Страница:
Глава вторая
Внутреннее время
Будильник прозвонил в пять. За сезон дождей в Коста-Рике, когда с неба будто опрокидываются огромные бочки воды, мы к нескончаемым ливням уже привыкли. Однако в это утро погода выдалась сухой и безветренной – идеальные условия для наблюдений за птицами.
Рики пришел ровно в назначенное время; несколько минут у него ушли на синюю бандану, аккуратно повязав которую, он стал похож на пирата. Поверх банданы он нахлобучил коричневую кепку козырьком назад. Ее украшали всевозможные веточки, листья, птичьи перья… Из-под кепки выбивались тронутые сединой короткие дреды; обветренное лицо Рики обрамляла всклокоченная седая бородка. Внешность нашего проводника была колоритная: этакий растаман с чертами типичного британского натура листа.
В жилах Рики, как и у многих костариканцев, текла кровь самых разных народов – среди его предков были коренные жители Карибов и африканцы, а также представители народности брибри, одной из исконных в стране. Мальчишкой Рики вместе со своими приятелями ловил птиц в силки и сажал в клетки, но, в отличие от приятелей, никогда не был с ними жесток. Бабка научила его относиться к птицам по-доброму:
полюбовался – отпусти на волю. Рики не мыслит своей жизни без тесного общения с природой, он водит ту ристов со всех уголков мира на коста-риканское побережье Карибов – наблюдать за птицами.
С утра небо затянуло – солнцу никак не удавалось пробиться сквозь пелену туч. В тусклом свете разглядеть птиц было непросто, но их трели разносились по всей долине Самасати. Вскоре мы услышали скрипучие голоса туканов – они пролетали как раз над нами. Птицы уселись поодаль, на верхушке высокого дерева; одного взгляда в бинокль было достаточно, чтобы понять, почему изображение тукана так часто встречается на логотипах туристических компаний. Это оказались радужные туканы с разноцветными – зелеными, красными, желтыми – клювами с лаймовой полоской по верху. На другом дереве мы заметили чернощекого дятла, чьи движения один в один напоминали движения игрушки на пружинке, которая была у меня в младших классах.
Нам повстречались не только птицы. Большой серый комок в развилке высокого, голого дерева оказался самкой двупалого ленивца. Само собой, спящей. Рики рассказал, что ленивцы проводит на дереве не один день и спускается на землю для испражнения раз в неделю. Эти животные довольно чистоплотны – они, как и кошки, зарывают свои фекалии. Однако такое не укоснительное соблюдение гигиены им дорого обходится – на земле ленивцы зачастую становятся добычей собак.
Постепенно в воздухе разливалось тепло, мы ощущали привычную липкую влажность. Мало-помалу одолевала усталость. И тут Рики кое-кого заметил – ту самую птицу, ради которой мы затеяли вылазку. Эта птица, коричнехвостая амазилия из семейства колибри, так мала, что в полете ее легко спутать с насекомым.
Птаха весом с канцелярскую скрепку зависла перед цветком и сунула красный изогнутый клюв внутрь; ее трепещущие крылья при этом рисовали в воздухе восьмерку, однако с частотой слишком высокой, чтобы человеческий глаз это различил. Мы видели только изумрудно-зеленую головку птицы и ее знаменитый коричневый хвост.
Колибри – единственная птица в мире, которая умеет летать вперед спиной. Такие вот они затейницы! Однако эти птички примечательны еще и тем, что могут отслеживать ход времени. Мы, люди, чувствуем, когда прошло двадцать минут. Эти птицы – тоже.
Амазилии зависают перед цветком – из-за огромной скорости взмахов их крылышки видятся размытым пятном, – просовывают тонкий клюв-иглу с длинным язычком в узкую трубку цветка и высасывают нектар. Собрав нектар с одного цветка, колибри перелетают к другому. Свою территорию коричнехвостая амазилия защищает, решительно выпроваживая чужаков. Однако владеет она и особым приемом, благодаря которому всегда оказывается у цветка с нектаром первой. Этот прием этот получил название «система капканов»: амазилия чувствует, когда проходит двадцать минут – а именно столько времени требуется цветку, чтобы вновь наполниться нектаром, – и проверяет цветок, оказываясь первой в очереди за этим живительным сахаристым соком.
Итак, теперь нам известно, что колибри способны определить временной отрезок в двадцать минут. Однако вот в чем вопрос: могут ли они научиться определять более короткие отрезки времени? Чтобы выяснить это, исследователи из Эдинбургского университета сконструировали искусственные цветки, нектар в которых пополнялся не каждые двадцать минут, а каждые десять. Могут ли колибри в лабораторных условиях научиться распознавать, когда пройдет это время? Как выяснилось, могут[21]. Но таким умением обладают не только экзотические птицы. Самого обыкновенного одичавшего голубя можно натаскать, чтобы он определял временны'е отрезки довольно точно.
Как мы уже выяснили в предыдущей главе, люди также обладают этим умением. Мы различаем миллионные доли секунды, что позволяет нам определять источник звука, можем попытаться назвать год каждого события, которое хранится в нашей памяти. В этой главе я познакомлю вас с несколькими теория ми о том, как мозг справляется с самыми разными временными периодами. Такое ощущение, будто в мозгу есть часы, которые отсчитывают миллисекунды, секунды, минуты и так далее, позволяя нам судить о времени. Но до сих пор никто никаких часов не обнаружил: ни при вскрытии, ни в результате сканирования аппаратами, которые год от года совершенствуются. Как теория относительности Эйнштейна гласит, что не существует абсолютного времени, так и в мозгу человека не существует абсолютного механизма для измерения времени.
Хотя своего рода часы у нас все-таки есть, но они отвечают лишь за циркадные ритмы и к восприятию секунд, минут и часов не имеют никакого отношения. Нейробиологи, занимающиеся исследованиями в данной области, бьются над разрешением вопроса: как мозг отмеривает время, если необходимый для этого орган отсутствует.
