Там, где рождается индивидуальность. Как мозг создает уникальность каждого человека

Теперь перейдем к еще более неочевидной функции – к разнице между тем, как вы пользуетесь правым и левым глазом. Хотя оба глаза доставляют в мозг информацию о мире, некоторые из нас больше полагаются на информацию от одного глаза, чем от другого. Интересный факт[92]: большинство предпочитает информацию, полученную от правого глаза![93] Можно выявить доминирующий глаз, как и доминирующую руку: задать вопросы вроде «Каким глазом вы смотрите в микроскоп или в видоискатель фотоаппарата?». Но еще можно измерить это несколько объективнее при помощи следующего «зрительного» эксперимента: выберите какой-нибудь предмет метрах в трех-четырех от вас и поднимите указательный палец так, чтобы он отчасти закрывал его. Если вы будете смотреть на этот предмет обоими глазами, возможно, вы словно бы «увидите предмет сквозь палец», а может быть, увидите два пальца (зависит от того, на чем вы сфокусируете зрение). Постарайтесь по возможности сфокусироваться на предмете и поставьте палец так, чтобы он был на прямой между вами и предметом. Теперь закройте левый глаз. Что произошло? Если теперь вы видите, что ваш палец перекрывает объект, у вас доминирует правый глаз. Если палец в стороне от предмета, попробуйте закрыть правый глаз. Ну как, теперь палец заслоняет предмет? Если да, у вас доминирует левый глаз. А если ваш палец не заслоняет предмет, какой бы глаз вы ни закрывали, значит, у вас смешанное доминирование глаз.

Должно быть, вы уже заметили закономерность. Те из вас, у кого наблюдается сильный перекос, с большей вероятностью обнаружат, что постоянно предпочитают пользоваться одной стороной тела. А те, у кого мозг более сбалансирован, с одной стороны, более склонны выбирать, скажем, то правую, то левую руку, а с другой – могут предпочитать, например, левую руку, но правый глаз. А теперь мы попробуем измерить совершенно другой параметр: оценить, в чем ваши полушария понимают мир одинаково, а в чем по-разному.

Взгляните на эти два лица. Какое из них кажется вам более веселым?

Вы, наверное, думаете, что этот вопрос с подвохом: видно же, что это одно и то же лицо, просто в зеркальном отражении. Что ж, вы правы, но все-таки попробуйте – причем поменьше думайте и побольше чувствуйте. Если вы сосредоточите взгляд на середине каждого лица, не покажется ли вам, что одно лицо веселее, а другое печальнее?

Эти химерические лица исследователи часто используют, чтобы определить, как два полушария реагируют на выражения лица, отражающие эмоции. Они опираются на анатомию зрительных путей (о чем я писала во введении). Вся информация, которая исходит с левой стороны от вашего носа, сначала попадает в правое полушарие, и наоборот. Поэтому, если вы выбрали лицо внизу, ваш мозг при принятии этого решения в первую очередь опирался на информацию, переработанную правым полушарием. А если вы выбрали лицо вверху, ваш мозг для выполнения таких задач полагается скорее на левое полушарие. Естественно, те из вас, у кого мозг относительно сбалансирован, решат, что ощущения от этих двух лиц совершенно одинаковы, и сказать, какое из них веселее, можно разве что наугад. Когда похожие рисунки применяют в качестве лабораторных тестов для оценки латеральности, испытуемым обычно показывают много разных лиц, чтобы установить, насколько последовательно человек полагается на то или иное полушарие[94]. Пока вам придется опираться на интуицию, какой бы она ни была несовершенной.

В совокупности информация, полученная в результате таких тестов, может дать неплохое представление о том, насколько разными кажутся два полушария вашего мозга. В следующих разделах мы обсудим некоторые исследования, в ходе которых ученые пытались выяснить, как разная степень перекошенности соотносится с тем, как ваш мозг осознает окружающий мир. Но прежде поговорим немного о том, как часто наблюдаются те или иные закономерные наборы результатов. Помимо всего прочего, эти сведения позволят вам понять, насколько вероятно, что те или иные исследования «среднестатистического мозга», которые вы можете встретить, имеют отношение к работе вашего мозга.

