Среда цвета индиго: исследования анатомии синестезии

Книга Ричарда Сайтовика, которого журнал New Scientist назвал первопроходцем в области исследования синестезии, и Дэвида Иглмана, вышедшая сравнительно недавно, в 2009 году, представляет собой популярное, доступное широкому кругу читателей объяснение того, что такое синестезия в её современной научной трактовке. Авторы отмечают особенную важность личных самоотчетов для исследования феномена синестезии, поскольку именно описание индивидуальных ощущений дает возможность точнее типологизировать разновидности синестезии и составлять тесты для её обнаружения. В книге описывается случай Соломона Шерешевского, как одного из уникальнейших обладателей множественной синестезии. Указывается связь синестезии с эйдетической памятью, а также более высокой цветоразличительной способностью. Дэниел Тэммет, знаменитый гений-аутист, чья феноменальная память сочетается с синестезией, так охарактеризовал эту книгу: «Это потрясающее исследование невероятного разнообразия форм и творческого потенциала мозга синестета». Надеемся, что в скором времени российский читатель сможет найти эту книгу на русском языке.

Сайт synaesthesia.ru предлагает вам отрывок из книги Р.Сайтовика и Д.Иглмена «Среда цвета индиго». Публикуется с официального разрешения MIT Press. Перепечатка запрещена.

Преобрести книгу на английском языке можно здесь

Вопросы без ответов

Мы начали с консервативной точки зрения на работу мозга, которая подразумевает, что некоторые функциональные модули в мозге синестета соединены большим, чем в любом другом, количеством связей. Однако несостоятельность такого подхода в объяснении синестезии и продолжающиеся в настоящий момент исследования в этой области, четко указывают на то, что старая точка зрения требует серьезной доработки. И ключевой момент заключается в том, что мы сомневаемся в модульном строении мозга. Это означает, что широко распространенное в науке мнение о том, что отдельно взятые функции в мозге изолированы, не выдерживает критики, и такое явление как синестезия становится ещё одним аргументом в пользу необходимости изменения общей парадигмы исследований.

Традиционной нейронауке характерно представление о работе мозга как о генетически запрограммированном наборе функциональных модулей, включающем в себя только те приемы обработки информации, которые сложились в нем эволюционно. В 1908 году немецкий невролог Корбиниан Бродманн стал первым, кто попытался разделить кору головного мозга на зоны на основе микроскопических различий в строении её клеток. Такое разделение получило название «цитоархитектоника» и стало основой представления о мозге как о конвейере, на котором каждый отдельный участок ответствен за свою часть работы: либо прием информации, либо её обработку, либо выдачу результата и так далее ⁷².

К середине прошлого столетия нейрофизиологи стали широко использовать эту модель. Они начали выделять конкретные участки коры, отмеченные Бродманном на карте мозга, которые, по их мнению, отвечали за восприятие лиц, цвета, движения и его точности, исполнения действий, намерений и так далее. К девяностым годам двадцатого века с помощью магнитно-резонансной томографии в отдельных зонах мозга действительно удалось обнаружить более высокую активность при выполнении испытуемыми конкретных заданий. Как правило, повреждение этих зон ведёт к потере способности выполнять подобные задания. Тем не менее, мы подчеркиваем, что сканирование мозга может приводить к ошибочным выводам, поскольку отражает зоны максимальной активности и не дает возможности выявить роль других структур мозга, участвующих в реализации той или иной функции. Другими словами, сканирование, в лучшем случае, позволяет получить только часть картины работы мозга, и не дает ни малейшего представления о том, какие механизмы вовлечены в процесс, который лежит за регистрируемым порогом активности.

Но как в мозге, так и во всем теле существует и другой способ передачи информации. Это так называемая «диффузная передача», при которой информация передается с помощью микроскопических молекул гормонов, пептидов или газов. Диффузная передача происходит с разной скоростью и на разных расстояниях. И если представить себе общепринятую модель работы мозга в виде жестко проложенных железнодорожных путей, по которым туда-сюда как поезда ходят нервные импульсы, то диффузная передача – это поезд, сошедший с рельсов. В рамках традиционной модели о диффузной передаче речь практически не ведется.

Несмотря на все вышесказанное, многие нейрофизиологи принимают модулярную организацию работы головного мозга за само собой разумеющийся факт. По их мнению, функциональные модули генетически сформированы для выполнения определенных функций, изолированы друг от друга (на профессиональном жаргоне «инкапсулированы») и приобрели свои характеристики в результате эволюции. Однако модульная теория является несостоятельной по ряду причин. Во-первых, совершенно очевидно, что так называемые модули мозга обмениваются информацией между собой, что в корне противоречит самой теории, поскольку модули «инкапсулированы». В качестве примера мы можем привести реакцию зоны коры, отвечающей за восприятие звука и в то же время реагирующей на визуальные стимулы, или восприятие цвета корковыми зонами, которые отвечают за движение. Более того, любая цель организма получает отклик в первичной визуальной зоне коры мозга. Это означает, что на функции так называемого модуля влияет ситуация и особенности его работы зависят от конкретных целей организма ⁷³.Иллюстрацией может послужить пример нейронов теменной области, которые, как принято считать, отвечают за зрительное восприятие предметов, но, как только организму необходимо что-то получше расслышать, те же самые нейроны начинают работать как слуховые.