Поскольку и для Чака Берри во время падения, и для занемогшей миссис Хогланд время растянулось, становится ясно: как бы мозг ни отсчитывал время, его система отличается большой гибкостью. Она принимает во внимание все факторы, которые я упоминала в прошлой главе: эмоции, степень сосредоточенности, ожидания, условия задания, температуру. Имеет значение даже способ восприятия: при слуховом восприятии событие сильнее растягивается во времени, нежели при зрительном. И все же ощущение времени, продуцируемое мозгом, переживается нами как самое настоящее, создается иллюзия, будто мы знаем, чего от него следует ожидать, поэтому мы так удивляемся, когда оно преподносит сюрпризы, изменяя свой ход.
Вы запросто можете проверить собственную способность к определению времени – запустите секундомер на сотовом, отвернитесь и попробуйте определить, не считая про себя, когда пройдет минута. Большинство неплохо справится с этим, но у всех будут разные результаты. Также не стоит забывать и о том, что с возрастом способность точно определять время снижается. Кроме того, мы легко отвлекаемся: человек довольно точно определяет длительность звучания песни, если сосредоточивается только на этом задании, однако если попросить его отслеживать еще и высоту тона, он ошибется в бо'льшую сторону. Неудивительно, что те, кто особенно часто жалуется на скуку, определяют минуту как меньший отрезок времени. Время для них тянется ну очень медленно – им кажется, будто минута закончилась, когда прошло всего 30—40 секунд.
Однако рассуждая об этих явлениях, мы рискуем порядком запутаться, потому что существуют два способа оценить точность измерения времени: проспективный – когда испытуемого просят определить минуту сразу, начиная с данного момента, и ретроспективный – когда испытуемому дают задание, а потом просят сказать, сколько времени прошло. При замедленном течении времени человек в первом случае оценит минуту как меньший временной отрезок, во втором – как больший. Но и в первом, и во втором случае время будет тянуться. Представьте, что вас угораздило попасть на скучнейшую постановку. Вы с нетерпением ждете антракта; если вас попросить сказать, когда пройдет час, для вас он истечет через 40 минут – так неимоверно долго тянется время. Когда же наконец объявят антракт, вы будете утверждать, что первая половина спектакля шла часа два, не меньше. Сравнивая результаты, можно предположить, что в первом случае вы оцениваете длительность часа в меньшую сторону, а во втором – в бол'ьшую. Однако на самом деле в обоих случаях время для вас движется медленно.
Хотя никакого часового механизма в мозгу ученые не обнаружили, они выявили несколько областей, связанных с восприятием времени – каждая из которых может кое-что поведать о нашем ощущении времени. Начнем с мозжечка. Он находится в задней части мозга, ближе к шее; на мозжечок, составляющий 10% от всего объема мозга, приходится половина всех мозговых клеток. Мозжечок, то есть «малый мозг», получая огромное количество информации от других отделов центральной нервной системы, координирует движения, регулирует равновесие и мышечный тонус. Именно благодаря мозжечку утром при пробуждении мы сразу определяем, в какой позе лежим (данное ощущение называется проприоцепцией) – «малый мозг» постоянно отслеживает положение частей тела относительно друг друга. Такая функция может показаться вам несущественной, но, познакомившись с Йэном Уотерманом, вы поймете – она жизненно важна. В девятнадцать лет у Йэна обнаружили редкое неврологическое заболевание, при котором поражаются проводящие пути, посылающие сигнал в мозжечок. Йэн заново научился ходить, он даже водит машину, однако ему приходится постоянно отслеживать каждое движение своих рук и ног. Предположим, он держит в руке яйцо. Стоит ему ослабить внимание, как яйцо либо падает на пол, либо остается у него в руке, но раздавленное. Такие трудности у Йэна появились после того, как он потерял всякую чувствительность тела ниже шеи, то есть, периферический нерв перестал проводить сигналы к мозжечку. Сам мозжечок, благодаря своему расположению за мозгом, редко травмируется, однако если такое все же происходит, нарушается не только четкая координация движений, но и восприятие самых малых отрезков времени.
Если вы слегка дунете в глаз другому человеку, он от неприятного ощущения поморщится и моргнет. Однако если предупредить его заранее особым сигналом, он, как та самая собака Павлова, у которой слюна выделялась по звонку, поморщится и моргнет в тот самый момент, как вы дунете – он будет ожидать этого. В отличие от классического условного рефлекса слюноотделения у собаки Павлова, моргание происходит в результате точного расчета времени, за что и отвечает мозжечок. Человек, у которого мозжечок поврежден, теряет это умение. Данное открытие успешно применяют для прогнозирования того, вернется ли к больному, пребывающему в устойчивом вегетативном состоянии, сознание – к такому выводу пришли в 2009 году исследователи из Кембриджа и Буэнос-Айреса. Однако существует и еще более надежное доказательство связи между мозжечком и восприятием времени, правда, от него бросает в дрожь.
Рики пришел ровно в назначенное время; несколько минут у него ушли на синюю бандану, аккуратно повязав которую, он стал похож на пирата. Поверх банданы он нахлобучил коричневую кепку козырьком назад. Ее украшали всевозможные веточки, листья, птичьи перья… Из-под кепки выбивались тронутые сединой короткие дреды; обветренное лицо Рики обрамляла всклокоченная седая бородка. Внешность нашего проводника была колоритная: этакий растаман с чертами типичного британского натура листа.
