Читать книгу Тайна Бога и наука о мозге. Нейробиология веры и религиозного опыта - Группа авторов - Страница 14
3. Архитектура мозга. Как мозг строит ум
Как мозг понимает мир: когнитивные операторы
ОглавлениеДавайте снова вспомним о роботе из второй главы с его неуверенными замедленными движениями, который неспособен повторить путешествие от одной стороны комнаты к другой, чтобы открыть дверь. Когда исследователи поместили на дверь нехитрый знак в форме крестика, робот не смог довести до конца и свое второе путешествие. Мы же, люди, игнорируем такой знак и без особого труда находим дверь.
В любой момент мы можем отодвинуть в сторону все, что отвлекает, и не потеряться в море психических и внешних стимулов, чтобы создать точную и реальную картину мира, находящегося за пределами нашего черепа. Тем не менее с точки зрения фундаментального уровня взаимодействия с миром примитивный «мозг» робота решает ту же проблему, что и мозг человека: нам нужно понять значение и важность непрестанно поступающих сенсорных сигналов, которые бурным потоком поступают в наш мозг в каждый момент существования.
Мы отличаемся от робота тем, что разные части нашего мозга обмениваются информацией и взаимодействуют с потрясающей быстротой. Этот поразительный феномен нам демонстрируют дети. Если, например, дома у маленького ребенка есть рыжая с белым кошка, увидев большого черного пса, он может назвать его «кисой». Но он же никогда не назовет «кисой» пушистую рыжую с белым подушку, лежащую на его кровати. Если бы вся сенсорная информация, поступавшая в его мозг, имела равную ценность (как это происходит в случае робота), можно было бы ожидать прямо противоположного. Однако малыш может понимать, что кошка больше похожа на собаку, чем на подушку. Эти богатые перцепции в мозге создаются в тех частях, которые связывают разные области мозга, получающие и анализирующие информацию. Такие сложные структуры мозга создают живую картину окружающего мира и позволяют нам уверенно и эффективно взаимодействовать со средой.
Эти области мозга можно, пользуясь образным языком, назвать неврологическими якорями ума. Они также поддерживают действия некоторых «когнитивных операторов» – этот термин мы с Джином придумали для описания самых общих аналитических функций человеческого ума[65]. Понятие «когнитивные операторы» плохо поддается описанию. Проще говоря, это те функции, которые дееспособный ум в состоянии выполнить и готов выполнять.
Мы отличаемся от робота тем, что разные части нашего мозга обмениваются информацией и взаимодействуют с потрясающей быстротой
Сами по себе они не тождественны структурам мозга: когнитивные операторы – это коллективные функции различных мозговых структур. Например, если мы скажем, что количественный оператор (оператор, занимающийся числами и математическими данными, который помогает нам использовать их в повседневной жизни) помогает нам решить сложную математическую задачу, мы имеем в виду, что все структуры мозга и задействованные здесь функции исполняют свою работу.[66]
Чтобы идентифицировать когнитивные операторы, мы с Джином задаем всего лишь один простой вопрос: какие способности требуются уму, чтобы мы могли мыслить, и чувствовать, и воспринимать мир так, как это может делать только человек? Когнитивные операторы – ответ на такой вопрос. Они придают форму всем нашим мыслям и чувствам, но они сами по себе не есть идеи. Правильнее было бы сказать, что они есть организующие принципы ума. Они указывают на функцию ума в целом, для выполнения которой они используют многие важнейшие структуры мозга. Когнитивные операторы – это человеческая способность думать, чувствовать, понимать и анализировать наш мир. Они также определяют уникальность каждого из нас – они делают неповторимыми наши мысли и эмоции.
Хотя, возможно, существуют и другие когнитивные операторы, восемь тех, о которых здесь пойдет речь, сильнее прочих связаны с религиозными переживаниями. Для удобства мы рассмотрим каждую из этих функций отдельно. Однако в большинстве случаев эти операторы работают в сложном гармоничном единстве, чтобы мы стали теми мыслящими, чувствующими и сознательными существами, какими мы являемся.[67]
Способность видеть лес за деревьями: холистический оператор
В своей базовой форме холистический оператор позволяет нам видеть мир в целом. Благодаря этой психической функции мы, глядя на набор компонентов – скажем, на кору, листья и ветки, – тотчас же и без особых усилий понимаем, что перед нами дерево. Вероятнее всего, холистический оператор порожден деятельностью теменной области правого полушария мозга.