Хотя правшами считают себя 90 % населения, последовательно проявляют праворукость при выполнении двигательных задач лишь 60–70 % людей. Те из вас, кто входит в это число, по данным нашего теста относятся к явным правшам (получили оценку, близкую к +2) и, скорее всего, пользуются правой ногой и правым глазом при выполнении заданий, требующих большой точности. Если вы относитесь к этой категории, то, вероятно, выбрали нижнее лицо как более веселое[95]. Я могу это предположить, поскольку таких, как вы, большинство, а следовательно, основная часть того, что мы узнали о разделении труда между двумя полушариями человеческого мозга, относится и к вашему мозгу тоже. Но не обязательно. Как вы, наверное, помните по моим исследованиям чтения, иногда выводы, которые мы делаем на основании средних показателей группы, не обязательно описывают кого-то конкретного.

Во вторую по величине группу, то есть в группу с относительно сбалансированным мозгом, входят от 25 до 33 % людей. Если тесты на латеральность вводят вас в ступор, вы ломаете себе голову над тем, какую руку и ногу вы предпочтете при выполнении тех или иных действий, и обнаруживаете, что ваш треклятый палец скачет туда-сюда, какой бы глаз вы ни закрывали, то можете с уверенностью отнести себя к таким людям[96]. Приношу свои извинения, но продолжаю думать, что знать такое о себе полезно. В конце концов, всем нам предстоит еще многое прояснить о работе своего мозга, особенно потому, что нейрофизиологи, в том числе и я, из рук вон плохо придумывают, как вас обнаружить, ведь многие из вас считают себя правшами. Дело в том, что мир в основном устроен для удобства правшей, поэтому, если левое полушарие способно контролировать правую руку, вы, скорее всего, отлично его натренировали. Однако одни исследователи мозговой деятельности причисляют к левшам всех, у кого не наблюдается сильного доминирования правой руки, а другие, наоборот, считают правшами всех, кто не проявляет стабильной леворукости, то есть сдвигают группу смешанного доминирования в сторону правшей. Слишком уж часто ученые проводят произвольную линию раздела где-то посередине или считают, что о различии в латеральности мозга можно судить только по тому, какой рукой вы пишете. Чуть ли не каждого третьего в ходе исследований праворукости и леворукости относят к той или иной группе случайным образом – прямо мороз по коже!

Несмотря на всю эту непоследовательность, исследователи вроде Штефана Кнехта, считающие, что латеральность надо изучать как континуум, склонны полагать, что у людей со смешанным доминированием, особенно у тех, кто для большинства задач пользуется правой стороной тела, мозг напоминает средний по группе, но с несколькими пикантными сюрпризами. То есть, например, если за обработку изображения лица отвечает в основном правое полушарие, вероятно, что и ваше правое полушарие участвует в распознавании лиц в большей степени, чем левое. В результате большинство из вас, вероятно, сочли, что из двух лиц на рисунке веселее то, что внизу. Однако так же вероятно, что ваше левое полушарие лучше умеет распознавать выражение лица, чем левое полушарие большинства людей, у которых перекос выражен особенно сильно. Поэтому вам, вероятно, было труднее решить, какое лицо выбрать[97]. Если бы я проводила этот тест в лаборатории, то, скорее всего, обнаружила бы, что у вас ушло на принятие решения больше времени. А если у вас сбалансированный мозг, который все-таки немного (но не очень сильно) предпочитает левое полушарие, все это относится к вам в еще большей степени. Короче говоря, чем сбалансированнее ваш мозг, тем вероятнее, что к решению задач привлекаются в той или иной степени оба полушария. Скоро мы поговорим подробнее о том, что это означает лично для вас.