В жилах Рики, как и у многих костариканцев, текла кровь самых разных народов – среди его предков были коренные жители Карибов и африканцы, а также представители народности брибри, одной из исконных в стране. Мальчишкой Рики вместе со своими приятелями ловил птиц в силки и сажал в клетки, но, в отличие от приятелей, никогда не был с ними жесток. Бабка научила его относиться к птицам по-доброму:
полюбовался – отпусти на волю. Рики не мыслит своей жизни без тесного общения с природой, он водит ту ристов со всех уголков мира на коста-риканское побережье Карибов – наблюдать за птицами.
С утра небо затянуло – солнцу никак не удавалось пробиться сквозь пелену туч. В тусклом свете разглядеть птиц было непросто, но их трели разносились по всей долине Самасати. Вскоре мы услышали скрипучие голоса туканов – они пролетали как раз над нами. Птицы уселись поодаль, на верхушке высокого дерева; одного взгляда в бинокль было достаточно, чтобы понять, почему изображение тукана так часто встречается на логотипах туристических компаний. Это оказались радужные туканы с разноцветными – зелеными, красными, желтыми – клювами с лаймовой полоской по верху. На другом дереве мы заметили чернощекого дятла, чьи движения один в один напоминали движения игрушки на пружинке, которая была у меня в младших классах.
Нам повстречались не только птицы. Большой серый комок в развилке высокого, голого дерева оказался самкой двупалого ленивца. Само собой, спящей. Рики рассказал, что ленивцы проводит на дереве не один день и спускается на землю для испражнения раз в неделю. Эти животные довольно чистоплотны – они, как и кошки, зарывают свои фекалии. Однако такое не укоснительное соблюдение гигиены им дорого обходится – на земле ленивцы зачастую становятся добычей собак.
Постепенно в воздухе разливалось тепло, мы ощущали привычную липкую влажность. Мало-помалу одолевала усталость. И тут Рики кое-кого заметил – ту самую птицу, ради которой мы затеяли вылазку. Эта птица, коричнехвостая амазилия из семейства колибри, так мала, что в полете ее легко спутать с насекомым.
Птаха весом с канцелярскую скрепку зависла перед цветком и сунула красный изогнутый клюв внутрь; ее трепещущие крылья при этом рисовали в воздухе восьмерку, однако с частотой слишком высокой, чтобы человеческий глаз это различил. Мы видели только изумрудно-зеленую головку птицы и ее знаменитый коричневый хвост.
Колибри – единственная птица в мире, которая умеет летать вперед спиной. Такие вот они затейницы! Однако эти птички примечательны еще и тем, что могут отслеживать ход времени. Мы, люди, чувствуем, когда прошло двадцать минут. Эти птицы – тоже.
Амазилии зависают перед цветком – из-за огромной скорости взмахов их крылышки видятся размытым пятном, – просовывают тонкий клюв-иглу с длинным язычком в узкую трубку цветка и высасывают нектар. Собрав нектар с одного цветка, колибри перелетают к другому. Свою территорию коричнехвостая амазилия защищает, решительно выпроваживая чужаков. Однако владеет она и особым приемом, благодаря которому всегда оказывается у цветка с нектаром первой. Этот прием этот получил название «система капканов»: амазилия чувствует, когда проходит двадцать минут – а именно столько времени требуется цветку, чтобы вновь наполниться нектаром, – и проверяет цветок, оказываясь первой в очереди за этим живительным сахаристым соком.
Итак, теперь нам известно, что колибри способны определить временной отрезок в двадцать минут. Однако вот в чем вопрос: могут ли они научиться определять более короткие отрезки времени? Чтобы выяснить это, исследователи из Эдинбургского университета сконструировали искусственные цветки, нектар в которых пополнялся не каждые двадцать минут, а каждые десять. Могут ли колибри в лабораторных условиях научиться распознавать, когда пройдет это время? Как выяснилось, могут[21]. Но таким умением обладают не только экзотические птицы. Самого обыкновенного одичавшего голубя можно натаскать, чтобы он определял временны'е отрезки довольно точно.
Как мы уже выяснили в предыдущей главе, люди также обладают этим умением. Мы различаем миллионные доли секунды, что позволяет нам определять источник звука, можем попытаться назвать год каждого события, которое хранится в нашей памяти. В этой главе я познакомлю вас с несколькими теория ми о том, как мозг справляется с самыми разными временными периодами. Такое ощущение, будто в мозгу есть часы, которые отсчитывают миллисекунды, секунды, минуты и так далее, позволяя нам судить о времени. Но до сих пор никто никаких часов не обнаружил: ни при вскрытии, ни в результате сканирования аппаратами, которые год от года совершенствуются. Как теория относительности Эйнштейна гласит, что не существует абсолютного времени, так и в мозгу человека не существует абсолютного механизма для измерения времени.
Хотя своего рода часы у нас все-таки есть, но они отвечают лишь за циркадные ритмы и к восприятию секунд, минут и часов не имеют никакого отношения. Нейробиологи, занимающиеся исследованиями в данной области, бьются над разрешением вопроса: как мозг отмеривает время, если необходимый для этого орган отсутствует.
Поскольку и для Чака Берри во время падения, и для занемогшей миссис Хогланд время растянулось, становится ясно: как бы мозг ни отсчитывал время, его система отличается большой гибкостью. Она принимает во внимание все факторы, которые я упоминала в прошлой главе: эмоции, степень сосредоточенности, ожидания, условия задания, температуру. Имеет значение даже способ восприятия: при слуховом восприятии событие сильнее растягивается во времени, нежели при зрительном. И все же ощущение времени, продуцируемое мозгом, переживается нами как самое настоящее, создается иллюзия, будто мы знаем, чего от него следует ожидать, поэтому мы так удивляемся, когда оно преподносит сюрпризы, изменяя свой ход.
