С Доктором Марцин Лещинский с кафедры когнитивных наук Ягеллонского университета и Института психиатрии и нейрохирургии Колумбийского университета в Нью-Йорке рассказывает PAP о том, как мы воспринимаем изображения и звуки, почему отдельные области нашего мозга — так называемые слуховой и зрительный мозг – дополняют друг друга и дают нашему разуму полную информацию об окружающем мире. А также о том, почему «блуждание ума», наши умственные «кайфы» благоприятствуют творчеству. ПАП: Почему вы вставляете людям электроды в мозг? Доктор Марцин Лещинский: Это не я их вставляю, это нейрохирург, но я на самом деле в этом участвую. процедуры. Я работаю с нейрохирургами и неврологами в нескольких больницах США и Германии, где лечатся пациенты с лекарственно-устойчивой эпилепсией. Одним из вариантов лечения, если лекарственная терапия не помогает, является удаление части мозга, где возникают эпилептические припадки. Чтобы удалить такой фрагмент мозга, его сначала нужно точно найти. Это одна из причин, по которой электроды вставляются внутрь мозга. Также необходимо убедиться, что он не находится в том месте, которое отвечает за какие-либо важные процессы. Удалив его, мы можем принести больше вреда, чем пользы — например, нанести ущерб способности пациента создавать новые воспоминания или способности говорить. После операции по имплантации электродов за работой мозга пациента следят 24 часа в сутки в течение нескольких дней. Это время я использую для проведения измерений, которые позволят мне понять, как функционирует мозг при выполнении различных когнитивных действий — например, при просмотре фильма, прослушивании подкаста, концентрации или запоминании информации. Поскольку мы обычно вживляем несколько десятков, а иногда и несколько сотен электродов, мы получаем огромный объем данных, которые затем подвергаем детальному анализу в моей ПАП-лаборатории: Я знаю, что ваши исследования показывают, что мы не слышим и не видим. одновременно, но попеременно: изображение – звук. Как это возможно? М.Л.: Когда мы смотрим фильм, смотрим на картинку или наблюдаем за своим окружением, вместо того, чтобы смотреть в одну точку, мы двигаем глазами, перемещая их с одной точки визуальной сцены на другую. Мы активно поглощаем визуальную информацию, концентрируясь на части визуальной сцены, когда смотрим в одну точку («фиксация»), а затем быстро переводим взгляд («саккада») в другое место. Это происходит потому, что у людей, как и у других видов приматов, в сетчатке глаза есть специальные клетки, которые преобразуют попадающий в глаз свет в электрический импульс. Поскольку эти клетки особенно плотно упакованы в одном месте (так называемое пятно сетчатки), саккады позволяют нам направлять эту часть сетчатки к последующим элементам окружающей среды и подвергать их более точной обработке. Исследования показывают, что – наоборот. по нашему впечатлению – мы видим остро лишь небольшой фрагмент того, что имеем перед глазами. Аналогично и с цветом – мы видим цвета только на небольшом участке, на который направлено желтое пятно. Все остальное мы регистрируем размыто и бесцветно. Только мозг восполняет недостающую информацию и создает впечатление богатого и сложного опыта. Что может удивить, так это то, что область такого острого зрения примерно равна размеру ногтя. Саккадические движения позволяют направить эту точку острого и ясного видения на различные элементы окружающей действительности и таким образом сканировать окружающую среду. Во время последующих фиксаций в мозг отправляется информация о том, что нас окружает. Мы можем представить это как серию кадров, как в кино. Несмотря на то, что мозг получает отдельные образцы из каждой точки фиксации, наш опыт отличается. Мы не видим последовательные кадры, а скорее чувствуем стабильный и непрерывный визуальный опыт. В моей лаборатории мы изучаем физиологические процессы, которые позволяют мозгу «собрать все воедино». ПАП: При чем здесь слух? М.Л.: Во время саккадных движений наша способность регистрировать визуальную информацию ограничена. Тогда мы видим очень мало. Поскольку мы совершаем саккады постоянно (в среднем несколько раз в секунду), нашему мозгу приходится как-то справляться с недостающей информацией. Результаты моего исследования показывают, что мозг справляется с ситуацией, используя информацию от других органов чувств, особенно от слуха. Во время саккадических движений, когда мы видим очень мало, слуховой мозг предоставляет недостающую информацию о том, что происходит вокруг нас. Результаты моего исследования также показывают, что взаимодействие слухового и зрительного мозга позволяет создать впечатление непрерывности, хотя информация, которую получает мозг, представляет собой всего лишь последовательность кадров. ПАП: А что происходит, когда я закрываю глаза? М.Л.: Дальше аналогично – мозг слуховой системы более возбудим, а значит, ему легче регистрировать слуховую информацию. Это две очень похожие ситуации. Хоть мы и не закрываем глаза во время саккадных движений, зрительная информация активно подавляется мозгом. И во время саккадных движений, и когда мы закрываем глаза, слуховой мозг берет на себя роль доминирующего источника информации. ПАП: Это могло бы объяснить, почему люди, которые не видят, обычно имеют такой хороший слух. люди, которые не видят, слышат лучше, чем зрячие. Стоит, однако, добавить, что в основном это касается людей, слепых с рождения или с самых ранних лет жизни. Кроме того, в разной степени улучшаются различные характеристики слуховой информации. ПАП: Имеют ли эти знания какое-либо практическое применение. М.