Нейробиологи снова попытались разобраться, как же наш мозг умудряется лепить из разрозненных кусочков ощущений нечто напоминающее цельную реальность. Оказалось, что секрет нашего уютного (и обманчиво цельного) восприятия мира — в умении мозга сперва раздробить всё происходящее на отдельные предсказания, а потом склеить их в общую картину с помощью внутреннего "центра управления". О результатах своих головоломных манипуляций ученые честно отчитались в журнале Nature Communications.
Исследователи решили провести открытие века: наш мозг строит представление о мире не сразу, а на три основных направления. Во-первых, есть так называемая "State-модель" — она отвечает за общий контекст ситуации (например, ты в кофейне или застрял в лифте). Во-вторых, "Agent-модель" — пытается понять, чего же вокруг хотят окружающие, какие у них мысли в голове (возможно, бариста хочет домой, а не делать тебе кофе). И, наконец, "Action-модель" — прогнозирует, что произойдёт дальше (а если кофе не завезли, придётся пить воду).
Кандидат наук Фахд Язин из Эдинбургского университета, тот самый учёный, который уже ничему не удивляется, комментирует:
"Вроде бы очевидно, что мозг — это конструктор из специализированных модулей. Вот только с восприятием всё куда хитрее, чем с банальным узнаванием лиц или пейзажей. Если у нас так много независимых модулей, как же получается одно общее ощущение происходящего? Вопрос на миллион — и, вероятно, не фунтов".
Психологическая кухня такова: нам нужно постоянно определять, в каком мы положении, что происходит (контекст), кто рядом и что задумал (люди), и каковы варианты развития событий (действия). Например, ты зашел за кофе — думаешь, что завтракаешь и болтаешь с другом, но вдруг кофе-машина барахлит, а у друга хроническая нелюбовь к этой кофейне — значит, планы надо перекраивать. Хорошо, что мозг умеет переключаться между этими "предсказаниями" почти невидимо для тебя. Если немного этим поиграть и нарушить работу предсказательных модулей, можно увидеть, какие участки мозга отвечают за твои внутренние уверенности и как изменяется твое субъективное восприятие.
Чтобы найти в этой каше хоть какую-то структуру, исследователи отправили 111 человек смотреть восьмиминутный отрывок из фильма Хичкока "Bang! You're Dead!" внутри МРТ-сканера (аппарат, который фиксирует изменение кровотока в мозге). Инструкций минимум: просто смотри — мозг сам всё "накрутит". Параллельно другая масса испытуемых смотрела тот же триллер онлайн, и жала на кнопку, когда понимала, что ситуация изменилась: то ли сюжет повернул, то ли персонаж замыслил что-то новенькое, то ли события пошли по другому сценарию.
Наблюдая за мозгом кино-зрителей, учёные увидели настоящую рабочую бригаду: при смене контекста активизируется вентромедиальная префронтальная кора, при "озарениях" относительно намерений персонажей — антеромедиальная часть той же коры, а вот когда сюжетная линия вдруг скачет, за дело берётся дорсомедиальная область. Все, как на стройке — каждый отвечает только за "свой блок".
В дело вступила математика. Команда применила скрытые марковские модели (математический метод для отслеживания переходов в скрытых структурах) и выяснила: смена убеждений вызывает не только вспышку активности, но и длительный сдвиг во внутренней работе определённого участка мозга. Иногда даже очень устойчивые шаблоны активности внезапно "переключаются" целиком, как будто внутри идут рейвы модулей.
Затем учёные выяснили, кто же здесь дирижёр всего этого парада — оказалось, что всё разнообразие предсказаний стекается в участок мозга под названием прецуней (конечно, звучит как персонаж из экспрессиониста, но на деле — серьёзный игрок в “default mode network”, то есть "режиме по умолчанию" нашего мозга). В моменты, когда человек обновляет свои убеждения, прецуней работает в унисон с программой того из модулей, который сейчас наиболее актуален — одно из чудес беззвучной, но отлаженной командной работы.
При анализе совпадения характерных паттернов активности в разных отделах мозга выяснился курьёз: когда меняется контекст, прецуней тут же "подстраивается" под State-модуль. Когда всё внимание на мотивацию персонажа — малой кровью синхронизируется с Agent-модулем. По сути, этот милый участок сплетает отдельные предсказания в единую ленту переживания — как если бы монтажёр безжалостно кроил материалы в хороший триллер.
Всё это не просто биохимия ради биохимии. Связь между эмоциональным вовлечением зрителя (насколько он "внутри" истории) и активностью прецунея оказалась куда крепче, чем между эмоциями и отдельными участками лобной коры. Более того, зрители, у которых интеграция между префронтальной корой и прецуней была сильнее, одинаково реагировали на события фильма. Получается, что именно сплоченность этих отделов формирует наш коллективный субъективный "реалити-шоу".
У каждого из нас, по словам Язина, внутри всей этой блестящей деятельности конкурируют разные предсказания — а опыт складывается, когда прецуней даёт право голоса "самой перспективной версии". У тех, чьи мозги склеивают реальность одинаково, и изображения жизни совпадают до степеней узнаваемости — а если алгоритмы сборки разные, и реальность воспринимаем по-своему. Так рождаются и общая реальность, и сугубо личный калейдоскоп бытия.
Учёные не поленились повторить свой эксперимент на другой публике: там люди слушали юмористический рассказ устно, а не рассматривали кино. Результат не изменился – всё те же модули, тот же прецуней на раздаче "билетов в реальность". Всё это справедливо независимо от типа информации — в мозгу универсальная многопоточная сборка мира.
Если совсем упростить: все наши переживания — не просто реакция на то, что мы видим или слышим. Мозг модельно собирает из "кусочков" реальность, обновляет, вшивает в поток ощущений — и всегда находится на грани между прогнозом и действительностью. Поди разберись, где кончилось одно и началось другое, когда внутри тебя ежесекундно мелькают десятки версий будущего.
Авторы честно признают: исследование имеет стандартные для таких работ ограничения. Корреляции — не доказательство, а естественные истории не всегда дают отдельные переменные чистыми — ведь одна сюжетная кочка может переломить и контекст, и мотивацию героя, и твои ожидания наперекор природе.
Тем не менее факт остаётся фактом: схожие результаты были получены на совершенно разных сюжетах и типах восприятия. То есть, мозг действительно держит мир на раздельных нитках, а потом с хорошей рабочей хваткой их всё-таки связывает.
Ну а дальше, понятное дело, снова будут эксперименты — теперь над искусственными, до блеска контролируемыми историями, чтобы вычислить, насколько глубоки "модули" и где в них зарыты хитрые алгоритмы. Тем временем продолжается философская междоусобица – что важнее: скучная стерильная лаборатория или живой хаос реальности, где всё слишком по-настоящему и слишком сложно, чтобы разложить на идеальные файлы.
Язин и компания напоминают: даже в привычном "режиме по умолчанию" наш мозг не выключается — он генерирует, фантазирует, вспоминает, ошибается и стремится собрать то самое поле субъективной реальности. И благодаря этим неожиданным открытиям у нас теперь есть шансы понять, почему иногда мы смотрим один и тот же фильм, но выходим из кинозала с абсолютно разными мыслями.