Дин Буономано - Мозг – повелитель времени

• Название: Мозг – повелитель времени
• Автор: Дин Буономано
• Жанр: Прочая научная литература
• Год: 2019
• ISBN: 978-5-04-095335-6

Где хранятся наши воспоминания и можно ли предвидеть будущее? Человеческий мозг совершенно по-особому относится ко времени, отсюда и шестое чувство, и ощущение быстротечности и стремительности жизни. Как это работает, выяснил известный американский нейробиолог Дин Буономано с помощью результатов революционных исследований. Как же наш мозг ощущает и считывает время? Что такое чувство времени? Как связано оно с распознаванием речи и музыки? Можно ли на самом деле путешествовать во времени? Ответы – в этом бестселлере серии «Большая наука».

---

Разгон процессора. Если процессор вашего компьютера работает на частоте 2 ГГц, это означает, что он осуществляет 2 млрд операций в секунду. Эта скорость контролируется компьютерными «часами». Функция этих «часов» заключается не в том, чтобы определять время суток, а в том, чтобы установить частоту операций процессора (в данном случае путем подачи электрического сигнала через каждые 0,0000000005 с). Любители компьютерных игр знают, что процессор компьютера можно разогнать путем увеличения тактовой частоты (числа импульсов в секунду). В результате компьютер все будет делать быстрее: он может воспринимать и обрабатывать больше информации в единицу времени (недостаток в том, что процессор может расплавиться). Возможно, эффект замедления времени вызван эквивалентной ситуацией в нейросетях: способность людей реагировать быстрее и воспринимать события в замедленном ритме может объясняться тем, что в угрожающей жизни ситуации мозг начинает работать в ускоренном режиме.

Можно ли «разогнать» мозг? Время, необходимое мозгу для выполнения той или иной задачи, определяется множеством факторов, включая: 1) скорость передачи электрических сигналов (потенциалов действия или «спайков») вдоль аксонов; 2) время передачи электрохимических сигналов в синапсах (синаптическая задержка); 3) количество времени, необходимое синаптическому току для изменения потенциала нейрона, достаточного для запуска потенциала действия (что отчасти определяется так называемой временной постоянной нейрона). Скорость распространения потенциала действия и синаптическая задержка в значительной степени определяются достаточно жесткими биофизическими и биохимическими параметрами и вряд ли могут изменяться в значительной степени при реакциях типа «борьба или бегство». А вот время возбуждения нейрона в ответ на шквал сигналов от пресинаптической клетки может уменьшаться за счет нескольких механизмов91.

Один из простейших механизмов заключается в том, что нейромодуляторы (такие как норадреналин), активно выделяющиеся в мозг и кровоток при реакциях «борьба или бегство», деполяризуют возбуждающие нейроны мозга (или ослабляют торможение), что слегка облегчает и ускоряет их возбуждение. Однако изменение времени возбуждения нейрона вряд ли может повысить скорость больше, чем на 10 или 20%. Например, известно, что некоторые стимуляторы, такие как кофеин, могут повысить скорость реакции людей на стимулы (снизить время реакции), однако речь идет об изменениях в пределах 10%92. Посредством пока не очень понятных механизмов нейромедиаторы могут усилить и сконцентрировать наше внимание на внешних событиях. В частности, хорошо известно, что эффективность действия и время реакции корректируются путем сосредоточения внимания. Хотя такие эффекты, вполне вероятно, играют какую-то роль в фантастических достижениях профессиональных спортсменов, вряд ли с ними можно связывать способность «реагировать с быстротой молнии в соответствии с точной оценкой ситуации» или «внезапно вспоминать все события прошлой жизни».

Сообщения людей, молниеносно спасавших жизнь в сложной и опасной обстановке, вряд ли отличаются большой точностью. Причем в большинстве случаев до нас доходят рассказы профессионалов – автогонщиков, летчиков-истребителей и спортсменов, т. е. людей, чья нервная система подготовлена тысячами часов тренировки. Как писал один исследователь, «опытный гребец может привести тело, лодку и весло в единственно правильное соответствие, которое позволит пройти пороги и водопады. Менее опытные не знают, как себя вести, паникуют и совершают действия, которые только усиливают опасность»93.

Многие исследователи описывали проявления сверхчеловеческих возможностей у людей, оказавшихся в угрожающей жизни ситуации, но у нас также нет недостатка в описаниях ситуаций, когда в подобных условиях люди принимали неверное решение. Так что, возможно, именно приходящие с опытом концентрация внимания и отточенность движений позволяют профессионалам быстро и правильно действовать в опасных ситуациях, тогда как остальные – несмотря на субъективное восприятие замедления времени – пассивно трепещут или застывают перед лицом опасности.

