В новом выпуске StarTalk астрофизик Нил Деграсс Тайсон и нейробиолог Дэвид Иглмен исследуют «внутренний космос» человека — удивительную гибкость мозга и его способность конструировать реальность. В ходе беседы участники обсуждают, почему время замедляется в моменты опасности, как слепые люди учатся «видеть» кожей и зачем нашему мозгу на самом деле нужны сновидения.
🧠 Мозг в темноте: как мы воспринимаем мир 3:02
Человеческий мозг надежно заперт в безмолвном и темном пространстве черепной коробки. У него нет прямого доступа к внешнему миру: он не видит фотоны света и не слышит звуковые волны . Вместо этого он получает лишь электрохимические импульсы, в которые органы чувств преобразуют внешние сигналы. Дэвид Иглмен подчеркивает, что для мозга не имеет значения источник информации, если она подается на «языке» электрических спайков.
В ходе обсуждения были приведены следующие примеры сенсорного замещения:
- Эксперимент 1969 года: Ученый Пол Баки-и-Тай (Paul Bach-y-Rita) использовал модифицированное стоматологическое кресло с сеткой соленоидов, которые передавали изображение с камеры в виде вибраций на спину слепых людей . Со временем мозг испытуемых начинал воспринимать эти прикосновения как визуальные образы.
- Метод Тадома (Tadoma): Слепоглухие люди прикладывают руки к лицу говорящего, воспринимая вибрации горла и движения челюсти, что позволяет им «слышать» речь через кончики пальцев .
- Слух Бетховена: Нил Деграсс Тайсон упомянул фильм «Бессмертная возлюбленная», где показано, как оглохший композитор прижимался головой к роялю, чтобы чувствовать вибрации костями черепа .
⚔️ Борьба за нейронные территории и эхолокация 8:26
Мозг крайне экономен и не терпит простоя своих мощностей. Если какой-то участок перестает получать данные (например, при потере зрения), соседние области начинают «захват территории» . По словам Дэвида Иглмена, при чтении шрифта Брайля у слепых людей активируется затылочная доля, которая у зрячих отвечает за зрение .
Это свойство мозга — пластичность — позволяет людям развивать невероятные способности:
- Эхолокация: Многие слепые люди, подобно Бену Андервуду, используют щелчки языком для ориентации в пространстве . Отраженное эхо позволяет им «видеть» препятствия, хотя разрешение такой картинки ниже, чем у обычного зрения .
- Конкуренция чувств: Все органы чувств постоянно борются за место в коре головного мозга. Если человек становится профессиональным парфюмером или музыкантом, соответствующие зоны мозга (обонятельная или слуховая) физически расширяются .
😴 Сновидения как «скринсейвер» для мозга 15:16
Дэвид Иглмен представил свою гипотезу «защитной активации», объясняющую биологический смысл сновидений . Поскольку визуальная кора может быть захвачена другими чувствами всего за 60 минут бездействия (что подтверждается МРТ-сканированием людей с повязкой на глазах), мозгу нужен механизм защиты этой территории ночью .
Основные тезисы гипотезы Иглмена:
- Зрительная система находится в невыгодном положении: в темноте или во сне мы продолжаем слышать и чувствовать запахи, но не видим .
- Каждые 90 минут древние структуры мозга посылают случайные импульсы в первичную визуальную кору (PGO-волны) .
- Сновидения — это способ «занять» визуальные нейроны работой, чтобы слуховая или осязательная кора не отобрала их территорию, пока мы спим .
- Исследование 25 видов приматов показало: чем пластичнее мозг вида (чем больше он склонен к изменениям), тем больше времени животное проводит в фазе быстрого сна и тем больше оно грезит .
🎞️ Иллюзия памяти и «невидимая горилла» 23:48
Собеседники сошлись во мнении, что человеческая память крайне несовершенна и работает не как видеокамера, а как процесс реконструкции .
В качестве доказательств приводились следующие факты:
- Эксперимент с невидимой гориллой: Когда человек сосредоточен на подсчете передач мяча, он часто не замечает человека в костюме гориллы, проходящего через кадр . Это доказывает, что мы воспринимаем лишь малую долю того, что попадает на сетчатку глаза.
- Дрейф воспоминаний о 9/11: Исследование жителей Нью-Йорка показало, что через 10 лет их личные воспоминания о событиях 11 сентября 2001 года сильно изменились, хотя сами люди были уверены в их точности . Неизменными остались только факты, которые они многократно видели в новостях.
- Афантазия: Дэвид Иглмен рассказал, что сам страдает афантазией — отсутствием внутреннего «мыслительного взора». Интересно, что основатель Pixar Эд Катмулл и многие ведущие аниматоры студии также не могут визуализировать образы в голове, что заставляет их более тщательно работать с натурой на бумаге .
⏳ Почему время «замедляется» в опасности 43:15
Многие люди описывают ощущение «замедленной съемки» во время аварий или падений. Чтобы проверить, действительно ли мозг начинает работать быстрее в такие моменты, Дэвид Иглмен провел уникальный эксперимент: он сбрасывал добровольцев с 150-футовой башни (около 45 метров) в сетку на скорости 70 миль в час .
Результаты исследования:
- Скорость восприятия не меняется: Испытуемые не могли считывать информацию с наручного прибора, мигающего на высокой частоте, что опровергает идею реального ускорения работы мозга .
- Плотность памяти: В моменты страха миндалевидное тело (амигдала) приказывает мозгу записывать всё происходящее с максимальной детализацией .
- Иллюзия длительности: Когда человек позже вспоминает событие, наличие огромного объема записанных данных заставляет его верить, что событие длилось долго. «Субъективное время — это мера того, сколько воспоминаний вы можете извлечь» .
- Эффект взросления: Для детей время тянется долго, потому что мир для них нов и они записывают много памяти. Для взрослых, живущих по внутренним моделям рутины, лето пролетает мгновенно .
🧩 Шизофрения как расстройство восприятия времени 54:34
Дэвид Иглмен выдвинул гипотезу, что шизофрения может быть фундаментально связана с нарушением тайминга сигналов в мозге .
- Ошибка атрибуции кредита: В норме мозг знает, что он сам сгенерировал внутренний голос. Но если сигнал о возникновении мысли задерживается или приходит не вовремя, человек воспринимает свой голос как чужой (слуховая галлюцинация) .
- Эксперимент с кнопкой: Если добавить задержку в 200 мс между нажатием кнопки и вспышкой света, мозг адаптируется к ней. Если затем убрать задержку, человеку кажется, что свет загорелся до того, как он нажал на кнопку .
- Перспективы лечения: Иглмен работает над созданием видеоигр, которые могли бы «перекалибровать» чувство времени у пациентов с шизофренией, помогая избавиться от галлюцинаций .
🛸 Трудная проблема сознания 58:41
В завершение беседы участники обсудили природу сознания. Иглмен назвал его «глубочайшей тайной нейробиологии» . Несмотря на то что мозг состоит из 30 триллионов клеток, выполняющих сложные алгоритмы, непонятно, почему это сопровождается субъективным опытом (чувством боли, красоты, радости) .
Сознание рассматривается как «высокоуровневая операционная система», которая позволяет огромному количеству биологических подсистем действовать как единое целое . Этот вопрос становится критическим в эпоху развития ИИ: по мнению Иглмена, мы скоро столкнемся с этической дилеммой — можно ли выключать компьютер, если у нас нет способа доказать или опровергнуть наличие у него сознания .