Вы запросто можете проверить собственную способность к определению времени – запустите секундомер на сотовом, отвернитесь и попробуйте определить, не считая про себя, когда пройдет минута. Большинство неплохо справится с этим, но у всех будут разные результаты. Также не стоит забывать и о том, что с возрастом способность точно определять время снижается. Кроме того, мы легко отвлекаемся: человек довольно точно определяет длительность звучания песни, если сосредоточивается только на этом задании, однако если попросить его отслеживать еще и высоту тона, он ошибется в бо'льшую сторону. Неудивительно, что те, кто особенно часто жалуется на скуку, определяют минуту как меньший отрезок времени. Время для них тянется ну очень медленно – им кажется, будто минута закончилась, когда прошло всего 30—40 секунд.
Однако рассуждая об этих явлениях, мы рискуем порядком запутаться, потому что существуют два способа оценить точность измерения времени: проспективный – когда испытуемого просят определить минуту сразу, начиная с данного момента, и ретроспективный – когда испытуемому дают задание, а потом просят сказать, сколько времени прошло. При замедленном течении времени человек в первом случае оценит минуту как меньший временной отрезок, во втором – как больший. Но и в первом, и во втором случае время будет тянуться. Представьте, что вас угораздило попасть на скучнейшую постановку. Вы с нетерпением ждете антракта; если вас попросить сказать, когда пройдет час, для вас он истечет через 40 минут – так неимоверно долго тянется время. Когда же наконец объявят антракт, вы будете утверждать, что первая половина спектакля шла часа два, не меньше. Сравнивая результаты, можно предположить, что в первом случае вы оцениваете длительность часа в меньшую сторону, а во втором – в бол'ьшую. Однако на самом деле в обоих случаях время для вас движется медленно.
Хотя никакого часового механизма в мозгу ученые не обнаружили, они выявили несколько областей, связанных с восприятием времени – каждая из которых может кое-что поведать о нашем ощущении времени. Начнем с мозжечка. Он находится в задней части мозга, ближе к шее; на мозжечок, составляющий 10% от всего объема мозга, приходится половина всех мозговых клеток. Мозжечок, то есть «малый мозг», получая огромное количество информации от других отделов центральной нервной системы, координирует движения, регулирует равновесие и мышечный тонус. Именно благодаря мозжечку утром при пробуждении мы сразу определяем, в какой позе лежим (данное ощущение называется проприоцепцией) – «малый мозг» постоянно отслеживает положение частей тела относительно друг друга. Такая функция может показаться вам несущественной, но, познакомившись с Йэном Уотерманом, вы поймете – она жизненно важна. В девятнадцать лет у Йэна обнаружили редкое неврологическое заболевание, при котором поражаются проводящие пути, посылающие сигнал в мозжечок. Йэн заново научился ходить, он даже водит машину, однако ему приходится постоянно отслеживать каждое движение своих рук и ног. Предположим, он держит в руке яйцо. Стоит ему ослабить внимание, как яйцо либо падает на пол, либо остается у него в руке, но раздавленное. Такие трудности у Йэна появились после того, как он потерял всякую чувствительность тела ниже шеи, то есть, периферический нерв перестал проводить сигналы к мозжечку. Сам мозжечок, благодаря своему расположению за мозгом, редко травмируется, однако если такое все же происходит, нарушается не только четкая координация движений, но и восприятие самых малых отрезков времени.
Если вы слегка дунете в глаз другому человеку, он от неприятного ощущения поморщится и моргнет. Однако если предупредить его заранее особым сигналом, он, как та самая собака Павлова, у которой слюна выделялась по звонку, поморщится и моргнет в тот самый момент, как вы дунете – он будет ожидать этого. В отличие от классического условного рефлекса слюноотделения у собаки Павлова, моргание происходит в результате точного расчета времени, за что и отвечает мозжечок. Человек, у которого мозжечок поврежден, теряет это умение. Данное открытие успешно применяют для прогнозирования того, вернется ли к больному, пребывающему в устойчивом вегетативном состоянии, сознание – к такому выводу пришли в 2009 году исследователи из Кембриджа и Буэнос-Айреса. Однако существует и еще более надежное доказательство связи между мозжечком и восприятием времени, правда, от него бросает в дрожь.
Мозг под воздействием электрического тока
Меня провели в кабинет врача, где в кресле посреди комнаты сидела пожилая женщина. Выглядела она встревоженной. Врач подошел к ней с каким-то аппаратом – огромной штуковиной вроде той, с помощью которой дети выдувают мыльные пузыри. Длинный витой провод тянулся от аппарата к столику на колесиках, заставленному электроникой. Врач, очевидно, иностранец, сказал: «Это есть совсем не больно», – но я тут же вообразила, будто нахожусь в фантастическом фильме, где безумный профессор ставит над престарелой пациенткой опыт с электрическим током.
«Вот, посмотреть на меня! – приказал старушке врач, приложив электромагнитную катушку к собственной голове и щелкнув выключателем. Половина верхней губы у него вдруг искривилась. – И теперь посмотреть, – он переместил катушку, снова щелкнул выключателем: его рука неожиданно вскинулась вверх – жест похож на нацистское приветствие, хотя и несколько вялое. – А вы хотеть попробовать?» – врач с большой катушкой подскочил ко мне. Я, по правде говоря, совсем не горела желанием.
Врач демонстрировал оборудование, которое вызывает мышечные сокращения наподобие тех, что бывают во время электросудорожной терапии, только слабые. Для пожилой женщины он установил совсем слабый импульс. Катушка поменьше стимулировала определенную область мозга. Данный метод называется транскраниальной магнитной стимуляцией (сокращенно – ТМС). Пожилая женщина страдала от сильной депрессии, даже думала о самоубийстве.
И ей пришлось согласиться на процедуру – другие методы лечения не помогли.
Врач долгое время обследовал ее голову. И когда наконец удостоверился, что определил область воздействия правильно, взял еще одну катушку, сосчитал от десяти до одного и включил прибор. Старушка едва слышно вскрикнула – скорее от страха, чем от боли. Что поделать – это ее последняя надежда. Данный метод вызывал улучшения у многих больных. Теперь женщине оставалось только ждать, поможет или нет.