Все это подводит меня к самой редкой группе – к последовательным левшам, коих всего 3–4 %. Мозг тех, у кого по результатам теста сильно доминирует левая сторона тела (результат близок к −2), вероятно, так же перекошен, как и у последовательных правшей. Кроме того, вы, скорее всего, предпочитаете левую ногу и левый глаз и с большей вероятностью, чем представители двух других групп, считаете более веселым лицо вверху. Не хочу никого делать любимчиком, но эта группа особенно близка и дорога моему сердцу, и не только потому, что я люблю изучать, какие люди разные. Оказалось, что тот мозг, от которого я получаю особенно много данных, принадлежит последовательной левше, которую я имела возможность постоянно тестировать последние 24 года, – моей дочери Жасмин.

Более того, моя первая работа по нейрофизиологии требовала, чтобы я надевала на детишек противные шапочки, как для бассейна, но со вшитыми электродами, которые позволяли нам записывать электрическую активность их мозга. Между тем всякий, кто пытался заставить малыша, едва научившегося ходить, надеть на голову хоть что-то, да ту же деталь карнавального костюма, и не снимать, знает, что это едва ли не самый хитроумный фокус во всей нейрофизиологии! Большим моим преимуществом было то, что опыт общения с маленькими детьми у меня был гораздо больше, чем у большинства старшекурсников Калифорнийского университета в Сан-Диего – у меня был такой дома![98] А поскольку у Жасмин был очень легкий характер, я часто приводила ее в лабораторию потренировать свои навыки надевания шапочек[99].

Однако, когда я в первый раз посмотрела, какие данные записали электроды с шапочки Жасмин, я решила, что где-то напутала. Когда она слушала знакомые и незнакомые слова, различия в мозговой активности (так называемые потенциалы N400, то есть отрицательные отклонения в электрической полярности, которые происходят приблизительно через 400 миллисекунд после того, как слово было услышано), с правой стороны ее головы были больше, чем с левой. Некоторые дети, которых мы изучали, особенно совсем маленькие или с задержкой речевого развития, были склонны показывать такие отклонения с обеих сторон, но мне еще ни разу не доводилось видеть такой избирательной чувствительности правого полушария к словам[100]. Чтобы проверить мою находку, моя начальница Дебби Миллс, нейрофизиолог и специалист по когнитивному развитию, предложила провести еще некоторые тесты, в том числе тест OddBall, когда испытуемому дают послушать череду звуков одной высоты, которая иногда прерывается звуком другой высоты. У большинства испытуемых это вызывает изменения электрической активности мозга, которые называются «потенциал P300» (положительные изменения полярности, которые происходят приблизительно через 300 миллисекунд после того, как звук был услышан), более заметные в правом полушарии. У Жасмин и это было наоборот.

Пожалуй, самое потрясающее во всем этом – то, что мозг Жасмин сказал мне, что она левша, еще до того, как об этом сообщило ее тело! Хотя предпочтения можно заметить и раньше: большинство детей начинают проявлять последовательную праворукость или леворукость года в полтора-два. Жасмин впервые прошла запись электрической активности мозга в год и пять месяцев, а как только я увидела, что у нее мозг-перевертыш, я почти сразу заметила, что она упорно предпочитает пользоваться левой рукой. С тех пор я продолжаю наблюдать ту же закономерность в структуре и функционировании мозга Жасмин. Задачи для ее полушарий распределяются не случайно. Напротив, ее мозг склонен демонстрировать специализацию, противоположную той, которую большинство из нас назвало бы «нормальной».

Увы, последовательные левши нередко выпадают из нейрофизиологических исследований вследствие безразмерного подхода к нейрофизиологии. В оправдание этой практики утверждают, что левши (в нестрогом смысле слова) более «разнообразны», поэтому, если усреднить данные испытуемых вроде Жасмин с данными типичных испытуемых, получится каша. В итоге мы практически ничего не знаем о тех из вас, кто не рос в нейрофизиологической лаборатории[101]. Однако немногочисленные опубликованные исследования, подошедшие к этой проблеме систематически, дали те же результаты, что и мои наблюдения над Жасмин: хотя обратная латерализация мозга при решении задач встречается редко, обычно она наблюдается именно у последовательных левшей[102].

