Но я отвлекся, поскольку в этой главе я не планировал обсуждать возможность или невозможность реальных путешествий во времени, а хотел убедить вас в том, что лучшей машиной времени для каждого из нас является собственный мозг. Или, иными словами, каждый из наслучшая на свете машина времени.
МОЗГЭТО МАШИНА ВРЕМЕНИ
Конечно, мозг не позволяет нам перемещаться во времени физически, но это все же своего рода машина времени по четырем взаимосвязанным причинам.
1. Головной мозгэто машина, которая запоминает прошлое, чтобы предсказать будущее. На протяжении сотен миллионов лет животные соревновались в развитии способности предсказывать будущее. Животные предвидят поведение жертвы, хищников и потенциальных половых партнеров; они готовятся к будущему путем запасания еды и строительства гнезд; они предчувствуют закат и восход, зиму и весну. Успешность предсказаний будущего определяет важнейшие факторы эволюциивыживаемость и воспроизводство. Таким образом, мозг, по сути, представляет собой аппарат для предсказаний и предвидения. Осознаете вы это или нет, но в каждый момент времени ваш мозг автоматически пытается предсказать, что должно произойти. Эти краткосрочные предсказания, примерно на следующие несколько секунд, делаются совершенно автоматически и бессознательно. Если со стола скатывается резиновый мячик, мы автоматически выполняем движение, чтобы поймать его, когда он отскочит от пола, но реагируем совсем по-другому, если со стола падает кусок пирога.
Кроме того, человек и другие животные постоянно пытаются делать предсказания на более отдаленный период. Даже просто осмотр территории представляет собой попытку представить себе, что произойдет через несколько минут или часов. Когда волк останавливается, чтобы уловить какие-то знаки, звуки и запахи, он ищет подсказки, которые помогут обнаружить потенциальных врагов, жертв или партнера. Чтобы предсказывать будущее, мозг хранит колоссальный объем информации о прошлом; и, как программа резервного копирования Time Machine для Apple, он иногда присваивает этим воспоминаниям временны́е этикетки (даты), что позволяет воспринимать эпизоды из нашей жизни в хронологическом порядке.
2. Мозгэто машина, которая определяет время. Человеческий мозг осуществляет множество вычислений, в том числе такие, которые необходимы для узнавания лиц или выполнения следующего хода в игре в шахматы. Определение времениеще одна вычислительная задача мозга: он не просто отсчитывает секунды, часы и дни нашей жизни, но распознает и создает временны́е образы, такие как музыкальные ритмы или точные последовательности движений, позволяющие гимнастам выполнять акробатические трюки.
Умение определять времяважнейшая способность, необходимая для предсказаний будущего. Как знают все метеорологи, мало сообщить, что дождь будет: нужно сообщить, когда он будет. Когда кот подпрыгивает вверх, чтобы схватить пролетающую птицу, он должен знать, где птица окажется через секунду. Птицы-опылители, в свою очередь, умеют отмерять отрезок времени, прошедший с момента их последнего визита на конкретный цветок, чтобы к следующему разу цветок вновь успел наполниться нектаром. Буквально все проявления жизниот способности метнуть копье в движущуюся мишень, понять, когда смеяться в конце анекдота, или сыграть «Лунную сонату» Бетховена, до умения регулировать суточный цикл сна и бодрствования или месячный менструальный циклтребуют умения определять время.
3. Мозгэто машина, создающая ощущение времени. В отличие от зрения и слуха, ощущение времени не обеспечивается каким-то определенным органом чувств. Время не является формой энергии или неотъемлемым свойством материи, которое можно проанализировать с помощью физических измерений. Однако примерно тем же путем, как мы осознанно определяем цвет предметов (длину волны отраженного электромагнитного излучения), мы воспринимаем и течение времени. Это ощущение течения времени создает мозг. Подобно большинству субъективных ощущений, наше чувство времени подвержено влиянию иллюзий и искажений. Период одной и той же длительности (измеренный с помощью внешних часов) может казаться мгновением или вечностью в зависимости от целого ряда факторов. Но с искажениями или без искажений осознанное чувство течения времени и изменения окружающего мира относится к числу наиболее обычных и очевидных наших ощущений. И вот это-то ощущение течения времени никак не согласуется с представлением о времени, широко распространенным в среде физиков и философов.
