Машина Фреда Флинстоуна

У героя мультсериала про каменный век Фреда Флинстоуна есть машина без двигателя, в которой и руль, и колеса сделаны из камней. Чтобы машина двигалась вперед, Фреду приходится идти или бежать, в зависимости от того, какую скорость он хочет развить. Такую машину построили для своих крыс Мэй-Бритт и Эдвард Мозеры. Крысы должны были бежать, чтобы получить вознаграждение – кусочек шоколада на другом конце четырехметровой конвейерной ленты. Когда животным позволяли мчаться к шоколадке во весь дух, они развивали скорость до 50 сантиметров в секунду. С помощью машины Флинстоуна, в которой находились крысы, Мозеры стали регулировать скорость до 7, 14, 21 или 28 сантиметров в секунду (см. рис. 16). Пока крысы бежали к вознаграждению, ученые измеряли активность сотен нейронов. Они обнаружили отдельные нейроны скорости – то есть нейроны, которые испускали импульс в зависимости от скорости, с которой бежали крысы. Нейрон скорости – это своеобразная клетка-спидометр, работающая вне зависимости от ориентиров или освещения. Когда крысы произвольно увеличивали скорость, не будучи ограничены в ней специально, нейроны скорости начинали посылать более мощные и ясные сигналы.

Рисунок 15. Нейроны границы обозначают границу как стены в крысиной клетке, так и вставленной перегородки

Рисунок 16. Крыса в машине Флинстоуна, нейроны скорости испускают импульсы на скорости 21 сантиметр в секунду

Нейроны направления головы рассказывают нейронам места, в каком направлении движется крыса, а нейроны скорости говорят, с какой скоростью она движется. Нейроны решетки знают, как воспользоваться этой информацией, и координатная сетка обновляется. Нейроны решетки формируют некую карту, а нейроны границы ее ограничивают. Нейроны места предоставляют информацию о местонахождении. Все эти нейроны важны для способности ориентироваться. В совокупности эти клетки образуют навигационную систему – GPS-систему мозга со спидометром, компасом и отметками границ.

GPS-система мозга находится не только в височной доле

Итак, нейроны места находятся в гиппокампе, а нейроны решетки – в участке коры рядом с ним. Значит, два важнейших для пространственной ориентации типа нейронов расположены исключительно в височной доле. Насколько нам известно. А вот нейроны направления головы находятся не только рядом с гиппокампом, но и в некоторых других областях мозга, например в таламусе и в базальных ганглиях (см. рис. 1, 8 и 9).

Когда мы ориентируемся на местности, нам требуются не только встроенная карта, компас и спидометр. Еще нам нужна зрительная кора, расположенная в затылочной доле каждого из полушарий. Нам также требуются эмоциональность и осознание своего движения, например, когда нога опускается на землю. С этим нам помогают и теменная доля, и мозжечок. Другими словами, когда мы движемся, наша способность ориентироваться зависит не только от ориентиров в пространстве, но и от посылаемых мозгу сигналов о том, где мы двигаемся, где расположены наши ноги и руки в тот или иной момент времени. Мозг зависит от совместной работы зрения и именно этой способности, позволяющей нам прокладывать путь и эффективно ориентироваться.

Обычно в теменной доле зрительные впечатления соединяются с информацией от других органов чувств. Крысам с повреждениями теменной доли все еще хорошо помогает ориентироваться мозжечок, но распознавание впечатлений от органов чувств заметно ухудшается. Таким крысам сложнее найти спрятанную еду и отыскать дорогу обратно к своей клетке. Не только крысы испытывают проблемы с определением направления при повреждении теменной доли. Людям, перенесшим инсульт теменной доли, тоже бывает сложно определить, куда идти, – даже в знакомой местности.

Мужчины легче находят дорогу, чем женщины?

Нет. Результаты исследований в этой области сильно разнятся, поэтому с таким же успехом можно дать диаметрально противоположный ответ на этот вопрос. Единственное, что мы с уверенностью можем сказать, – у женщин и мужчин разные стратегии ориентирования. Дизайны исследований разные, поэтому колебания в результатах вполне естественны. В симуляторах ориентирования и в компьютерных играх, согласно данным исследований, мужчины показывают лучшие результаты. Это объясняется тем, что в среднем опыт компьютерных игр у мужчин больше, чем у женщин.

Судя по всему, женщины больше, чем мужчины, опираются на конкретные ориентиры, такие как возвышенности, шпили церквей и другие заметные элементы ландшафта. Мужчины в большей степени, чем женщины, пользуются направлениями сторон света.

Поэтому мужчины и женщины по-разному объясняют дорогу. Типичное объяснение женщины: «Поверните налево у супермаркета, а затем идите прямо, до поворота». В объяснении мужчины чаще фигурировали бы восток, запад, север и юг. Так как женщины больше пользуются топографическими ориентирами, многие исследования показывают, что женщинам проще, чем мужчинам, найти дорогу назад из незнакомого места.

Выводы из всех подобных исследований основываются на усредненных данных. Конечно, существуют женщины с намного лучшими результатами, чем у среднестатистического мужчины, но также и женщины, чьи результаты намного ниже среднестатистических у женщин. Я сама не дотягиваю до среднестатистических данных. К сожалению, не могу списать все на то, что я «такой родилась». Безусловно, в нас заложены какие-то способности при рождении, но, как известно, человеческий мозг пластичен. Ориентирование на местности можно улучшить тренировкой. А если вы все время будете думать «У меня не получится», «Я заблужусь», «Один я не смогу прийти вовремя», то угодите в ловушку самоисполняющегося пророчества. Женщины склонны менее доверять своему чувству ориентации. Может быть, потому, что миф о превосходстве мужчин в этом плане так живуч? Уверенность в себе очень важна для достижения результата. Исследование, опубликованное в журнале Science в 2006 году, показало, что женщины, которым говорили, что у мужчин больше способностей к математике, хуже выполнили математические тесты, чем те женщины, которым сказали, что у мужчин и женщин равные способности.

Водители такси с натренированным мозгом

Можно ли натренировать гиппокамп? Исследователи мозга из Лондонского университета задались этим вопросом и нашли идеальных испытуемых в своем городе. Лондон – сплошной лабиринт из улиц. Он не имеет такого четкого плана застройки, как Париж или Нью-Йорк. Во многих отношениях Лондон похож на Осло, только он намного, намного больше. Водитель такси в Лондоне должен помнить 25 000 улиц, а еще тысячи туристических достопримечательностей и других важных мест. Чтобы ориентироваться в большом и сложном городе, нужно затратить от двух до четырех лет обучения. И даже после этого процент ошибок на приемном экзамене близится к 50.