохранилось и мумифицировалось в мерзлоте. Вроде бы ничего удивительного: в тех местах что ни год находили насмерть замерзших альпинистов, но эта находка оказалась совсем другого рода.
Обнаруженный мертвый мужчина замерз пять тысяч лет тому назад.
Его окрестили Тирольским ледяным человеком и даже дали ему имя — Этци. Тело в несколько заходов бережно вырубили изо льда, затем дождались, пока оно разморозится на месте обнаружения под действием ледяного горного воздуха, и только потом спустили на сооруженных из лыжных палок носилках. Пока власти Австрии и Италии в течение нескольких недель препирались по поводу принадлежности ценной находки, ученые пробрались к телу и определили, что Этци происходит из позднего неолита, а точнее — из медного века1.
И тут же начали появляться вопросы. Кем был этот человек? Как выглядел, что собой представлял? В каких краях бывал, где протекала его жизнь? Читая обильные словоизлияния ученых, я не уставал поражаться, сколько сведений можно по крупицам вытянуть из этих древних останков. Содержимое желудка Этци указывало, из чего состояли две последние в его жизни трапезы (два вида мяса, серны и оленя, вперемешку с пшеничными отрубями, кореньями и фруктами). Последняя трапеза содержала молодую пыльцу, из чего ученые заключили, что смерть наступила весной. Содержание микроэлементов в волосах Этци давало общее представление о его рационе в последние месяцы жизни, а по частичкам меди можно было предположить, что он имел отношение к ее выплавке. По составу зубной эмали оказалось возможным определить регион, где Этци провел детство. Судя по затемнениям в легких, на стоянках он часто сиживал у костра. Пропорции костей ног указывали, что в молодые годы ему приходилось покрывать большие расстояния, причем в горных местностях. Судя по состоянию костей и соответствующим крестообразным точечным татуировкам на коже ног, он лечил свои изношенные колени примитивным иглоукалыванием. А по ногтям на пальцах рук можно было узнать о состоянии его здоровья: три поперечные полоски свидетельствовали о том, что за полгода до смерти он трижды страдал системными заболеваниями.
Данные о теле могут раскрыть огромный объем сведений о его хозяине, поскольку состояние тела отражает накопленный опыт — как и конфигурация коры головного мозга (см. главу 6).
Когда-нибудь мы, вероятно, научимся определять главные вехи жизни человека — чем он занимался, что представляло для него важность — по конкретным особенностям строения его нейронных ресурсов. Не исключено, что эти изыскания положат начало новой отрасли науки. Быть может, изучая процесс самоконфигурации мозга, мы сумеем установить, в каких условиях человек жил, а может, даже поймем, что его волновало и заботило. Какую руку он задействовал в навыках, требующих тонких моторных движений? Какие сигналы внешней среды были для него важны? Какова структура языка, на котором он изъяснялся? Возможно, нам удастся получить ответы и на все прочие вопросы, что нереально сделать, просто разглядывая внутренности, волосы, ногти и колени.
Разве не этой логикой мы руководствуемся при реконструкции сбитых самолетов противников? Мы исходим из того, что функция непосредственно связана со структурой: если электропроводка в кабине пилотов имеет данную конфигурацию, значит, за этим стоит конкретный смысл. Такие же возможности открывает ретроспективное раскодирование мозга.
Если все пойдет правильным путем, где-нибудь через полвека мы снова придем к Тирольскому ледяному человеку, который хранится в запаянной стеклянной капсуле в Археологическом музее Больцано. И прочитаем подробности событий жизни Этци, непосредственно впечатанные в ткань его мозга. А то, чем он жил, поймем не со стороны и не по внешним признакам, а по его собственному восприятию. Что он считал важным в жизни? В каких заботах и волнениях проводил свои дни? Кого любил? То, что сегодня воспринимается как фантастика, через несколько десятилетий может стать наукой.