4. Мозг позволяет совершать мысленные путешествия во времени. Соревнования по предсказанию будущего были легко выиграны нашими предками гомининами, когда они постигли концепцию времени и научились мысленно переносить себя в прошлое и в будущее, т. е. научились мысленно путешествовать во времени (глава 11). Аврааму Линкольну приписывают следующую фразу: «Лучший способ предсказать будущее заключается в том, чтобы его создать». Именно это мы и научились делать благодаря способности мысленно перемещаться во времени. Мы изменили свой способ существования, перейдя от предугадывания капризов природы к созданию будущего путем ее порабощения.
Вот что писал известный канадский психолог Эндель Тульвинг: «Ранние проявления ориентированного в будущее мышления и планирования заключались в обучении использованию, поддержанию, а позднее и извлечению огня, в изготовлении орудий и их хранении. Снабжать покойников необходимыми [для загробной жизни] предметами, выращивать злаки, фрукты и овощи, приручать животных для получения пищи и изготовления одеждывсе это сравнительно новые этапы в эволюции человека. Все они подсказывались заботой о будущем».
Каждый из нас переживал радость или горе при воспоминаниях о событиях прошлого и пытался представить себе, что было бы, если бы события разворачивались иначе. Но мы также постоянно перескакиваем в будущее, страшась того, что может произойти, или мечтая об этом, и моделируем различные варианты развития нашей жизни в будущем, рассчитывая найти наилучший вариант действий в настоящем. Может быть, человекне единственное существо на планете, совершающее мысленные путешествия во времени, но он, безусловно, единственное животное, которое использует эту способность для поиска способов реальных перемещений в прошлое или будущее.
ВРЕМЯУЧИТЕЛЬ
Шотландский философ XVIII в. Дэвид Юм размышлял над тем, как человек воспринимает миркак он представляет себе связь между событиями, происходящими в разных точках пространства и в разные моменты времени. Юм сформулировал три принципа, на которых строится понимание связи между событиями: сходство (предметов или событий), смежность (близость) во времени и пространстве и причинность. Кроме того, он предложил несколько правил, на основании которых можно установить наличие причинно-следственных связей между двумя событиями:
1. Причина и следствие должны быть смежными во времени и в пространстве.
2. Причина должна иметь место раньше следствия.
К счастью, не нужно читать Юма, чтобы понять эти правила, поскольку они вписаны в наш мозг на уровне нейронов и синапсов. Временны́е связи между событиями относятся к числу наиболее важных ключей, которые мозг использует для нахождения смысла в том, что Уильям Джеймс назвал «наплывом, шумом и беспорядком» сенсорной информации, осаждающей наши органы чувств. Как ребенок усваивает, что слово «кошка» относится к пушистому четвероногому существу с острыми когтями? Дело в том, что первые десятки раз, когда ребенок видит кошку, родители сюсюкают: «Посмотри на маленькую кошечку!» Другими словами, временна́я близость между двумя событиямипоявлением кошки и произнесением слова «кошка» позволяет нейронной сети ребенка связать эти два специфических стимула.
Одна из наиболее универсальных форм обучения в царстве животныхклассический условный рефлексучитывает важнейшую роль временно́й обусловленности и порядка событий для функционирования мозга. Собака Павловастандартный пример формирования классического условного рефлекса: перед появлением мяса (безусловный стимул) звенит колокольчик (условный стимул), и собака в конечном итоге начинает выделять слюну просто при звуке колокольчика. Возможно, вам ближе другой пример: если вы открываете банку с кормом для кошки с помощью открывалки, вы наверняка наблюдаете материализацию кошки на кухне каждый раз, когда пользуетесь открывалкой. Хотя колокольчик, на самом деле, не является причиной появления еды, с точки зрения собаки это возможно.
ПО-ВИДИМОМУ, ЖИВОТНЫЕ НЕ СПОСОБНЫ НАХОДИТЬ СВЯЗЬ МЕЖДУ СОБЫТИЯМИ, РАЗДЕЛЕННЫМИ ИНТЕРВАЛАМИ В НЕСКОЛЬКО МИНУТ ИЛИ ЧАСОВ, НЕ ГОВОРЯ УЖЕ О ДНЯХ ИЛИ МЕСЯЦАХ. ЧЕМ БОЛЬШЕ ИНТЕРВАЛ МЕЖДУ СОБЫТИЯМИ, ТЕМ ТРУДНЕЕ ОБНАРУЖИТЬ СВЯЗЬ.