Л.: В моей лаборатории, благодаря финансированию Национального научного центра, мы в основном проводим фундаментальные исследования. Мы пытаемся понять, как мы можем сосредоточиться на чем-то или запомнить информацию. Какие изменения в работе мозга позволяют нам запоминать информацию? Чем определяется способ исследования окружающего, т. е. последовательность саккад и фиксаций? А как работает мозг в разных ситуациях? Ответ на эти вопросы имеет ряд практических последствий. Например, последовательности саккад и фиксаций, о которых я упоминал ранее, используются при диагностике детей с расстройствами аутистического спектра. Многие психические и неврологические расстройства характеризуются весьма специфическими изменениями в исследовании окружающей среды. Это делает параметры саккад очень полезным диагностическим инструментом. Это похоже на то, как работает мозг. Например, исследования показывают, что мозг, особенно височные доли, функционирует по-разному у людей с повышенным риском болезни Альцгеймера за много лет или даже десятилетий до появления первых симптомов. Это делает работу мозга полезной в диагностических процессах. Это, конечно, только два примера, а их гораздо больше. В моей лаборатории мы также проводим исследования феномена блуждания ума. Позвольте мне вернуться к примеру с просмотром фильма: даже если нам интересно то, что мы смотрим, нам редко удается постоянно оставаться сосредоточенными. Чаще всего нам удается на мгновение сосредоточить свое внимание. Тогда мы действительно слушаем и активно обрабатываем поступающую к нам информацию. Тогда мы отдаляемся от здесь и сейчас. Мы можем постоянно смотреть фильм, но обрабатываем получаемую информацию в гораздо меньшей степени. Конечно, то, насколько мы способны сосредоточиться и насколько блуждают наши мысли, зависит от многих факторов. Что может показаться удивительным, однако исследования показывают, что около 40 процентов. время мы не сосредоточены на том, что делаем в данный момент. Это огромный промежуток времени, когда наше внимание работает менее эффективно. Мы исследуем, что происходит, когда мысли людей блуждают. Мы пытаемся понять причины и мозговые механизмы этого дрейфа. Это, конечно, имеет и ряд практических последствий: когда началась пандемия, студентов спрашивали, чем они занимаются, слушая лекции удаленно. Одна из респонденток ответила, что на этих лекциях она способна сосредоточиться только в том случае, если стреляет из лука. М.Л.: Да, это понятно, хотя это может показаться нелогичным. Исследования показывают, что выполнение дополнительных задач, таких как стрельба из лука, может улучшить концентрацию и внимание. Есть такая теория, называемая теорией перцептивной нагрузки. По ее словам, если мы выполняем простую когнитивную задачу (например, слушаем лекцию на знакомую нам тему), мы не используем все ресурсы нашего внимания. Сэкономленные ресурсы автоматически направляются на обработку информации, не имеющей отношения к выполняемой задаче (например, мы бродим и гадаем, что будем делать после лекции). Однако если задача достаточно сложна и потребляет все ресурсы — то, как это ни парадоксально, нам легче сосредоточиться (потому что у нас нет свободных ресурсов, которые можно было бы использовать для обработки нерелевантной информации). Следовательно, выполнение дополнительной деятельности, например, стрельбы из лука во время прослушивания лекции, может задействовать сэкономленные ресурсы внимания и, как следствие, поддержать концентрацию внимания на лекции и улучшить объем запоминаемой информации из такой лекции: Казалось бы. Поэтому, что эти «кайфы» нам для чего-то необходимы, если они не были устранены в эволюционном процессе как слишком опасные для выживания вида. М. Л.: Мы очень часто блуждаем в своих мыслях. Как я уже упоминал, исследования показывают, что около 40 процентов время мы не сосредоточены на том, что делаем в данный момент. В результате нам сложнее регистрироваться и реагировать на изменения в окружающей среде, что иногда может привести к серьезным последствиям (например, когда наши мысли блуждают во время вождения автомобиля). В психологии и нейробиологии преобладает мнение, что блуждание ума — это бесполезное ограничение когнитивных способностей. Однако частота этого явления и, прежде всего, наблюдение, что сходные процессы происходят у разных видов — и у человека, и у обезьян, и у грызунов, — заставляют меня думать, что, помимо очевидного нарушения внимания, они играют важную роль. В чем конкретно заключается эта роль? Мы намерены ответить на этот вопрос в ходе нашего текущего исследования. Мое предыдущее исследование, проведенное в сотрудничестве с исследователями Университетской больницы в Бонне, показывает, что блуждание ума способствует творческому мышлению. ПАП: Значит, нам не следует винить себя за то, что мы думаем слишком часто, как «Дизио Мечтатель» из стихотворения Джулиана Тувима? : Я думаю, что блуждание ума – это необходимый процесс, хотя, конечно, стоит проявлять умеренность. Одна из возможностей, которую мы изучаем в моей лаборатории, заключается в том, что блуждание ума создает идеальные условия для консолидации следов памяти. Этот процесс необходим для того, чтобы пережитое приняло более устойчивую форму и превратилось в воспоминания. ПАП: Меня учили, что память укрепляется во время сна. М.Л.: Это правда. Процессы консолидации происходят и во время сна. Однако блуждание ума создает условия, подобные тем, которые возникают во время сна, и поэтому это может быть идеальным моментом, введением в процессы консолидации. (PAP)Интервьюер: Мира СуходольскаНаука в Польшеmir/ral/