Поскольку я набиралась опыта как нейрофизиолог и как мать параллельно, мне нередко приходило в голову, сколько странностей в поведении Жасмин имеет отношение к редкой организации ее мозга: скажем, она смотрит телевизор, повернув голову влево, то есть правыми уголками глаз (отчего больше информации поступает сначала в левое полушарие), а еще она очень умна, но при этом довольно медленно обрабатывает информацию. В следующем разделе мы обсудим, что нам известно о том, почему те или иные задачи поручаются тому или иному полушарию и что это может означать для тех из вас, у кого мозг не такой, как у большинства.

Чтобы объяснить, как сложны отношения между тем, как выглядит мозг и как он работает, я хотела бы рассказать о том, в чем мои коллеги нередко путаются: о разнице между функционированием мозга и его операционными способностями. Если мы вернемся к метафоре разделения труда между членами команды, можно считать, что функция – это порученное задание, а операционные способности – это набор навыков, который позволяет качественно выполнить это задание. Когда речь идет о понимании, как устроен и работает мозг, и ученые, и обыватели очень часто описывают отдельные участки мозга в терминах функционирования, не понимая, какие более фундаментальные операционные способности позволяют участкам мозга вносить свой вклад в эту функцию. Но, если вы хотите понять, какое отношение степень вашей праворукости или леворукости имеет к тому, на какую половину лица вы обращаете больше внимания, нам придется заглянуть немного глубже и разобраться, какие операции связывают структурное устройство мозга с функциями, которые он исполняет.

В качестве примера возьмем язык – одну из самых важных и бросающихся в глаза функций мозга. Хотя я почти всю жизнь изучала, как участвуют в языковых процессах оба полушария, большинство полагает, что это прямо эталон латерализованной функции, которая в первую очередь поручается левому полушарию. Сама идея, что за те или иные ментальные функции отвечают конкретные участки мозга, зародилась, когда французский врач Поль Брока́ описал случай пациента, который после травмы левого полушария утратил только способность говорить[103]. Со времени этого открытия прошло больше 150 лет, и почти все учебники, где говорится о речевых центрах в мозге, указывают на область в левой лобной доле, которую теперь называют зоной Брока́, и называют ее зоной речи, а другую зону – немного выше и за левым ухом – наделяют функцией «распознавания языка».

Но вот в чем дело. Способность пользоваться языком, то есть система, дающая возможность переводить идеи в произвольные символьные формы, которыми мы пользуемся для их передачи другим, зависит от множества разных типов операций. На то, какие типы операций нужны мозгу, чтобы выполнять эту функцию, влияют самые разные факторы, например, отправляете вы языковое сообщение или получаете и какими символьными системами пользуетесь – письменными или устными. В какой степени речь и понимание языка в действительности задействует те или иные участки мозга зависит от того, какие именно из множества стоящих за ними операционных процессов вас интересуют.

Возьмем способность порождать речь, которая пострадала у пациента, описанного Брока́, поскольку именно она и запустила процесс картирования функций мозга по областям. При повреждении зоны Брока́ большинство обладателей традиционного перекоса сталкиваются с трудностями в порождении речи. Но ведь из этого не следует, что порождение речи и есть функция зоны Брока́! Если у вас спустила шина, вы не можете мчаться по шоссе на полной скорости, но ведь из этого не следует, что заставлять автомобиль двигаться вперед – это функция шины. Чтобы речевой аппарат выдал осмысленное высказывание, мозгу нужно произвести сложную последовательность операций, которые сначала переведут идею, зародившуюся у вас в голове, в лингвистические символы, которые используются для выражения этих смыслов в вашем языке. Затем ему потребуется связать эти лингвистические символы с программами, генерирующими сложные последовательности движений и создающими артикуляционный балет, в котором ваш язык, губы, зубы, нос[104] и голосовые связки совершают определенные действия в нужной последовательности, чтобы преобразовать выдыхаемый воздух в форму, которую собеседник сможет «понять», когда возникшие в итоге вибрации достигнут его барабанных перепонок[105].