Способность видеть деревья за лесом: редукционный оператор
Связанный в первую очередь с деятельностью аналитического левого полушария мозга, редукционный оператор в каком-то смысле работает как антитеза оператору холистическому. Он позволяет уму разбивать целое на составляющие его компоненты. Эта психическая функция позволяет нам, например, обращать внимание на микроклимат в контексте среды в целом.
Систематика ума: абстрагирующий оператор
Абстрагирующий оператор, вероятнее всего связанный с активностью теменной доли левого мозгового полушария, обеспечивает формирование обобщенной концепции из отдельных фактов. Скажем, он позволяет нам понять, что такса, далматский дог и ирландская овчарка суть члены одной концептуальной категории. Как только такая категория формируется, другие участки мозга могут дать ей название – в данном случае «собаки». Без функции абстрагирования мы не смогли бы давать имена категориям и формулировать все другие общие концепции и идеи, связанные с речью.
Абстрагирующий оператор выполняет и более сложную функцию: он позволяет уму устанавливать связи между двумя отдельными фактами. Любая наша мысль, основанная на фактическом материале, но сама по себе не являющаяся фактом, была порождена абстрагирующим оператором. Таким образом, абстрагирование обеспечивает ему способность создавать теории, философские предпосылки, религиозные верования и политические идеологии.
Математический ум: количественный оператор
Количественный оператор позволяет при восприятии абстрагировать определенное количество, отсеяв различные другие элементы. Этот оператор, несомненно, связан со способностью ума выполнять математические действия, но он также осуществляет другие функции, тесно связанные с выживанием: например, определяет время и расстояние, а также подсчитывает жизненно важные количественные параметры (скажем, сколько осталось пищи или какое число врагов приближается сюда) и упорядочивает другие объекты или события с помощью той или иной системы счисления.
Исследования показывают, что количественная функция передается генетически и что даже младенцы до одного года способны понимать базовые концепции математики, такие как сложение и вычитание.[68]
Как и почему: каузальный оператор
Каузальный оператор обеспечивает способность ума интерпретировать все реальные события как единый поток причин и следствий. Благодаря этому мы можем догадываться о причинах и идентифицировать их, а также понимать, что у событий в принципе есть причины. Взаимоотношения между причинами и следствиями могут быть простыми и самоочевидными, но для ума не очевидно ничего из того, что сначала не подверглось обработке в нейронных аппаратах мозга. Исследования показывают, что после повреждения той части мозга, которая составляет неврологическую основу каузальной функции, человек теряет способность находить причину даже самых обыденных событий. Такого человека может озадачить, например, даже звонок в дверь, потому что нейронные структуры, которые обычно сообщают уму, что за дверью ждет гость, здесь не работают.
Каузальный оператор, вероятно, почти в каждом случае движет людским любопытством. Он побуждает нас искать причины тех явлений, которые интересуют или заботят нас, так что именно он стоит за всеми попытками науки, философии и особенно религии дать объяснение тайнам вселенной.
Либо то, либо это: бинарный оператор
Бинарный оператор дает уму один из самых мощных инструментов для систематизации реальности, что позволяет нам уверенно и действенно двигаться в физическом мире. Он позволяет уму формировать фундаментальные представления, сводя наиболее сложные типы взаимоотношений времени или пространства к парам противоположностей: верх и низ, внутри или снаружи, слева или справа, до или после, и так далее.
Существование противоположностей, как и причин, может показаться разумному человеку чем-то самоочевидным. Однако ум не думал бы о существовании причин, если бы не работал каузальный оператор, подобным образом ум не смог бы определять вещи через то, чем они не являются, если бы он был лишен бинарной функции. И действительно, при серьезном повреждении нижней части теменной доли, где совершаются неврологические процессы, лежащие в основе работы бинарного оператора, человек теряет способность находить противоположность любому предмету или слову, которые ему представляют. Подобным образом такой человек не в состоянии противопоставить один объект другому и дать их сравнительное описание. Если вы, например, спросите такого человека, чем шар для боулинга отличается от шарика для детских игр, он будет поставлен в тупик, потому что такие концепции, как «больше» или «меньше», для него недоступны. Бинарный оператор помогает уму в поиске фундаментальных различий в мире предметов и идей.