Нам уже известно, что в длительной временной перспективе эволюция создавала живых тварей в соответствии со средой их обитания. Отметим, что фоторецепторы в сетчатке наших глаз идеально приспособлены к восприятию спектра солнечного света, а в геноме содержатся археологические записи о древнейших инфекционных заболеваниях. Но если брать значительно более короткий временной горизонт длиной в человеческую жизнь, то особенности мозговой организации могут рассказать о человеке намного больше: сама структура мозга отражает его заботы, занятия, которым он посвящал свое время, а также «горячие точки», где содержится вал информации о локальной среде его обитания. Таким образом можно не только составить характеристику Этци как представителя своей исторической эры, но и прочитать микроскопические «записи» в дневнике его жизни, запечатленные в клетках мозга. Мы смогли бы получить представление о лицах его братьев-сестер, детей, старших родичей, друзей и соперников, узнать, какие запахи втягивали его ноздри дождливыми ночами у костра на стоянке, услышать, как он говорит и как звучат знакомые ему голоса, пережить его личные радости, страхи, страдания разбитого сердца и надежды.
Не посчастливилось Этци жить во времена, когда он мог бы настроить видеокамеру и запечатлеть окружающую его реальность. Впрочем, ему это и не требовалось — он был сам себе видеокамера.
Мне часто рассказывают истории чудесного исцеления: «Врачи сказали моей племяннице, что она больше никогда не сможет ходить. Но вы только посмотрите, как бодро она бежит по дорожке!» Во-первых, заявляю, что преклоняюсь перед пациенткой и ее семьей, которые справились с такой бедой. Во-вторых, у меня есть кое-какие сомнения в заключении лечащих врачей: вряд ли они действительно сказали «никогда», не предварив свой вердикт чем-нибудь вроде «самый вероятный сценарий…». Не исключаю также, что доктор просто хотел оградить себя от судебного иска и намеренно установил такую низкую планку ожиданий, поскольку любой прогресс в сравнении с ней будет оценен как благо. Но каковы бы ни были причины, хороший врач в подобных случаях редко позволяет себе категоричность суждений, памятуя, что способность мозга к перенастройке дает шанс на исцеление, особенно у юных пациентов.
На мой взгляд, в биологии нет ничего более прекрасного, чем пластичность мозга. Я попытался выделить главные особенности этого явления в виде семи принципов.
Отражай реальность. Всякий мозг подстраивается под поступающие в него входные данные.
Не пренебрегай любыми входящими сигналами. Мозг умеет пустить в дело любые поступившие данные.
Задействуй любые органы. Мозг обучается управлять вверенным ему телом, как бы оно ни было устроено.
Сохраняй ценное. Мозг распределяет свои ресурсы, сообразуясь с актуальностью.
Изолируй стабильные данные. В зависимости от характера входных данных одни части мозга проявляют больше гибкости, чем другие.
Конкурируй или умри. Пластичность мозга есть результат борьбы компонентов системы за выживание.
Следуй за фактами. Мозг выстраивает внутреннюю модель реальности и, обнаружив, что его предсказания не сбылись, тотчас же перестраивается.
Нейропластичность — не просто умопомрачительная выдумка природы, это ее коронный трюк, благодаря которому у нас есть память, гибкий интеллект, определенный уровень культуры. Секрет трюка в том, что мозг, обнаружив отсутствие инструмента для решения важной жизненной задачи, подстроится, чтобы смастерить его. Это свойство человеческого мозга — гениальная уловка, при помощи которой эволюция посредством естественного отбора расширила пространство возможностей. Над нейропластичностью не тяготеет необходимость предвидеть все и всякие обстоятельства, ибо мозг, столкнувшись с непредвиденным, сам на лету должным образом подстроит миллиарды своих параметров.
Мозг пластичен на всех уровнях, от синапсов до отделов. Постоянная борьба за нейронную территорию создает конкуренцию, в которой выживают самые приспособленные: за ресурсы воюет каждый синапс, каждый нейрон, каждая нейронная популяция. В ходе широкомасштабных конкурентных войн мозг перерисовывает свои карты так, чтобы его структура всегда отображала самые важные для организма цели.
Придет время, и нейропластичность станет привычным компонентом нашего мышления: по мере постижения реалий окружающего мира нам все с большей ясностью будет раскрываться роль мозга практически во всех аспектах нашей жизни.
Вспомним, как к середине 1990-х годов в США резко сократился уровень преступности. Одна из гипотез связывает это с одним-единственным законодательным актом — Законом о чистом воздухе, который предписал автотранспорту переход с этилированного бензина на неэтилированный, то есть без добавки тетраэтилсвинца. В результате в воздухе уменьшилось содержание свинца, а через 23 года преступность резко пошла вниз. Как