«Марабу»: Каким будет ваш курс в этом году?

Сара Шомштейн: Мы сосредоточимся на понятии когнитивных функций. Будем разбираться, как работает мозг, когда мы смотрим на мир, и что вообще значит «видеть». Это не только про глаза: глаза — лишь начальная стадия, а видим мы мозгом. Поговорим о том, что значит воспринимать и распознавать лица, какие части мозга за это отвечают, как эта функция ломается при инсульте или поражении определенной зоны. Поговорим об эмоциях на нейронном уровне — зачем они нам нужны. И о языке — что это такое и как мы его воспринимаем. Все это — на уровне нейронов, восприятия и обработки информации.

«М.»: Какой пример лучше всего иллюстрирует хрупкость нашего восприятия?

С. Ш.: Если говорить о распознавании лиц, то существует часть мозга, при поражении которой человек перестает узнавать родителей, детей, братьев и сестер, известных актеров и политиков. При этом все остальные когнитивные функции остаются нетронутыми: такой человек ведет нормальные беседы, рассуждает. Это показывает, что в мозге есть узкоспециализированная зона с единственной функцией — распознавать лица.

«М.»: Получается, это очень изолированная часть мозга?

С. Ш.: Да. Точно так же устроена другая часть мозга — центр Брока. Если инсульт поражает этот центр, то человек перестает воспроизводить язык. Он все понимает: поднимает руку по просьбе, решает уравнения, но не может найти и произнести слова. Не потому, что нарушены голосовые связки, а именно потому, что повреждена часть мозга, ответственная за сложение слов в предложения. Речь становится похожей на телеграмму — только ключевые слова, без связок.

«М.»: Людям с такими поражениями можно помочь? Или мы пока только изучаем это все?

С. Ш.: Ради этого мы и занимаемся исследованиями. Есть редкие случаи, когда другие части мозга берут на себя работу поврежденных. Но в основном — нет. Если нейроны погибли из-за опухоли, инсульта или травмы, мозг новых не создает. А если у этих нейронов была узкая специализация — распознавать лица, воспроизводить или интерпретировать язык, — другие нейроны не могут взять это на себя. Пациенты с прозопагнозией (лицевой слепотой) и афазией (утратой речи) остаются с этими проблемами навсегда. 
Именно поэтому так важно понять, как устроен мозг: нельзя починить машину, не зная, какие в ней детали.

То же самое с эмоциями. Есть часть мозга — амигдала, — отвечающая за страх. У людей с ее поражением страха нет совсем. Это звучит привлекательно, но такие люди, как правило, живут недолго, они совершают опасные вещи — переходят дорогу на красный, берут горячую кастрюлю и не отпускают.

«М.»: Много ли таких людей?

С. Ш.: Людей с отсутствием страха, с абнормальной амигдалой, довольно мало. Клинических случаев — немного. Но если посмотреть шире: есть, например, скалолаз, залезший на вершину Эль-Капитан в Йосемитском парке без страховки. Люди думают, что это отклонение, и отчасти правы. Если взять нормальное распределение страха, на одном конце окажутся те, кто боится всего, на другом — те, кто не боится ничего. А такой скалолаз, вероятно, вообще за пределами этого распределения. Его амигдалу исследовали, и она действительно отличается от среднестатистической.

Мы не всегда отдаем себе отчет в том, что абсолютно все, что мы делаем — это нейроны. Просто электрические импульсы в определенных частях мозга. Без них нет ни страха, ни распознавания лиц, ни понимания языка. И любви тоже нет.

«М.»: То есть если мы понимаем, как работают эти импульсы, мы можем сделать, условно говоря, «прививку бесстрашия»?

С. Ш.: В принципе — да. Только это не совсем прививка. Если мы понимаем, как работает амигдала, из каких компонентов она состоит, можно настроить один из них так, чтобы человек испытывал больше или меньше страха. Аналог уже существует: кохлеарные импланты для людей с врожденной глухотой. Проблема там — в тимпанической мембране: нет нейрона, который переводит физическую вибрацию в нейронный сигнал. Современные импланты берут эту роль на себя. Со страхом — та же логика. Те же импульсы, просто нужно разобраться, как именно они устроены в этой зоне.