Выхода нет: экзистенциальный оператор
Экзистенциальный оператор – это функция ума, которая сообщает, что такая-то информация, обрабатываемая мозгом, говорит о чем-то существующем, о реальности. Если сказать проще, такой оператор позволяет нам почувствовать, что картинка, которую показывает нам мозг, реальна.
На существование такого оператора косвенно указывают данные нескольких недавно проведенных исследований. Во время эксперимента младенцы наблюдали за шаром, перемещавшимся слева направо по поверхности стола, а затем исчезавшим за экраном. Затем экран поднимали, и ребенок мог увидеть, что шар находится у стены справа. Затем тот же опыт повторили, но на в этот раз шар находился с левой стороны коробки, стоящей за экраном. Наконец, в третий раз шар покатился в том же направлении, а когда экран был поднят, шар оказался с правой стороны коробки. Исследование показало, что младенцы значительно дольше смотрят на шар тогда, когда он, как казалось, прошел сквозь коробку.[69]
Как считают исследователи, младенцы каким-то образом понимали, что видят нечто невозможное – один плотный предмет не может проходить сквозь другой такой же, – а это, в свою очередь, позволяет предположить, что даже младенцы естественным образом осознают, что реальность имеет конкретную природу.
Основой экзистенциального оператора, вероятнее всего, является лимбическая система, поскольку эмоции составляют важнейшую часть любого переживания реальности. Но для ощущения реальности вещей требуются также и сенсорные компоненты – нам нужно потрогать, услышать, понюхать, попробовать на вкус и, разумеется, увидеть то явление, которое мы потом сочтем реальным, – так что можно предположить, что экзистенциальный оператор использует также сенсорные ассоциативные зоны.
Чувство происходящего: оператор эмоциональной ценности
Все упомянутые когнитивные операторы, работая согласованно, сообщают нам способность глубоко понимать мир, что свойственно только человеку. Благодаря им мы видим причины, количественные соотношения, порядок и единство элементов окружающего нас мира или же можем противопоставлять эти элементы и выделять из них отдельные части. Каждая из таких функций, несомненно, помогает человеку выживать, но все вместе они есть не что иное, как интерпретация мозгом наших перцепций. Все эти функции не позволяют нам оценивать вещи, воспринимаемые мозгом, эмоционально.
Оператор эмоциональной ценности приписывает эмоциональное значение всем перцептивным и когнитивным элементам. Без этой функции мы оставались бы чем-то вроде самых совершенных роботов. Другие когнитивные операторы дают нам возможность понимать и умело анализировать окружение, но без двигателя мотиваций, который составляют чувства – страх или радость, или стремление выжить, – мы не стали бы таким процветающим биологическим видом, каковым являемся.
Факты убеждают нас в том, что если Бог действительно есть, его существование проявляется только в сложных нервных путях и физиологических структурах головного мозга
Отчасти на значимость этого оператора указывает гипотеза соматического маркера, представленная в книге Антонио Дамазио «Чувство происходящего»[70]. Дамазио утверждает, что эмоции жизненно важны для работы разума человека, включая рациональное мышление. Без оператора эмоциональной ценности мы не стремились бы общаться с другими людьми, не искали бы себе пары и не заботились бы о детях. Поскольку мозг приписывает этим важным типам поведения огромную эмоциональную ценность, мы настойчиво и страстно занимаемся крайне важной для нашего выживания деятельностью такого рода.
65
Сначала мы разработали концепцию когнитивного оператора для того, чтобы описывать общие функции мозга. Она близка к концепции когнитивных модулей, поскольку те также и исполняют определенные функции, и локализованы в определенном отделе (или отделах) головного мозга. Тем не менее мы будем продолжать использовать термин когнитивный оператор, поскольку он указывает на то, как в целом мозг поступает с различными сенсорными или когнитивными данными. Следует заметить, что все свидетельства о работе когнитивных модулей можно отнести и к когнитивным операторам. Мы продемонстрируем, что когнитивные операторы, представленные в данной книге, – это по сути особые способы обработки информации мозгом, неотъемлемая часть функционирования мозга. Таким образом, мы вправе считать, что есть надежные биологические и эволюционные причины для существования когнитивных операторов (модулей). Martin, Ungerleider, and Haxby (2000) утверждают, что известны предшествовавшие речи способы «обработки и хранения информации о форме, цвете, изменении и движении», а также, вероятно, о «пространстве, времени, количестве и аффективной ценности». Как мы увидим, представление о когнитивных операторах соответствует этому описанию.