Аппарат воздействует на определенные зоны головного мозга – именно в этом его ценность. Однако с его помощью можно не только лечить, но и определять связанные с восприятием времени области мозга, – электрические импульсы способны временно выводить из строя определенную зону головного мозга без серьезных побочных эффектов. На сегодняшний день именно этот метод убедительнее всего доказывает участие мозжечка в восприятии времени. Когда с помощью ТМС функцию мозжечка испытуемого на время подавляли, ему труднее было определять время. То есть, при транскраниальной магнитной стимуляции человек показывал более низкие результаты в экспериментах, где счет шел на миллисекунды, и обычные результаты в экспериментах, где счет шел на секунды. А вот в оценке результатов нам поможет другая зона мозга.
«Вот, посмотреть на меня! – приказал старушке врач, приложив электромагнитную катушку к собственной голове и щелкнув выключателем. Половина верхней губы у него вдруг искривилась. – И теперь посмотреть, – он переместил катушку, снова щелкнул выключателем: его рука неожиданно вскинулась вверх – жест похож на нацистское приветствие, хотя и несколько вялое. – А вы хотеть попробовать?» – врач с большой катушкой подскочил ко мне. Я, по правде говоря, совсем не горела желанием.
Врач демонстрировал оборудование, которое вызывает мышечные сокращения наподобие тех, что бывают во время электросудорожной терапии, только слабые. Для пожилой женщины он установил совсем слабый импульс. Катушка поменьше стимулировала определенную область мозга. Данный метод называется транскраниальной магнитной стимуляцией (сокращенно – ТМС). Пожилая женщина страдала от сильной депрессии, даже думала о самоубийстве.
И ей пришлось согласиться на процедуру – другие методы лечения не помогли.
Врач долгое время обследовал ее голову. И когда наконец удостоверился, что определил область воздействия правильно, взял еще одну катушку, сосчитал от десяти до одного и включил прибор. Старушка едва слышно вскрикнула – скорее от страха, чем от боли. Что поделать – это ее последняя надежда. Данный метод вызывал улучшения у многих больных. Теперь женщине оставалось только ждать, поможет или нет.
Аппарат воздействует на определенные зоны головного мозга – именно в этом его ценность. Однако с его помощью можно не только лечить, но и определять связанные с восприятием времени области мозга, – электрические импульсы способны временно выводить из строя определенную зону головного мозга без серьезных побочных эффектов. На сегодняшний день именно этот метод убедительнее всего доказывает участие мозжечка в восприятии времени. Когда с помощью ТМС функцию мозжечка испытуемого на время подавляли, ему труднее было определять время. То есть, при транскраниальной магнитной стимуляции человек показывал более низкие результаты в экспериментах, где счет шел на миллисекунды, и обычные результаты в экспериментах, где счет шел на секунды. А вот в оценке результатов нам поможет другая зона мозга.
Человек, который думал, что рабочий день уже кончился
На окраине Рима находится научно-исследовательский институт «Санта-Лючия». В здание института вошел пациент и, пройдя в кабинет врача Джакомо Коха, сел в ожидании приема. В шестидесятые годы этот институт был госпиталем для ветеранов войны, а теперь в нем лечат больных с неврологическими нарушениями. Пришедший пациент – человек сравнительно молодой, сорока девяти лет, – очень надеялся на помощь специалистов. Ему вдруг стало трудно концентрироваться, в течение нескольких дней он испытывал некоторое недомогание.
Случай оказался не из рядовых. Пациент уверял, что серьезно болен, однако врачи не могли поставить какой-либо диагноз. Они проводили обследование за обследованием, но все было напрасно. Память проверяли с помощью теста на запоминание цифр, теста для измерения объема зрительно-пространственной памяти, теста сложной фигуры Рея-Остеррица (оценивает зрительно-конструктивную способность и зрительную память), теста на заучивание вербальных стимулов, превышающих объем непосредственного запоминания, и теста на воспроизведение последовательности в прямом и обратном порядке. Зрительно-пространственные навыки проверяли с помощью прогрессивных матриц Равена. Для оценки концентрации внимания применялся тест слежения, для языка – тест на беглость речи и тест построения предложений. Умение принимать решения проверяли с помощью конструктивного теста-головоломки «Лондонская башня» и Висконсинского теста сортировки карточек. Затем врачи тщательно изучили результаты – все показатели были в пределах нормы. Пациенту давали задание скопировать рисунки, заучить столбцы слов, окончить известные фразы… По-прежнему никаких нарушений.[22]
Однако у пациента была еще одна жалоба – время его «внутренних часов» сильно отличалось от времени часов внешних. Он приходил в контору, работал, как ему казалось, целый день, а когда собирался домой, вдруг выяснялось, что еще даже обеденный перерыв не начался. Иногда ему казалось, что мероприятие длилось гораздо меньше, чем на самом деле; его минута укладывалась всего в тридцать секунд.
Тогда врачи решили провести ряд тестов, направленных на определение нарушений в оценке времени пациентом. Чтобы выяснить нормальные показатели, они пригласили восьмерых добровольцев, которым также было за сорок и прошедших те же тесты. Каждый испытуемый сидел перед монитором компьютера, на котором появлялись одна за другой случайно генерируемые цифры. Задача испытуемого была проста – называть вслух появляющиеся цифры. Выполняя эту задачу, он не мог одновременно подсчитывать время в уме. По завершении теста испытуемый должен был сказать, как долго тест продолжался. Поскольку однократный эксперимент мог показать случайный результат, для верности его провели двадцать раз, причем цифры не повторялись. У пациента результаты каждый раз оказывались хуже, чем у остальных, – ему никак не удавалось верно оценить течение времени.