«М.»: Это возможно в обозримом будущем?

С. Ш.: Зависит от горизонта. На 20–25 лет вперед — не думаю. Мозг — невероятно сложная система. В нем огромное количество нейронов, каждый из которых работает относительно самостоятельно. Нужно понять, какую информацию обрабатывает конкретный нейрон, как эта информация включается в общую систему восприятия, как это влияет на поведение. Это очень многоуровневая система. Мы еще не до конца понимаем химию импульсов — как самый нижний уровень через цепочки каскадов выливается в то, что я сейчас веду с вами беседу.

«М.»: Не бывает ощущения бессилия перед такой сложной задачей?

С. Ш.: Нет. Потому что мы используем свой мозг, чтобы понять свой мозг. Это очень молодая наука — только в сороковые годы прошлого века мы начали думать, что мозг похож на компьютер, что он обрабатывает информацию. Хотя мозг — не совсем компьютер: он обрабатывает информацию параллельно, чего не делает даже самый мощный суперкомпьютер. 

Каждый двигается в своем направлении: биохимики разбираются с молекулами внутри и снаружи клеток, математики — с тем, как вообще возможно вычислять столько информации, мы занимаемся поведенческим уровнем. Чтобы понять мозг, нужно все сразу: химия, биология, физика, математика, психология. Все общие знания понадобятся, чтобы разобраться, как работает этот потрясающий орган.

«М.»: Подростки часто говорят, что их никто не понимает. С точки зрения нейронауки в этом есть доля правды?

С. Ш.: Да, конечно. Детей тоже никто не понимает. Мозг продолжает развиваться и меняться примерно до 15–16 лет. Разные его части развиваются по-разному: то, что нужно сразу — видеть, слышать, говорить, двигаться, — формируется рано. А фронтальная кора, отвечающая за критическое мышление и так называемые исполнительные функции, развивается последней, примерно в 14–17 лет. Поэтому, когда взрослые разговаривают с подростками, у них буквально разная логика устройства мира. Подростки правы: мы их действительно не совсем понимаем.

«М.»: А вы сами когда задумались, как работает мозг?

С. Ш.: Началось еще на уроке биологии — мимоходом проходили мозг, и я подумала, что стану врачом-невропатологом. Потом в университете был курс Drugs, Brain and Behavior. Профессор объяснял, что все, что мы делаем и чувствуем, можно проследить до электрического импульса. Это меня перевернуло. Все чувства казались мне чем-то абстрактным, другим, а оказалось, что это те же импульсы, та же обработка информации, та же интерпретация мира вокруг нас.

«М.»: Есть ли открытия последнего времени, которые вас удивили или вдохновили?

С. Ш.: Пожалуй, самое интересное — исследования на мышах с генетически модифицированными нейронами, которые можно активировать светом. Таким способом удается реактивировать воспоминания. Память о событии — это всегда комбинация: эмоции кодируются в одних нейронах, сенсорные впечатления — в других, контекст — в третьих. Если реактивировать их, событие воспроизводится. Это важно потому, что мы начинаем понимать не просто, как работает один нейрон, а как взаимодействуют целые ансамбли нейронов в разных частях мозга — и как из этого складывается то, что мы называем памятью.

«М.»: Может ли это воздействие вернуть нам «забытые» воспоминания? Или это именно реактивация того, что мы и так помним?

С. Ш.: Отчасти. Если информация еще существует в мозге, пусть и погребена, ее можно воспроизвести. Но память со временем деградирует: у кого-то воспоминания детства живы, у кого-то нет. Если информация уже ушла — реактивировать нечего.

И это, возможно, к лучшему. В «Черном зеркале» есть эпизод, где в будущем можно прокрутить видео любого воспоминания — что ты сказал в ссоре, что на самом деле произошло. И это показано как кошмар. Мозг устроен так, чтобы мы забывали: память не переигрывает события, а лишь воспроизводит их контур. С точки зрения эволюции это, вероятно, наилучший адаптивный сценарий.