Юм, наверное, даже не мог предположить, насколько временна́я обусловленность важна для работы мозга. Давайте представим себе, какую задачу должен решить мозг ребенка, чтобы узнать лицо матери. Иногда ее лицо появляется совсем близко, и тогда оно большое, но иногда ребенок видит мать на некотором расстоянии, и тогда лицо маленькое. Каждый раз на сетчатке проецируется совершенно новое изображение (подобно тому, как при фотографировании одного и того же человека с разных расстояний в аппарате активируются разные наборы пикселей, так и в сетчатке активируется разный набор фоторецепторов). Но как же ребенок понимает, что все эти разные образы соответствуют его маме?
Эта проблема так называемой инвариантности восприятия достаточно сложна, но в соответствии с одной теорией она решается с помощью принципа временно́й обусловленности. У ребенка есть опыт восприятия увеличивающегося и уменьшающегося образа матери, возникающего при ее приближении и удалении. Если мозг понимает, что запечатленные на сетчатке различающиеся образы, связанные временно́й близостью, поступают от одного и того же предмета, и он в конце концов усвоит общий принцип инвариантности восприятия размера: эти возникающие одно за другим изображения соответствуют одному и тому же объекту из внешнего мира. Иными словами, если бы не существовало такой временно́й близостидопустим, мы бы росли в стробоскопическом мире, где моментальные изображения мгновенно сменялись бы в необычном порядке от больших до маленькихвозможно, мы бы не обладали способностью распознавать один и тот же предмет, увиденный с разных расстояний, как единую сущность. Классический условный рефлекс и многие другие формы обучения учитывают асимметрию временны́х связей, определяемую вторым правилом Юма: причина предшествует следствию. Если Павлов давал собаке мясо до того, как звенел колокольчик, условный рефлекс не формировался. Аналогичным образом, классический условный рефлекс чрезвычайно чувствителен к степени временно́й близости, точнее, к интервалу между событиями. Если Павлов выдавал мясо через час после звонка, собака не чувствовала связи между звуком и появлением еды, хотя колокольчик по-прежнему предсказывал появление еды. По-видимому, животные не способны находить связь между событиями, разделенными интервалами в несколько минут или часов, не говоря уже о днях или месяцах. Чем больше интервал между событиями, тем труднее обнаружить связь. Формирование условного рефлексасамая «примитивная» форма обучения.
Для осознания связи между событиями, разделенными во времени сутками, месяцами и годами, требуются более совершенные умственные способности. Понимание концепции времени и умение осуществлять мысленные перемещения во времени позволяют человеку видеть связь между занятиями любовью и рождением ребенка или посевом семян и появлением растений. Но и мы достаточно близоруки в этом отношении: если бы рак появлялся через неделю после выкуривания первой сигареты, а не через несколько десятилетий, табачная промышленность никогда не заработала бы триллионов долларов (глава 11).
«ПРАВИЛЬНЫЙ» И «НЕПРАВИЛЬНЫЙ» ПОРЯДОК СОБЫТИЙ
Процесс познания в очень большой степени зависит от понимания временны́х связей между переживаемыми нами событиями. Как заметил психолог Стивен Пинкер, мы обычно считаем само собой разумеющимся, что порядок перечисления событий соответствует порядку их совершения. Например: Они поженились и родили ребенка. Но кто сказал, что события разворачивались именно в этом порядке? В большинстве языков уловить связь между событиями гораздо легче, если они перечислены именно в том порядке, в котором совершились. Так, намного проще переварить предложение «Она улыбнулась, прежде чем развернуть подарок», чем «Прежде чем развернуть подарок, она улыбнулась».