В результате сканирования мозга обнаружились нарушения в правой лобной доле. Так мы узнаем о следующей зоне мозга, связанной с восприятием времени, – обычно ее соотносят со способностью держать что-либо в уме, точнее, в рабочей памяти. Благодаря этой способности вы, прочитав рецепт, запоминаете список необходимых ингредиентов и направляетесь за ними к буфету. Расположенная прямо за лбом передняя часть лобной доли, она же префронтальная область коры головного мозга, для нас особенно важна.
Связь этой части мозга с оценкой длительности времени подтвердилась в результате недавно сделанного открытия – дети с синдромом Туретта определяют временны'е отрезки длительностью чуть больше секунды лучше, чем их здоровые сверстники[23]. При подавлении тика у такого ребенка задействуется префронтальная область коры головного мозга; исследователи обнаружили, что те дети с синдромом, у которых тик подавляется особенно успешно, выполняют задания, связанные с оценкой длительности времени, лучше всех. Можно предположить, что необходимость задействовать для подавления тика эту область коры мозга дает дополнительные преимущества в плане восприятия времени.
Итак, мы рассмотрели две зоны мозга, связанные с восприятием времени, – мозжечок в нижней задней части мозга, участвующий в оценке очень коротких, миллисекундных, отрезков времени, и переднюю лобную долю, участвующую в оценке секундных отрезков времени. Что же происходит, когда мы оцениваем более крупные отрезки – часы и даже дни, не имея ни часов, ни каких-либо еще подсказок о времени суток?
Случай оказался не из рядовых. Пациент уверял, что серьезно болен, однако врачи не могли поставить какой-либо диагноз. Они проводили обследование за обследованием, но все было напрасно. Память проверяли с помощью теста на запоминание цифр, теста для измерения объема зрительно-пространственной памяти, теста сложной фигуры Рея-Остеррица (оценивает зрительно-конструктивную способность и зрительную память), теста на заучивание вербальных стимулов, превышающих объем непосредственного запоминания, и теста на воспроизведение последовательности в прямом и обратном порядке. Зрительно-пространственные навыки проверяли с помощью прогрессивных матриц Равена. Для оценки концентрации внимания применялся тест слежения, для языка – тест на беглость речи и тест построения предложений. Умение принимать решения проверяли с помощью конструктивного теста-головоломки «Лондонская башня» и Висконсинского теста сортировки карточек. Затем врачи тщательно изучили результаты – все показатели были в пределах нормы. Пациенту давали задание скопировать рисунки, заучить столбцы слов, окончить известные фразы… По-прежнему никаких нарушений.[22]
Однако у пациента была еще одна жалоба – время его «внутренних часов» сильно отличалось от времени часов внешних. Он приходил в контору, работал, как ему казалось, целый день, а когда собирался домой, вдруг выяснялось, что еще даже обеденный перерыв не начался. Иногда ему казалось, что мероприятие длилось гораздо меньше, чем на самом деле; его минута укладывалась всего в тридцать секунд.
Тогда врачи решили провести ряд тестов, направленных на определение нарушений в оценке времени пациентом. Чтобы выяснить нормальные показатели, они пригласили восьмерых добровольцев, которым также было за сорок и прошедших те же тесты. Каждый испытуемый сидел перед монитором компьютера, на котором появлялись одна за другой случайно генерируемые цифры. Задача испытуемого была проста – называть вслух появляющиеся цифры. Выполняя эту задачу, он не мог одновременно подсчитывать время в уме. По завершении теста испытуемый должен был сказать, как долго тест продолжался. Поскольку однократный эксперимент мог показать случайный результат, для верности его провели двадцать раз, причем цифры не повторялись. У пациента результаты каждый раз оказывались хуже, чем у остальных, – ему никак не удавалось верно оценить течение времени.
В результате сканирования мозга обнаружились нарушения в правой лобной доле. Так мы узнаем о следующей зоне мозга, связанной с восприятием времени, – обычно ее соотносят со способностью держать что-либо в уме, точнее, в рабочей памяти. Благодаря этой способности вы, прочитав рецепт, запоминаете список необходимых ингредиентов и направляетесь за ними к буфету. Расположенная прямо за лбом передняя часть лобной доли, она же префронтальная область коры головного мозга, для нас особенно важна.
Связь этой части мозга с оценкой длительности времени подтвердилась в результате недавно сделанного открытия – дети с синдромом Туретта определяют временны'е отрезки длительностью чуть больше секунды лучше, чем их здоровые сверстники[23]. При подавлении тика у такого ребенка задействуется префронтальная область коры головного мозга; исследователи обнаружили, что те дети с синдромом, у которых тик подавляется особенно успешно, выполняют задания, связанные с оценкой длительности времени, лучше всех. Можно предположить, что необходимость задействовать для подавления тика эту область коры мозга дает дополнительные преимущества в плане восприятия времени.
Итак, мы рассмотрели две зоны мозга, связанные с восприятием времени, – мозжечок в нижней задней части мозга, участвующий в оценке очень коротких, миллисекундных, отрезков времени, и переднюю лобную долю, участвующую в оценке секундных отрезков времени. Что же происходит, когда мы оцениваем более крупные отрезки – часы и даже дни, не имея ни часов, ни каких-либо еще подсказок о времени суток?
Самый здоровый сон
Ледник, двигаясь высоко в горах, прокладывает себе путь через горную породу. Интересно, а под землей он действует так же? Таким вопросом задался французский спелеолог Мишель Сифр, задумав в 1962 году экспедицию под землю. Однако в процессе подготовки он заинтересовался другим вопросом, который привел к революционному открытию в совершенно иной области исследований.