Это вовсе не означает, что нейроны зрительной коры не отвечают за зрение, скорее они отвечают не только за него. Важно понимать, что эти зоны не только не изолированы, но и не имеют строгой специализации, то есть способны выполнять различные функции. Их работа заключается и в том, чтобы приспособиться к выполнению конкретной задачи организма⁷⁴. Так называемая двигательная кора (средне-височная зона) участвует в восприятии движения, но её клетки реагируют на цвет, если цвет важен в решении поставленной задачи. Клетки первичной зрительной коры могут реагировать на готовность глаз к движению, а клетки латерального коленчатого тела, долго считавшиеся исключительно зрительными, оказались способны изменять характер активности в зависимости от направленности внимания, телесных ощущений и целей организма. Но мы все ещё не знаем, каким образом нейроны коры больших полушарий подстраивают и меняют свои функции в зависимости от требований поставленной задачи.

Мы хотели бы подчеркнуть, что активность зон головного мозга, которую мы можем наблюдать с помощью магнитно-резонансной томографии, не является доказательством модульной теории, поскольку фиксирует реакции мозга на стимулы, не заложенные в нас эволюцией. Возьмем для примера исследования, в которых человеку предъявляются несуществующие слова или обезглавленные тела, и при этом аппарат МРТ фиксирует активность в совершенно определенных зонах мозга. Но странно было бы предполагать, что в ходе эволюции у нас сформировались модули реакции на абракадабру или безголовые туловища, поэтому мы не склонны думать, что МРТ показывает нам зоны, которые в точности соответствуют генетически запрограммированным функциональным модулям.

На наш взгляд, правильней всего относить развитие мозга на счет как внутренних, так и внешних факторов, когда результатом их динамического взаимодействия становится функциональное разделение клеток. Такое разделение труда происходит скорее в результате функциональной клеточной конкуренции и постоянного движения зональных границ, нежели чем на основе их врожденной точности и неизменности. В следующей главе мы подробно расскажем о том, каким образом такое представление о работе мозга меняет и наше представление о синестезии.

Заключение

Синестезия не возникает в какой-то одной области мозга. Скорее, стоит говорить о нейронной сети, соединяющей некие структуры мозга, и за счет совместной работы которых возникает синестетическое ощущение. Таким образом, мы, в отличие от классической нейрофизиологии, говорим не о конкретной точке возникновения синестезии. Под синестезией мы понимаем такой процесс, который, при определенных условиях, захватывает целую нейронную сеть. Мозг обычного человека разделен на не меньшее количество специфических зон, чем мозг синестета, и в обоих случаях между зонами устанавливается множество связей. И, следовательно, вопрос не в том есть ли межзонная связь или кросс-активация отдельных областей мозга, а в её интенсивности.

Почему у синестета межзонная связь сильнее? Нам ещё предстоит выяснить, зависит ли синестезия от количества связей (например, из-за так называемого прунинга, при котором исчезают избыточные синаптические связи) или из-за дисбаланса торможения, приводящего к более активному «общению» зон мозга, которые изначально существуют у каждого человека. Для нас остается загадкой, почему синестезия часто встречается в детском возрасте и может совсем исчезать у взрослых. И, к сожалению, до сих пор ни в одной теории не учитывается роль обучения в формировании синестезии. Так что мы делаем вывод о том, что любая существующая на сегодняшний день теория остается незавершенной.

Наш мозг способен образовывать бесконечное количество комбинаций связей в зависимости от наследственности и особенностей обучения. В свою очередь, это ведет к тому, что существует такое же огромное количество форм синестезии. Порой разница между двумя её формами настолько неуловима, что приходится очень старательно продумывать вопросы, которые позволили бы уяснить тонкие различия. Как пример можем привести графемно-цветовую синестезию и синестезию на графемы с особенностями реакции в виде цветовых фотизмов в пространстве: «графемно-цвето-пространственную» синестезию. Хотя иные формы синестезии совершенно непохожи одна на другую, например, «окрашивание» запахов и персонификация чисел.

В большинстве исследований индивидуальный опыт синестетов остается незамеченным. Мы же предлагаем внимательнейшим образом отнестись к этому опыту, поскольку он может дать представление о том, каким образом сформировались зоны мозга каждого синестета. И сколь разнообразна типология личности, столь же разнообразны и проявления синестезии, но и в этом случае мы не исключаем существования одной единственной причины такого многообразия, кроющейся в каком-нибудь одном гене. Мы допускаем такую возможность, поскольку синестезия, в тех или иных формах, передается по наследству. И как раз в настоящее время ведутся активные поиски гена синестезии.

Перевод Н.Захаровой.

В приведенном отрывке сохранен порядок нумерации сносок оригинала.