Гиперпамять. Еще одно возможное объяснение эффекта замедления времени заключается в том, что это иллюзия, возникающая уже после завершения события. Иллюзия в том смысле, что люди воспринимают происходящее в замедленном ритме не в момент события, а когда возвращаются к этому событию в памяти. Во время реакции «борьба или бегство» мозг может повышать временное и пространственное разрешение памяти. Другими словами, в таком состоянии скорость восприятия событий более или менее нормальна, но серия воспоминаний может быть подробнее обычного, так что в ретроспективе кажется, что все происходило в замедленном ритме.

Вот что рассказывал человек, который едва не попал под поезд: «Когда поезд приблизился, я увидел машиниста. Это было как в замедленном кино, в котором кадры сменялись толчками. Так я увидел его лицо»94. Но как понять, таким ли было восприятие ситуации в момент опасности, или так картина отразилась в воспоминаниях? Более того, как понять, было ли это на самом деле (действительно ли человек смог разглядеть лицо машиниста)? Известно, что наши воспоминания об эмоциональных событиях бывают весьма ненадежными. Например, жертвы тяжелых преступлений часто ошибаются при опознании подозреваемого95.

Тем не менее вполне вероятно, что какая-то версия гипотезы о гиперпамяти отчасти может объяснить эффект замедления времени, поскольку нейромодуляторы, выделяющиеся в момент опасности или серьезного эмоционального потрясения, действительно могут усиливать память. Считается, что это одно из объяснений так называемой вспыхивающей памяти (например, когда люди могут вспомнить, где находились в тот момент, когда услышали о таких трагических событиях, как теракты 11 сентября). Еще один пример усиления памяти при реакции «борьба или бегство» – посттравматическое стрессовое расстройство, при котором у людей возникают чрезмерно сильные и навязчивые воспоминания96

Конец ознакомительного фрагмента.

Текст предоставлен ООО «ЛитРес».

Прочитайте эту книгу целиком, купив полную легальную версию на ЛитРес.

Безопасно оплатить книгу можно банковской картой Visa, MasterCard, Maestro, со счета мобильного телефона, с платежного терминала, в салоне МТС или Связной, через PayPal, WebMoney, Яндекс.Деньги, QIWI Кошелек, бонусными картами или другим удобным Вам способом.

1

Бальтасар Грасиан – испанский писатель и философ XVII в. – Прим. ред.

2

http://oxforddictionaries.com/words/the-oec-facts-about-the-language.

3

Точнее, видят распределенные в пространстве предметы.

4

Сетчатка некоторых животных содержит клетки, регистрирующие движение – т. е. «перемещение» предметов во времени (и в пространстве). Кроме того, следует отметить, что улитка уха тоже обладает чувством времени, поскольку волосковые клетки внутреннего уха настраиваются на частоту вибрации молекул воздуха, а частота – мера времени полного колебания. Эти частоты слишком велики, чтобы большинство нейронов могло на них реагировать и чтобы мы могли осознанно воспринимать эти колебания.

5

Из Оксфордского словаря английского языка.

6

Подробнее история маятника изложена в книге Matthews (2000).

7

В ряде научно-популярных книг представлен прекрасный обзор истории развития математики и физики (см., например, книгу Пенроуза «Новый ум короля», 1989).

8

Barbour, 1999.

9

Wells, 1860.

10

Я слишком упрощаю ситуацию. В середине XX в. было опубликовано несколько серьезных книг и статей, выдержавших испытание временем (см., например, Lashley, 1951, и Fraisse, 1963).

11

Kandel et al., 2013. Вы также не найдете слова timing (распределение времени), хотя найдете слово temporal, которое, впрочем, в большинстве случаев относится к temporal lobe (височной доле мозга), поскольку это слово имеет двоякий смысл: во-первых, это прилагательное от слова temple (висок), во-вторых, производное от слова time (время). Из-за этой путаницы некоторые люди считают, что наша способность определять время локализована в височной доле мозга. Заметьте, что я привожу этот пример не для того, чтобы указать на упущения автора учебника, но как доказательство явного недостатка внимания к вопросам времени в нейробиологии в целом.

12

Ivry and Schlerf, 2008.

13

Dudai and Carruthers, 2005; Tulving, 2005; Schacter and Addis, 2007; Schacter et al., 2007.