66
Когнитивные операторы отличаются от когнитивных модулей – последний термин использует, например, такой нейробиолог, как Steven Pinker (1999). Как нам кажется, второй термин описывает более конкретные функции, которыми занимаются конкретные мозговые структуры. Так, скажем, математический модуль – это лишь определенный набор функций, связанных с основами арифметики, тогда как количественный оператор включает в себя сразу широкий спектр функций мозга, имеющих отношение к математике.
67
О существовании холистического оператора говорят данные исследований функций правого полушария, которое применяет более холистичные методы при обращении с перцепциями и для решения проблем (Schiavetto, Cortese, and Alain 1999; Sperry, Gazzaniga, and Bogen 1969; Nebes and Sperry 1971; Gazzaniga and Hillyard 1971; Bogen 1969). Редукционный оператор явно связан с нашими дедуктивными способностями, за которые, как принято думать, отвечает левая височно-теменная область (Luria 1966; Basso 1973). Абстрагирующий оператор, скорее всего, находится в левой нижней части теменной доли (вероятно, в области угловой извилины), он формирует важную часть «речевой оси» (Luria 1966, Geschwind 1965; см.: также Joseph 1996). Происхождение количественного оператора, похоже, сложнее, чем мы думали раньше, поскольку, по-видимому, здесь задействованы как левая, так и правая нижние теменные области. Обычно конкретно математические функции связывают с работой левого полушария, тогда как правое полушарие обладает способностью лучше сравнивать цифры. Подробнее о количественных способностях мозга см.: в работе Dehaene 2000, где автор говорит, что «данные исследований получения, понимания и подсчета чисел указывают на то, что здесь мы имеем дело с модулярной организацией». Наша концепция когнитивного оператора указывает на более глобальное явление, хотя, вероятно, оно складывается из отдельных конкретных модулей, участвующих в обработке количества, см.: Pesenti et al. 2000. Наличие казуального оператора подтверждает широкий ряд сравнительно более старых исследований (Pribram and Luria 1973, Mills and Rollman 1980, Swisher and Hirsch 1971). Недавно одно исследование (Wolford 2000) продемонстрировало, что люди начинают искать последствия таких событий, о которых им сказали, что эти события носят случайный характер. Как было доказано, это преимущественно функция левого полушария. Бинарный оператор, похоже, носит более абстрактный характер (Murphy and Andrew 1993) и, возможно, расположен около количественного оператора в нижней части левой теменной доли (Gardner et al. 1978, Gazzaniga and Miller 1989). Эта же область, вероятно, отвечает за представления о «больше, чем» или «меньше, чем» относительно чисел (Dehaene 2000). Никто до нас не оставил описаний экзистенциального оператора, но, похоже, он представляет собой важный аспект человеческого восприятия. Сам факт, что мы верим в существование воспринимаемого нами объекта, быть может, указывает на самую фундаментальную функцию мозга, которая может дать сбой в случае галлюцинации или может быть использована фокусником, чтобы нас одурачить. Если говорить об операторе эмоциональной ценности, многие данные о значении эмоций для поведения и мышления человека дают нам исследования Antonio Damasio (1994, 1999). Из его гипотезы соматического маркера следует, что эмоции жизненно важны для принятия людьми решений и рационального мышления. Мы согласны с тем, что оператор эмоциональной ценности, как мы его называем, имеет определяющее значение для того, как мы упорядочиваем мир и как к нему относимся. Кроме того, эмоции необходимы для определения сравнительной ценности всех других продуктов когнитивных операторов. Если говорить о религиозном переживании, существует мнение, что «седалищем души» является лимбическая система, потому что она указывает на эмоциональную ценность, то есть силу различных переживаний, и она маркирует их как «духовные» (Joseph 2000, Saver and Rabin 1997). Наша модель также позволяет признать критическую важность лимбической системы для определения ценности некоторых переживаний и, быть может, даже для оценки того, насколько они реальны. Значение этого положения мы покажем далее. Пока достаточно сказать, что лимбическая система, на которой основывается работа оператора эмоциональной ценности, имеет определяющее значение для того, как мы упорядочиваем мир и как к нему относимся. Ее сфера деятельности не ограничивается только «иррациональными» идеями, но включает в себя также и рациональные.
68
Обсуждение исследований, посвященных способностям младенца совершать арифметические действия, – см.: Bryant 1992.
69
Подробное обсуждение данного эксперимента – см.: Spelke et al. 1992.
70
Damasio 1999.