Читаем Мозг против мозга. Mind vs brain полностью

Еще раз сформулирую, что же мы обнаружили, какое значение имеет наше открытие и как оно меняет представление о работе мозга. Показано, что наряду с активированными участками мозга в обеспечение исследуемой деятельности вовлекаются зоны, чья активность не меряется в процессе исследования, другими словами, не происходит изменения энергопотребления. Это радикально меняет наши представления о размере и числе звеньев системы обеспечения высших видов деятельности. Причем эти звенья расположены на значительном расстоянии друг от друга. Мы назвали такие звенья «скрытыми звеньями».

Системы, состоящие из активируемых в контексте задачи звеньев и скрытых звеньев, работа которых связана с контекстом задачи, но не проявляется в виде активации

Активационные и скрытые звенья. Количество «классических» и «скрытых» звеньев от общего числа областей интереса в речевом задании составило 27,2 % и 51,9 %, в задании на социальное познание составило 16,3 % и 33,1 %, в задании на рабочую память составило 16,8 % и 36,0 % соответственно. Таким образом, среди различных тестовых заданий количество «скрытых звеньев» практически в два раза превышает количество «классических звеньев»

Современный коннектом. Организация связей белого вещества мозга человека (Fornito A. et al., Fundamentals of brain network analysis., 2016)

Как же это работает? Представьте себе государственное устройство обычного типа. Во главе – президент, министры, их замы, руководители отделов и, наконец, офисные работники. Предположим, президент вызывает министра и в кратких, но доходчивых выражениях ставит перед ним важную задачу. Это показывают в новостях, обсуждают, комментируют. Это и есть «активация», она привлекает внимание. Затем министр возвращается в свой кабинет, вызывает замов и демонстративно ставит перед ними задачу. Он и ответственный за выполнение работы сотрудник дают интервью, и это тоже «активация». Ответственный сотрудник корректирует ход работы, и это тоже заметно. Если задание важное, то он засиживается в кабинете, и все видят, что он вовлечен в работу. Но одновременно текущие задания распределяются среди клерков, которые степень своей вовлеченности не меняют: они продолжают заниматься своими рутинными делами (но уже в рамках выполнения этой новой задачи), по-прежнему работают с девяти до восемнадцати. Финансовый отдел конструирует бюджет, как он это всегда делает. Порядок работы, его темп не изменились: постройка самолета или строительство жилого дома – процесс бюджетирования одинаковый. Такое же, как обычно, количество звонков, исходящих и входящих. Они спокойно работают и раз в неделю или в десять дней посылают служебные записки, которыми руководствуются другие отделы. То есть они не активированы, а перенаправлены на выполнение другой задачи.

Так вот, продолжая аналогию: начальники – это активационные звенья, а клерки – скрытые. Вообразив такую картину, по-другому начинаешь понимать основу быстродействия мозга. Внутри маленьких объемов скрытых звеньев можно представить более быстрые, чем синаптические, способы обмена информацией, которые не действуют при больших расстояниях. Тогда можно предположить, что самоорганизация мозга происходит не сразу в целом мозге, а сначала в этих микросистемах, и уже потом «начальники отделов договариваются» между собой.

Это кардинально другие временны́е рамки. Одно дело, когда считается, что в мозге всё со всем связано и каждый нейрон должен знать обо всех других (это как если бы каждый солдат был бы в курсе деятельности каждого другого солдата в армии), и совсем иначе, если его интересует только его собственный взвод. А полковник уже в курсе состояния дивизии. И так далее… Получается, на фМРТ мы видим лишь активацию штаба, потому что только его работа существенно меняется в зависимости от результата.

Это совершенно новый взгляд на организацию самосогласованной работы мозга, объясняющий, каким образом при малом быстродействии можно объединить миллиарды нейронов. Действительно, если считать, что единственным средством коммуникации нейронов является синаптическая передача и распространение нервного импульса подчиняется механизму, открытому Ходжкиным и Хаксли (за что они получили Нобелевскую премию), то понятно, что скорость общения нейронов удручающе мала – в районе километра в секунду. Скорость же реакции мозга на изменение ситуации – доли секунды. Как же можно вызвать самосогласованную реакцию 10 миллиардов нейронов при такой малой скорости взаимодействия? С учетом этих новых данных понятно как: все низовые клерки и отделы продолжают работать, как и раньше, а меняется лишь работа штаба, на его реорганизацию необходимо существенно меньшее время.