Скорость мысли. Грандиозное путешествие сквозь мозг за 2,1 секунды - Марк Хамфрис

href="ch2-208.xhtml#id292" class="a">[208]. Тем не менее в этих областях можно частично предсказать изменение активности множества нейронов второго типа по движению точек [209]; сложные, запутанные, не совсем логичные на первый взгляд – в отличие от простого, надежного, прямолинейного увеличения или уменьшения отправок импульсов в зависимости от направления движения точек по экрану. Поэтому, возможно, совсем не удивительно, что, используя наши популяционные декодеры для участков префронтальной коры, мы можем довольно точно декодировать предстоящий выбор обезьяны, зачастую намного лучше, чем по сигналам любого отдельного нейрона [210]. И декодированная популяционная активность тоже накапливается; надежность предсказания предстоящего решения постоянно возрастает с начала показа фильма про точки и до тех пор, пока не станет почти идеальной непосредственно перед тем, как обезьяна сделает выбор. Легион принял решение [211].

Мы хватаемся за импульс, выходящий из префронтальной коры. Вокруг нас и в теменной коре потоки импульсов суммируют свидетельства ваших ощущений о том, что в пределах досягаемости есть печенье, и что вы голодны, и что Адама нет за его столом, а Анжела и Измаил не смотрят в вашу сторону, а Ава уже взяла одно, так же как Зола и Дэйв, и Шани с Хамидом, а вы все еще голодны, и в вашей руке ничего нет, и, и, и… Все это складывается в решение: берем печенье.

Глава 8

Трогательный опыт

На старт, внимание, марш

Вы решили взять печенье. В конце шоссе «Что» импульс, с которым мы путешествовали, был частью легиона, идентифицирующего предметы, находящиеся перед вами, например, рассыпчатое имбирное печенье, усыпанное крошками шоколада, в картонной коробке с нацарапанной фломастером надписью «ПЕЧЕНЬЕ». Легиона, идентифицирующего людей вокруг вас как Грэма, Сару, Дженис, Идриса, Кая. Легиона, загрузившего всю эту информацию в буфер вашей памяти и в регионы принятия решений в префронтальной и теменной коре, чтобы вы знали, о чем принимать решение. В конце шоссе «Как» клон этого же импульса был лишь одним из множества сигналов, содержащих сообщения о точном местонахождении печенья в пространстве (соседний стол), размере (большое), ориентации (от вас) и движении (неподвижно, слава небесам; ну, за исключением движения вместе со вращением Земли, но вы не можете увидеть его, находясь в той же системе отсчета, потому что вы на самом деле не всемогущи, что бы вы там о себе ни думали). Они же принимают сообщения о том, где находились, куда двигались или смотрели ваши сослуживцы, курьер из соседней пиццерии и незнакомые посетители. Все эти данные поступили также в области кратковременной памяти и принятия решений, чтобы вы знали об обстановке, в которой принимаете решение, и могли оценить осуществимость вашего сценария коварного похищения последнего печенья.

Наш импульс несется в двигательные области коры головного мозга, где его прибытие станет частью потока сообщений, означающих «двигай рукой и возьми печенье». Здесь нейроны жаждут отправить импульсы в путешествие к спинному мозгу, чтобы бомбардировать – импульс за импульсом – мотонейроны, чьи собственные импульсы, после накопления критического количества входящих сигналов, в свою очередь заставят ваши мышцы сокращаться.

Кажется, несложно. Но с точки зрения импульса это не так. «Взять печенье» – это не заранее запрограммированный маневр, а целостное действие, выполняемое выделенными специально для этого группами нейронов. Простое действие – протяни и ухвати – состоит из скоординированных сокращений спинных, брюшных и боковых мышц, позволяющих управлять движением своего торса, когда вы наклоняетесь через стол; дельтовидной мышцы, чтобы повернуть плечо; трехглавой мышцы, трицепса, чтобы разогнуть руку; мышц предплечья, чтобы раскрыть ладонь и развести пальцы, мышц пальцев, которые должны вытянуть их ровно настолько, чтобы они приземлились на края печенья. А затем в обратном направлении: сжать мышцы пальцев, чтобы они схватили печенье, в то время как мышцы руки сокращаются, чтобы притянуть руку назад к себе, предплечье и плечо поворачиваются, чтобы поднять руку к жадно открытому рту, а сложная последовательность расслабления и сокращения спинных, брюшных и боковых мышц возвращает ваш торс в удобное, в чем-то даже вальяжное положение на черно-зеленом сетчатом офисном кресле.

Как все это проделывают нейроны моторных отделов коры? Что касается протягивания и хватания, этих важнейших шагов на пути к добыванию ценного печенья, у нас для них есть неплохие дорожные карты [212]. Чтобы завершить путешествие, нам нужно будет проследить за нашим импульсом, когда он будет пересекать области планирования досягаемости предметов в теменной доле коры, затем через премоторную кору, где действия протягивания и хватания будут готовиться для первичной моторной коры – того места, где сосредоточено большинство нейронов, которые посылают аксоны непосредственно в спинной мозг. Вместе с нашим импульсом от нейрона во внутритеменной борозде мы являемся частью легиона, несущего сообщения о том, где именно находится печенье, и что этот вкусный предмет представляет собой, по сути, сплющенное полушарие [213]. Мы прибываем в нейрон третьего слоя премоторной коры, который буквально готовится заставить вас двигаться. Поскольку именно отсюда, за несколько сотен миллисекунд, прежде чем ваша рука начнет двигаться, отправляется волна импульсов.

Как я говорил в предыдущей главе, нервные клетки, управляющие движением, входят в число любимых нейронов Счетчиков. В самом деле, если бы мы остались здесь, в премоторной коре головного мозга, и начали подсчитывать импульсы от окружающих нас нейронов, которые они отправляют в процессе этой подготовки к совершению сложного движения, мы бы увидели, что активность некоторых из них предшествуют последующему движению руки, сложной комбинации сокращения и расслабления отдельных мышц; другие, казалось бы, продемонстрировали, что отвечают за более абстрактные параметры, такие как предполагаемое направление, или скорость, или требуемое конечное положение хватательного механизма вашей руки (соответственно: вперед, быстро, печенье) [214]. Но многие, а возможно, что и большинство нейронов вокруг нас не имеют никакой видимой специализации. Еще сильнее сбивает с толку то, что многие нервные клетки из тех, что демонстрировали некоторую настройку на определенные функции во время подготовки к движению, по-видимому, изменяют эту настройку во время фактического выполнения движения [215]. Что вроде бы не имеет смысла, если работа этих нейронов состоит в том, чтобы выполнять то, на что они настроены. Однако давайте вспомним, что же именно мы узнали во время нашего путешествия о значении подобной – внешне хаотичной и беспорядочной – активности отдельных нейронов, когда невозможно понять, что делает и за что отвечает каждый? Совершенно верно, это означает, что само сообщение закодировано в легионе импульсов от множества нейронов. Но что за сообщение отправляется при подготовке к движению?

Движения в физическом мире ставят перед мозгом новую проблему, с которой мы еще не сталкивались во время нашего путешествия.