Как подтвердят те из вас, кому случалось водить подержанные автомобили, существует масса разных условий помимо сдувшейся шины, которые мешают машине двигаться вперед. Более того, относительно точная модель работы автомобиля подскажет, что для того, чтобы ваша машина мчалась по шоссе безо всяких происшествий, требуется сочетание множества разных факторов. К речи это тоже относится, и ученые, в том числе Нина Дронкерс с коллегами, доказали, что, вероятно, в рождении беглой речи даже более важную роль, чем зона Брока́, играет совсем другой участок мозга – островок, или островковая кора[106],[107].

Чтобы все еще сильнее запутать, добавлю, что спущенная шина мешает не только движению вперед, но и влияет на иные возможности, например, становится труднее поворачивать, теряется плавность езды. Подобным же образом, если вы будете достаточно внимательны, то заметите у больных с повреждением зоны Брока́ много самых разных нарушений, как лингвистических, так и нелингвистических: кто-то теряет способность анализировать порядок слов[108] и перестает понимать смысл фразы, а кому-то становится трудно определить, какие действия изображены на картинках[109]!

Всем этим я хочу сказать, что спустя 160 лет после того, как Брока́ сделал свое наблюдение, львиная доля всего, что мы знаем о работе своего мозга, по-прежнему относится к функциям, которые нарушены у большинства людей при повреждении мозга, или к заданиям, которые усиливают мозговую активность в ходе лабораторных экспериментов над здоровым мозгом. Но, если мы хотим основательно понять, как работает наш мозг, нужно иметь возможность говорить обо всей механике. Какие именно особенности устройства правого и левого полушария позволяют одному полушарию исполнять ту или иную функцию лучше, чем другому?

Одна из главных подсказок, позволяющих судить, почему те или другие задачи поручаются тому или другому полушарию, – отношения между доминантностью той или другой руки и латеральностью языковых возможностей. То обстоятельство, что большинство из нас предпочитает пользоваться правой рукой, которую контролирует левое полушарие, и при этом опирается на то же самое левое полушарие при порождении речи, указывает, что эволюция каким-то образом лучше приспособила левое полушарие для операций, на которых основаны обе функции. Поскольку зона Брока́ находится по соседству с участком мозга, отвечающим за движения губ, челюсти и языка, многие предполагают, что общие операционные способности связаны с координацией моторики – с тем, насколько точно мозг управляет телом, словно марионеткой.

Однако не каждый пользуется для речевой деятельности тем же полушарием, которым он «предпочитает» контролировать ведущую руку. Чтобы это продемонстрировать, Штефан Кнехт с коллегами изучили, как 326 испытуемых с разной степенью леворукости и праворукости полагались на свое правое и левое полушария при порождении речи[110]. В ходе этого исследования, предшествовавшего эксперименту с ТМС, о котором мы говорили в начале главы, участников разделили на семь групп – от последовательно праворуких до последовательно леворуких – на основании того же опросника на латеральность, который вы недавно проходили. Поскольку Кнехт хотел именно понять левшей, а не отсеять, в его выборку вошло больше последовательных левшей (57) и обладателей относительно сбалансированного мозга (101), чем следовало бы ожидать, если бы испытуемых отбирали случайно. А когда он сравнил у семи групп изменения кровотока в двух полушариях, связанные с речью, различия оказались поразительными. В группе последовательных правшей у 96 % испытуемых в процессе разговора кровоток в левом полушарии был сильнее, чем в правом. Иначе говоря, почти все, кто уверенно предпочитает пользоваться правой рукой, также пользуются левым полушарием больше, чем правым, когда нужно описать изображение на картинке. У последовательных левшей эта доля снизилась до 73 %, а обладатели относительно сбалансированного мозга показали среднее значение – 85 %[111].