Предположения мозга относительно хронологии событий и временны́х интервалов между ними позволяют нам предвидеть происходящие вокруг нас события, однако эти предположения могут быть ошибочными. Представьте себе фокусника, который берет со стола монету правой рукой, затем с воодушевлением хлопает в ладоши, произносит заветное слово «абракадабра» и, наконец, демонстрирует зрителям, что монеты нет ни в одной, ни в другой руке. Этот фокус основан на неправильном восприятии нами хронологии событий. Исчезновение монеты мы автоматически связываем с наиболее близкими по времени событиямихлопком и абракадаброй. На самом деле, конечно же, в это время монеты в руках уже нет, и весь ловкий трюк состоит в том, чтобы незаметно сбросить монету со стола в тот момент, когда фокусник делает вид, что сжимает ее в руке. Чем больше интервал между двумя событиями, тем труднее обнаружить связь между ними. Разделяя во времени истинную причину исчезновения монеты и выявление ее исчезновения, фокусник использует особенность нашего мозга в отношении восприятия временны́х связей между событиями.
В книге «Тараканы в голове» я привел пример такого ошибочного восприятия событий из личного опыта, когда я впервые играл в «очко» в Лас-Вегасе. Как известно, суть игры заключается в том, чтобы сумма карт в руках игрока составила 21; если двух карт для этого мало, нужно решить, брать ли третью и при этом идти на риск «перебора» (когда сумма очков превышает 21). Вы играете против банкующего, который играет, как автомат, добирая дополнительные карты, пока сумма очков не составит 17 или более. Я предполагал, что если я буду действовать так же, как он, мой шанс на выигрыш будет составлять 50:50. Конечно, я знал, что казино всегда в выигрыше, но не понимал почему. Выясняется, что все очень просто: если «перебор» у нас обоих, выигрывает банкующий. Как я мог этого не понимать? Преимущество казино скрыто от нас из-за неправильного восприятия временны́х связей.
Вот как это происходит: поскольку я играю первым, как только у меня «перебор», банкующий немедленно забирает мои карты и деньги, давая понять, что для меня игра закончена. Дальше он продолжает круг с другими игроками и лишь потом открывает свои карты. В этот момент, если я все еще нахожусь за столом, я могу узнать, что у него тоже «перебор», и, значит, никто не выиграл. Я не мог обнаружить преимущество казино, поскольку оно скрыто в будущем: нормальная связь между причиной и следствием перевернута во времени. В том случае, когда у нас обоих «перебор», результат моего проигрыша наступает раньше причины: мои карты и деньги отбираются (результат) до того, как я узнаю, проиграл ли я или сыграл вничью с банкующим. Преимущество казино трудно обнаружить по той причине, что выбывший из игры игрок прекращает следить за дальнейшим развитием событий. Используя нашу недальновидность, казино скрывает от нас, как обращает результаты в свою пользу.
ПРИЧИННО-СЛЕДСТВЕННЫЕ СВЯЗИ В СИНАПСАХ
Даже если мы живем в замороженном «блоке вселенной», где правят законы этернализма, и ход времени оказывается лишь иллюзией, хронология событий и длительность промежутков между ними влияют на формирование нашего мозга. Вообще говоря, сформулированные Юмом правила представляют собой алгоритмы, определяющие работу электрической схемы мозга. Например, временна́я асимметрия причины и следствия закодирована в мозге на самом базовом уровне.
Наш мозгэто сеть, состоящая примерно из 100 млрд нервных клеток, взаимодействующих между собой через сотни триллионов синапсов. Как и большинство элементов вычислительных машин, включая транзисторы в компьютере, нейроны получают входные сигналы и испускают выходные сигналы. Однако, в отличие от транзисторов, нейроны являются экстравертами. Рядовой транзистор в обычном компьютере связан с несколькими десятками других транзисторов, а рядовой нейрон связан с тысячами других нейронов. Эти связи осуществляются посредством синапсовзон контакта между соседними нейронами: пресинаптическим нейроном, посылающим сигнал, и постсинаптическим нейроном, который его принимает. Входные сигналы для каждого нейрона складываются из сигналов его пресинаптических партнеров, отсылающих биоэлектрические импульсы. Возбуждающие синапсы заставляют постсинаптический нейрон «возбуждаться», т. е. отсылать электрический сигнал всем нижестоящим нейронам (своим постсинаптическим партнерам). Напротив, тормозные синапсы пытаются убедить постсинаптические нейроны хранить спокойствие. При таком гигантском количестве элементов электрическая схема мозга представляет собой невероятно сложную систему (рис. 2.1). Но от чего зависит, какие именно нейроны установят между собой связи?