МОЗГ: режимом автопилота и «детектор ошибок»

Есть такая старая индийская сказка про сороконожку, у которой спросили, в какой последовательности она переставляет ноги. Сороконожка задумалась и не смогла сделать ни шагу.

Точно также ни одна профессиональная машинистка не ответит вам сходу, в каком ряду на клавиатуре расположена та или иная буква. Она сначала представит себе клавиатуру, потом мысленно пробежит по ней пальцами и только после этого ответит на ваш вопрос. Спросите у любого водителя со стажем, в каком порядке расположены педали тормоза, сцепления и газа. И вы увидите, как он будет пытаться «вспомнить ногами», где какая педаль расположена.Примерно 70% всех наших действий — а по некоторым источникам и все 90% — мы выполняем на автомате. Не задумываясь. У нас в мозге есть встроенный автопилот, который берет на себя управление рутинными делами.

Когда мозг включает “детектор ошибок”?

Наш мозг способен сам, без нашей помощи и нашего участия, заниматься уборкой, мытьем посуды, приготовлением обеда. Может сам доехать до работы привычным маршрутом и вернуться домой. А еще завязать шнурки, купить в магазине продукты на ужин, вставить одеяло в пододеяльник. (При этом, если вы вдруг захотите сознательно проконтролировать процесс, одеяло внутри пододеяльника перекрутится восемь раз или развернется поперек).

Когда мы чему-то учимся, например, ездить на велосипеде или играть на пианино, наш мозг отслеживает каждое наше движение, тщательно записывает последовательность наших действий в долговременную память, повторяет потом эти уроки по ночам (именно по ночам идет закрепление двигательных навыков). А потом наступает момент, когда мозг говорит: все, запомнил, дальше я буду делать это сам, а ты пока можешь заняться чем-то другим. Например, мечтать, пока мы катаемся на велосипеде. Или обдумывать решение какой-то проблемы, пока мы чистим картошку.

Режимом автопилота в нашем мозге управляет пассивная сеть нейронов DMN (default mode network). Она была открыта совсем недавно. А началось все с провалившегося эксперимента.

В самом конце 90-х годов ХХ века докторант медицинского колледжа в Милуоки (штат Висконсин) Бхарат Бисвал изучал сигналы мозга, находящегося в покое. Ему нужны были чистые сигналы на сканере. Бисвал просил своих пациентов ни о чем не думать, успокоиться, очистить ум, смотреть на белый крест посреди черного экрана. И пациенты вроде бы честно выполняли указания экспериментатора. Но сканер упорно показывал, что активность их мозга не снижается. Более того, деятельность некоторых отделов мозга становится более скоординированной.

А этого не могло быть!

Это было нарушением одного из основных нейрофизиологических постулатов: мозг работает, когда получает конкретное задание и отключается, когда мы его не стимулируем.

Эксперимент Бхарата Бисвала можно было бы списать на обычную неудачу, в конце концов, любое исследование начинается с длинной вереницы проб и ошибок, если бы в то же самое время американский невролог Гордон Шульман из Медицинской школы Вашингтонского университета не столкнулся бы с той же самой проблемой: в состоянии покоя наш мозг более активен и деятелен, нежели в то время, когда мы решаем сознательные задачи.

Свою гипотезу о дефолтной системе мозга Гордон Шульман предложил в 1997 году. Революции в нейрофизиологии не произошло, гипотезу Шульмана никто не принял всерьез.

Между прочим, еще в 50-х годах ХХ века группа американских исследователей во главе с Л.Соколовым выявила некий парадокс, который они тогда не смогли объяснить: почему бездействующий мозг потребляет больше кислорода и энергии, чем мозг, загруженный решением определенной задачи.

В 1998 году коллега Шульмана по Вашингтонскому университету Маркус Рейчел, принимавший участие в первых экспериментах, продолжил исследование деятельности мозга в состоянии покоя и в 2001 году сформулировал теорию дефолтной системы мозга. С этого момента началось активное исследование DMN и количество научных работ на эту тему увеличивается лавинообразно с каждым годом.

Что за эти годы удалось выяснить?

Автопилот нашего мозга использует те же самые сети, в которых формируются мечты и фантазии. Поэтому DMN не только берет на себя выполнение всех тех задач, которые были уже многократно апробированы и доведены до автоматизма. Она еще участвует в работе воспоминаний, занимается планами на будущее и отвечает за создание эмоционального фона.

И здесь начинается самое интересное! Когда все эти процессы, контролируемые сетью DMN — режим автопилота, витание в облаках и генерирование планов — переплетаются, наш мозг рождает гениальные идеи.

Есть такой расхожий мем: В любой непонятной ситуации иди мыть посуду. Или, как вариант, готовить еду. Его обычно воспринимают как шутку. А это — чистая правда. Если решение какой-то проблемы зашло в тупик, если вам нужно запустить творческий процесс, если производство новых идей в вашей голове по какой-то причине приостановилось — займитесь рутиной, отпустите мысли в свободное плавание.

Кстати, мыть посуду или чистить картошку не обязательно. Можно отправиться на пробежку или пойти поплавать.