Готовясь к экспедиции, спелеолог планировал взять с собой под землю все, что полагается, – палатку, тросы, фонари, запас провизии, – но один предмет решил оставить на поверхности – наручные часы. Вместо того, чтобы делать замеры ледника, он намеревался исследовать свое восприятие проходящего времени. Сифр хотел изучить естественные ритмы человека в отсутствие ориентиров из внешнего мира. До сих пор такие исследования длились всего семь дней: в эпоху холодной войны американские и советские космонавты в условиях изоляции проводили эксперименты, выясняя, смогут ли люди выжить в противорадиационных убежищах после ядерного взрыва. Мишель участвовал в подобном эксперименте – добровольцем он неделю провел на территории авиационной базы в штате Огайо, находясь в тихом темном помещении. Теперь ему хотелось провести испытания гораздо более длительные и в более суровых условиях.
Принимая во внимание юный возраст Мишеля – всего двадцать три года, – власти не хотели давать согласия на столь рискованную экспедицию. Однако молодой спелеолог не сдавался, к тому же, он явно умел убеждать – в пятнадцать лет добился от профессора Французской академии наук разрешения ходить к нему на лекции по геологии. Однако на этот раз Мишель подвергал риску свою жизнь.
Местом своего эксперимента Мишель определил пещеру в пропасти Скарассон. Выбранный им грот находился на большой глубине и не имел прямого выхода на поверхность. Мишелю предстояло спуститься по сорокаметровому S-образному тоннелю – если бы исследователь вдруг пострадал, то эвакуация была бы практически невозможна. Даже самый легкий перелом мог стать для него смертельным. Исследователь намеревался провести в гроте целых два месяца в полнейшем одиночестве. Чтобы освободить чиновников от юридической ответственности за свою жизнь, он был готов подписать любые документы, однако те возразили: моральная ответственность все равно остается на них. Сказали, что он слишком молод, неопытен и к тому же чересчур самонадеян. Несмотря на всю важность экспедиции и тщательные и длительные приготовления Мишеля к ней, некоторые по-прежнему полагали ее не более чем пустой забавой. Мнение о затее Сифра переменилось, когда в клубе «Мартель» он выступил перед группой спелеологов с докладом по своим предыдущим экспедициям. Коллеги убедились в серьезности его намерений и обещали поддержать начинание Мишеля. Однако исследователь также нуждался в финансовой помощи и письменном разрешении. Мишель продолжал обивать пороги высокопоставленных лиц, часами сидел в приемных, и все только для того, чтобы в конце концов услышать, что нужный ему чиновник слишком занят и не может его принять. Казалось, что бюрократические мытарства – куда большее испытание, чем сама экспедиция.
Преодолевая бюрократические препоны, Мишель продолжал обдумывать эксперимент, который собирался поставить на самом себе. По его представлениям, время существует на трех уровнях: биологическом, где время длится в течение многих лет; субъективном, где время порождается мозгом и обусловлено светом и темнотой; объективном, где время определяется формально, при помощи часового механизма. Мишеля интересовали последние два уровня. В условиях довольно жесткого эксперимента на самом себе он собирался проверить, есть ли у человека «внутренние часы», которые, даже при отсутствии подсказок извне, каким-то образом синхронизируются с «внешними». Кроме того, ему хотелось узнать, каким оно будет, это ощущение времени. В свои предыдущие спус ки под землю молодой ученый обнаружил, что время искривляется. Подземный мир был настолько увлекательным, что, поднявшись на поверхность, Мишель всегда удивлялся тому, как много времени прошло.
В конце концов спелеологу удалось собрать нужную сумму и добиться разрешения на спуск. И хотя предполагалось, что в самой пещере Мишель будет совершенно один, в подготовке к экспедиции ему помогала целая команда. За несколько недель до спуска друзья Мишеля из клуба спелеологов поселились вместе с ним в доме его родителей: днем они собирали оборудование и припасы, ночью спали в коридоре. Мишелю тем временем велели отдыхать, набираться сил. Команда погрузила вещи и перевезла их как можно ближе ко входу в пещеру. Когда дорогу занесло снегом, и грузовики уже не могли пройти, друзья соорудили простейший подъемник с тормозной системой – перевозить самый тяжелый груз. Они часами брели по снегу, перетаскивая все необходимое. Сами преодолели непростой спуск и позаботились о том, чтобы у Мишеля, когда он станет спускаться, было все необходимое. Как только подземный лагерь был обустроен, два спелеолога попробовали провести в палатке несколько суток.
Мишель попрощался с матерью. Она в который раз сказала ему, что очень за него переживает. Он в который раз сказал, что ничего плохого не случится. Ночь перед спуском Мишель провел в лагере у пещеры, думая отдохнуть напоследок. Но из-за волнения не сомкнул глаз, задремал лишь под утро и проснулся разбитым. Когда Мишель уже начал подъем ко входу в пещеру, его вдруг скрутил приступ амебной дизентерии. Ничего хорошего такое начало не сулило. И все-таки Мишель настоял на том, чтобы группа все два месяца эксперимента оставалась снаружи. Перед самым спуском он даже взял с них расписку, что в течение первого месяца никто и ни при каких обстоятельствах не попытается к нему спуститься. Наконец Мишель передал друзьям свои наручные часы и вместе с командой начал спуск. Помощники проверили, все ли в порядке с палаткой, кроватью, показали, как менять аккумуляторы, от которых работали лампочка и телефон, взяли пробы льда с ледника и поднялись на поверхность. В пещере эхом отозвалось их прощальное «Au revoir»[24]. Мишель слышал, как они втянули за собой лестницу. Два месяца он провел в совершенном одиночестве. Подтвердилась ли его гипотеза о том, что у человека в мозгу или где-то еще отсчитывают время его «внутренние часы»? Удалось ли ему и под землей определять длительность минуты так же точно, как и на поверхности?
