Независимо от важности выхода на сушу, это событие в краткосрочной перспективе не привело к возникновению животных, которые могли бы писать сонеты и доказывать математические теоремы. Четыреста миллионов лет — долгий срок. Как мы теперь знаем, эволюция сознания прошла много этапов. Шимпанзе могут продумать и реализовать план — например, сложить предметы один на другой, чтобы таким образом добраться до высоко подвешенного банана. Однако развитие подобной способности к воображению — далеко не вся история.

Можно представить себе множество моментов в эволюционной истории сознания, которые в конечном итоге привели к развитию наших исключительно сложных умственных способностей. Как было показано выше на примере с мышеловкой, не стоит обманываться и считать, что поразительно изощрённый результат не мог быть получен путём множества мелких изменений.

Глава 38

Бормочущий мозг

Мы много раз видели подобное в бесчисленных «больничных» телесериалах: пациент лежит на спине внутри какой-то жуткой медицинской машины, при помощи которой врачи пытаются заглянуть ему в мозг. Как правило, речь идёт об МРТ — томографе, который делает красивые снимки работающего мозга, отслеживая ток крови. Но мне довелось пройти магнитоэнцефалографию (МЭГ). Измеряя показатели магнитного поля в непосредственной близости от черепа, эта машина проверяла, есть ли у меня мозг и в самом ли деле я могу о чём-то думать.

Я сдал этот тест. Хотелось надеяться, что в результате можно не сомневаться, но хорошо бы проверять такие вещи научным методом.

Сканирование моего мозга выполнил нейрофизиолог Дэвид Пёппель у себя в лаборатории в Нью-Йоркском университете. В отличие от МРТ, когда в результате вы получаете красивые снимки, но без достаточного временного разрешения, МЭГ не слишком хорошо показывает, где именно в мозге протекают те или иные процессы, но фиксирует их во времени с точностью до миллисекунд.

Это важно, поскольку наш мозг — затейливо связанная многоуровневая система, на работу которой требуется время. Отдельные события на нейронах происходят по несколько десятков раз в миллисекунду, но лишь через десятки миллисекунд несколько таких процессов становятся достаточно явственными, чтобы вы могли подумать: «О, что-то происходит!».

Большая часть сложной умственной работы в мозге выполняется нейронами. Нейроны связаны глиальными клетками, обеспечивающими им поддержку и защиту. Глиальные клетки могут играть определённую роль в коммуникации между нейронами, но все информационные сигналы в мозге передаются по нейронам. Типичный нейрон имеет отростки двух типов: дендриты, принимающие сигналы извне, и (обычно всего один) аксон, по которому транслируются эти сигналы. Тело нейрона имеет в поперечнике менее десятой доли миллиметра, но длина аксона может составлять от миллиметра до метра. Когда нейрону требуется отправить сигнал, он «срабатывает», отправляя по аксону электрохимический импульс. Этот сигнал подхватывается другими нейронами в соединительных точках, которые называются синапсами. Как правило, синапс состоит из дендрита, подсоединённого к аксону, но мозг — запутанная штука, поэтому в нём возможны и разнообразные другие соединения.

Карта магнитных полей в непосредственной близости от моего мозга; такая картинка возникает при прослушивании звукового сигнала

Итак, коммуникация между нейронами происходит путём обмена электрически заряженными молекулами, перебрасываемыми от аксонов к дендритам. Любой физик вам скажет, что при движении заряженных частиц возникает магнитное поле. Когда я о чём-то думаю, между нейронами моего мозга перетекают заряженные частицы, генерирующие едва заметное магнитное поле, лишь слегка ощутимое за пределами черепа. МЭГ-аппарат, фиксирующий такие магнитные поля, может в точности определить, когда именно срабатывают мои нейроны.

Пёппель с коллегами используют этот метод для изучения восприятия, познания и языковых функций мозга. Находясь в аппарате МЭГ, я слушал разные бессмысленные сигналы, а оператор определял, сколько времени пройдёт, пока я сознательно восприму этот сигнал как звук. Речь шла о десятках миллисекунд, о целых каскадах реакций коры головного мозга.

Однако меня больше впечатлил другой, более прозаический момент — эти датчики, подключённые к голове, улавливали мои мысли. Так называемая мысль чётко и безошибочно соотносится с движениями определённых заряженных частиц у меня в голове. Это удивительный, отрезвляющий факт об устройстве мира. Что бы подумали о нём Декарт и принцесса Елизавета?

Лишь немногие сегодня станут отрицать, что мышление связано с процессами, происходящими в мозге. Но существует разница между теми, кто считает мышление просто «способом рассуждения» о физических процессах в мозге — вроде тех, что зафиксировала у меня в мозге МЭГ, и теми, по мнению которых в этом процессе присутствует и дополнительная, внефизическая составляющая. Стоит немного поразмыслить о том, как именно работает мозг, чтобы понять, почему физическая трактовка столь убедительна.

* * *

Мозг — это сеть взаимосвязанных нейронов. В главе 28 мы кратко обсуждали, как сложные структуры могут возникать путём постепенного накопления мелких единиц, слагающих более крупные, причём интересная структурность прослеживается в любом масштабе. Мозг — отличный пример такого рода.

Считается, что носителем информации в мозге являются не нейроны как таковые, а способы их соединения. Каждый нейрон связан с одними нейронами, но не с другими; именно так и определяется сетевая структура мозга, именуемая коннектома.