Дефолтная система нейронов генерирует креативные идеи не в одиночку. В этот процесс вовлечены еще две нейронные сети: салиентная (salience network), которая отсеивает из потока информации самые важные данные, и исполнительная (executive control network), которая контролирует реакции на разнообразные стимулы. Но именно дефолтная дирижирует всем процессом.

Насколько надежна эта сеть DMN. Можем ли мы полностью доверять нашему встроенному автопилоту? Подчиняется ли автопилот нашего мозга первому закону робототехники, сформулированному Айзеком Азимовым: «робот не может причинить вред человеку или своим бездействием допустить, чтобы человеку был причинен вред».

Мы доверяем кофемашине сварить нам утром чашечку кофе. И точно знаем, что она не подсунет нам в чашу цианистый калий. Мы доверяем роботу-пылесосу уборку дома. И точно знаем, что он не засосет в себя дорогую нашему сердцу коллекцию нэцке (если, конечно, не дотянется до полки). Мы безоговорочно доверяем стиральной машине, тостеру и прочим бытовым помощникам. И никому из нас не приходит в голову контролировать их работу. Нажали кнопку «пуск» и занимаемся своими делами. Когда все будет готово — нас позовут громким пиканьем. А если что-то пойдет не так, встроенный контролер нам сообщит, что у кофемашины, например, засорился фильтр, а у стиральной прекратилась подача воды.

Есть такой встроенный контролер у нашего автопилота?

Есть. Он называется «детектор ошибок». И самое удивительное, что он был открыт на тридцать лет раньше, чем сама сеть DMN.

Первым предположение о том, что у нашего мозга есть встроенный контролер ошибок, высказал британский психолог Патрик Раббитт. Его статья была опубликована в 1966 году в журнале Nature. Но Раббитт опирался не на инструментальные исследования мозга с помощью специальных приборов, а на психологические тесты.

В это же самое время феномен реакции мозга на разные ошибки был обнаружен в Ленинградском институте экспериментальной медицины. Причем совершенно случайно. Руководитель лаборатории Наталья Бехтерева и ее ассистент Валентин Гречин пытались найти способ лечения больных Паркинсоном с помощью вживленных электродов. И обнаружили удивительное явление: если пациент допускал ошибку, выполняя какое-то задание, на это реагировал определенный участок мозга. И эти самые активные точки совпадали на всех «географических картах мозга» всех пациентов.

Наталье Бехтеревой и Валентину Гречину удалось выявить популяции клеток нашего мозга, которые реагировали на ошибки и в коре, и в подкорке.

В 1968 году они опубликовали статью о своем открытии «детектора ошибок» в сборнике научных статей Annual Review. Впрочем, сам термин, был придуман чуть позже — в 1971-м и впервые был упомянут в книге Натальи Бехтеревой «Нейрофизиологические аспекты психической деятельности человека».

Когда включается «детектор ошибок»?

Когда возникает рассогласование нашей деятельности с той матрицей, которая хранится в мозге. Мозг точно знает, в какой последовательности мы, например, гладим белье. Пошагово помнит, как мы собираемся на работу. И постоянно сравнивает наши действия с заложенным в него планом. Если вдруг какой-то пункт из этого плана выпадает, мозг говорит: Стоп! Доску достала, утюг включила, белье погладила, сложила в шкаф, а шнур-то утюга из розетки не выдернула! Или, пока вы запираете входную дверь, мозг проводит ревизию имущества рассованного по карманам и отделениям сумки: Документы на месте, телефон на месте, ключи в руках, а где очки?

Иногда наш детектор ошибок срабатывает без задержки. Но бывает, что мы вспоминаем про утюг, когда уже находимся в дороге. И тогда мы несемся домой выключать утюг, перебирая в голове страшные картинки пожара, которые подсовывает нам мозг.

Пренебрегать советами детектора ошибок — опасно, может привести к тяжелым последствиям. Но и становиться заложником детектора — тоже не правильно. Это может привести к синдрому навязчивости. Вы начнете постоянно прислушиваться к себе, перестанете доверять себе и своему автопилоту. Будете по сто раз проверять карманы перед выходом из дома или по сто раз бегать смотреть на выключенный утюг, газовую плиту или закрытый кран. Так можно превратиться в раба детектора ошибок. А в нем самом сформирует новая матрица патологического поведения: пять раз вернуться с дороги или десять раз проверить самого себя.

Детектор ошибок — наш сторож. Но не хозяин. Нельзя позволять ему командовать. А если вы уже попали в замкнутый круг, что делать? Переписать матрицу. Сознательно отработать еще раз все, что вы обычно делаете на автомате, чтобы мозг запомнил правильную последовательность действий без патологических перегибов. И подавал бы сигнал тревоги только в том случае, если действительно заметил ошибку, а не авансом, на всякий случай.

Легендарный полярный исследователь Отто Юльевич Шмидт (на фото) носил окладистую бороду. Говорят, однажды какой-то журналист спросил у Отто Юльевича, куда он кладет бороду на ночь — на одеяло или под одеяло. Шмидт сходу на вопрос ответить не смог, но пообещал проследить за бородой. Следующую ночь полярник провел без сна. Ему мешала борода. Причем мешала и на одеяле и под одеялом. 

Марина Собе-Панек



Источник

Интересное по теме