Готовясь к экспедиции, спелеолог планировал взять с собой под землю все, что полагается, – палатку, тросы, фонари, запас провизии, – но один предмет решил оставить на поверхности – наручные часы. Вместо того, чтобы делать замеры ледника, он намеревался исследовать свое восприятие проходящего времени. Сифр хотел изучить естественные ритмы человека в отсутствие ориентиров из внешнего мира. До сих пор такие исследования длились всего семь дней: в эпоху холодной войны американские и советские космонавты в условиях изоляции проводили эксперименты, выясняя, смогут ли люди выжить в противорадиационных убежищах после ядерного взрыва. Мишель участвовал в подобном эксперименте – добровольцем он неделю провел на территории авиационной базы в штате Огайо, находясь в тихом темном помещении. Теперь ему хотелось провести испытания гораздо более длительные и в более суровых условиях.
Принимая во внимание юный возраст Мишеля – всего двадцать три года, – власти не хотели давать согласия на столь рискованную экспедицию. Однако молодой спелеолог не сдавался, к тому же, он явно умел убеждать – в пятнадцать лет добился от профессора Французской академии наук разрешения ходить к нему на лекции по геологии. Однако на этот раз Мишель подвергал риску свою жизнь.
Местом своего эксперимента Мишель определил пещеру в пропасти Скарассон. Выбранный им грот находился на большой глубине и не имел прямого выхода на поверхность. Мишелю предстояло спуститься по сорокаметровому S-образному тоннелю – если бы исследователь вдруг пострадал, то эвакуация была бы практически невозможна. Даже самый легкий перелом мог стать для него смертельным. Исследователь намеревался провести в гроте целых два месяца в полнейшем одиночестве. Чтобы освободить чиновников от юридической ответственности за свою жизнь, он был готов подписать любые документы, однако те возразили: моральная ответственность все равно остается на них. Сказали, что он слишком молод, неопытен и к тому же чересчур самонадеян. Несмотря на всю важность экспедиции и тщательные и длительные приготовления Мишеля к ней, некоторые по-прежнему полагали ее не более чем пустой забавой. Мнение о затее Сифра переменилось, когда в клубе «Мартель» он выступил перед группой спелеологов с докладом по своим предыдущим экспедициям. Коллеги убедились в серьезности его намерений и обещали поддержать начинание Мишеля. Однако исследователь также нуждался в финансовой помощи и письменном разрешении. Мишель продолжал обивать пороги высокопоставленных лиц, часами сидел в приемных, и все только для того, чтобы в конце концов услышать, что нужный ему чиновник слишком занят и не может его принять. Казалось, что бюрократические мытарства – куда большее испытание, чем сама экспедиция.
Преодолевая бюрократические препоны, Мишель продолжал обдумывать эксперимент, который собирался поставить на самом себе. По его представлениям, время существует на трех уровнях: биологическом, где время длится в течение многих лет; субъективном, где время порождается мозгом и обусловлено светом и темнотой; объективном, где время определяется формально, при помощи часового механизма. Мишеля интересовали последние два уровня. В условиях довольно жесткого эксперимента на самом себе он собирался проверить, есть ли у человека «внутренние часы», которые, даже при отсутствии подсказок извне, каким-то образом синхронизируются с «внешними». Кроме того, ему хотелось узнать, каким оно будет, это ощущение времени. В свои предыдущие спус ки под землю молодой ученый обнаружил, что время искривляется. Подземный мир был настолько увлекательным, что, поднявшись на поверхность, Мишель всегда удивлялся тому, как много времени прошло.
В конце концов спелеологу удалось собрать нужную сумму и добиться разрешения на спуск. И хотя предполагалось, что в самой пещере Мишель будет совершенно один, в подготовке к экспедиции ему помогала целая команда. За несколько недель до спуска друзья Мишеля из клуба спелеологов поселились вместе с ним в доме его родителей: днем они собирали оборудование и припасы, ночью спали в коридоре. Мишелю тем временем велели отдыхать, набираться сил. Команда погрузила вещи и перевезла их как можно ближе ко входу в пещеру. Когда дорогу занесло снегом, и грузовики уже не могли пройти, друзья соорудили простейший подъемник с тормозной системой – перевозить самый тяжелый груз. Они часами брели по снегу, перетаскивая все необходимое. Сами преодолели непростой спуск и позаботились о том, чтобы у Мишеля, когда он станет спускаться, было все необходимое. Как только подземный лагерь был обустроен, два спелеолога попробовали провести в палатке несколько суток.
Мишель попрощался с матерью. Она в который раз сказала ему, что очень за него переживает. Он в который раз сказал, что ничего плохого не случится. Ночь перед спуском Мишель провел в лагере у пещеры, думая отдохнуть напоследок. Но из-за волнения не сомкнул глаз, задремал лишь под утро и проснулся разбитым. Когда Мишель уже начал подъем ко входу в пещеру, его вдруг скрутил приступ амебной дизентерии. Ничего хорошего такое начало не сулило. И все-таки Мишель настоял на том, чтобы группа все два месяца эксперимента оставалась снаружи. Перед самым спуском он даже взял с них расписку, что в течение первого месяца никто и ни при каких обстоятельствах не попытается к нему спуститься. Наконец Мишель передал друзьям свои наручные часы и вместе с командой начал спуск. Помощники проверили, все ли в порядке с палаткой, кроватью, показали, как менять аккумуляторы, от которых работали лампочка и телефон, взяли пробы льда с ледника и поднялись на поверхность. В пещере эхом отозвалось их прощальное «Au revoir»[24]. Мишель слышал, как они втянули за собой лестницу. Два месяца он провел в совершенном одиночестве. Подтвердилась ли его гипотеза о том, что у человека в мозгу или где-то еще отсчитывают время его «внутренние часы»? Удалось ли ему и под землей определять длительность минуты так же точно, как и на поверхности?