В этих результатах есть кое-что примечательное. Во-первых, чем ярче выражена ваша праворукость, тем больше вероятность, что ваше левое полушарие будет обладать уникальной квалификацией для тех операций, от которых зависит речь. Но, как вы, возможно, помните по описанному выше исследованию с помощью ТМС, при этом типе перекошенного порождения речи меньше устойчивость к травмам и повреждениям. Более сбалансированному мозгу тратить силы на разделение труда между полушариями не с руки[112], поэтому и распределение способностей между полушариями у него более равномерное. Это означает, что правое полушарие у левшей и представителей смешанного типа лучше умеет не только обеспечивать мелкую моторику, но и порождать речь. В результате, когда одно из полушарий искусственно ослабляется при помощи ТМС, последствия у этого менее значительные.

Однако вот что еще стоит отметить: вероятность, что правое полушарие у вас, как у Жасмин, особенно «разговорчивое», гораздо меньше 50 %, даже у левшей. Это служит отличным напоминанием, что у подавляющего большинства из нас мозг хоть немного, да перекошен, и различия между нами – это вопрос степени. Если за речь у человека отвечает в большей степени левое полушарие, чем правое (даже у большинства обладателей наименее перекошенного мозга), это говорит о том, что различия в структуре между двумя полушариями для речи, вероятно, даже важнее, чем для контроля над рукой, притом что язык – функция мозга, возникшая в ходе эволюции относительно недавно. Но, если у 73 % последовательных левшей за речь и контроль над предпочитаемой рукой отвечают разные полушария, это, со своей стороны, указывает, что их общие операционные навыки, вероятно, связаны не только с контролем движения. Более того, есть крайне примечательные различия и в том, как два полушария понимают язык, что позволяет составить представление о том, как полушария – вместе и по-отдельности – вносят свой вклад в то, как вы воспринимаете мир.

Первые признаки доминирования левого полушария в понимании речи и языка могут наблюдаться в слуховой коре – в той части мозга, которая отвечает за анализ звуков[113]. Большое количество исследований показало, что при прослушивании речевых звуков слуховая кора в левом полушарии активнее, чем в правом (у большинства испытуемых)[114]. Напротив, правое полушарие активнее левого, когда испытуемые слушают музыку! Некоторые исследователи, в том числе Дэвид Пеппель[115] и Роберт Заторре[116], утверждали, что левое полушарие задействовано в понимании речи по той причине, что оно очень хорошо умеет проводить операции, позволяющие выявить быстрые изменения в реальном времени[117]. Музыка, конечно, тоже может быть быстрой. Если вы хотите наглядно представить себе, как музыка связана с контролем над движениями, задумайтесь о том, что Сиддхарт Нагараян, самый быстрый барабанщик за историю наблюдений, за минуту отбивает ни много ни мало 2109 ударов[118] (тогда как мой метроном не может выйти за пределы 250).

Но, чтобы понять разницу между слогами «ба» и «па» в словах «бабочка» и «папочка», вашему мозгу нужно различать промежуток в 10 миллисекунд между тем, как у собеседника начинают вибрировать голосовые связки, и тем, когда он размыкает губы. Это все равно что слышать разницу между 5999 и 6000 ударами в минуту, а оба этих числа значительно превышают рекорды даже самых знаменитых метал-рок-соло всех времен. Можно ли связать выдающиеся операционные таланты левого полушария со способностью координировать или замечать очень быстрые перемены?

Короткий ответ – «ну, типа того». Возьмем уже известный нам эксперимент с предложением со словом стог, о котором я рассказывала во введении. Наверное, вы помните, что некоторые функции, приписываемые какому-то одному из полушарий, проявляются медленнее[119]. Так что же объясняет, почему конкретная лингвистическая функция у конкретного человека опирается именно на правое или на левое полушарие?