Вероятно, в теменной доле расположены отделы, контролирующие выполнение движений и сопоставляющие их с обратной связью от тела [1]. Теменная доля хорошо подготовлена для выполнения таких задач: в ассоциативную теменную кору поступает зрительная информация о том, где расположены интересующие нас объекты относительно текущего положения в пространстве, а расположенная рядом верхняя теменная долька получает тактильную информацию от первичной соматосенсорной коры. На основе этой информации формируется внутренний образ тела; у пациентов с повреждениями в этой зоне наблюдаются большие проблемы с восприятием своего тела вплоть до того, что человек вообще перестает воспринимать определенные части тела как собственные [4]. В неврологии это называется нарушениями схемы тела.
Кора головного мозга контролирует сложные тонкие движения, необходимые для речи и письма. Для кашля и чихания, смеха или плача существуют зоны в стволе мозга, контролирующие эти жизненно важные движения, а кора здесь играет малозаметную роль, если играет вообще. Вероятно, именно поэтому такие действия невозможно выполнять по собственной воле[26]: моторная кора просто не может вмешаться в процессы, которыми управляет ствол мозга, ведь такие произвольные вмешательства в жизненно важные процессы могут обернуться большими неприятностями [3].
Кора головного мозга управляет речью, а вот кашель она может разве что подавить, но не запустить здесь вступает в игру ствол мозга.
Потенциал готовности и свобода воли: кто управляет нашими решениями?
Все началось с того, что в 1964 году Ганс Гельмут Корнхубер[27] и его аспирант Людер Дике[28] захотели исследовать что-то более интересное, чем пассивные реакции мозга на стимулы [5]. Они решили посмотреть, как выглядят записи электроэнцефалограммы (ЭЭГ) у добровольцев, совершающих произвольные движения. Чтобы избежать помех, участники сидели неподвижно, шевелить им разрешалось только кистью руки. Усреднив множество таких записей, ученые обнаружили на записях ЭЭГ потенциалы готовности небольшие сдвиги напряжения электрического поля к отрицательным значениям уже за секунду (!) до того, как человек сделает движение.
У потенциала готовности две фазы. Ранняя фаза более слабая, начинается за 11,5 секунды до движения, проявляется в области дополнительной моторной и поясной моторной коры, где движения планируются. Поздняя, более заметная, возникает примерно за полсекунды до самого мышечного сокращения в первичной моторной коре, запускающей движение.
В 1980-х годах Бенджамин Либет[29] решил узнать, как соотносится потенциал готовности с сознательным решением человека совершить определенное действие. Чтобы максимально точно засечь время решения, Либет просил добровольцев смотреть на специальный циферблат с точкой, которая совершала полный оборот за 2,56 секунды. Добровольцы должны были ждать, когда у них возникнет спонтанное желание шевельнуть рукой, и максимально точно запомнить положение точки в этот момент. Затем время на часах сравнивали с записями ЭЭГ и электрической активностью в мышцах.
В эксперименте обнаружилось два любопытных результата. Во-первых, люди способны довольно точно оценить, когда именно чувствуют сознательное желание действовать: в каждом из 40 испытаний волонтеры сообщали о том, что почувствовали намерение за 200 мс до начала движения (точность оценки составляла всего 20 мс, то есть разброс по времени между испытаниями был на удивление мал). Во-вторых, поздняя фаза потенциала готовности (той, что связана непосредственно с запуском движения в первичной моторной коре), наступала на 350 мс раньше, чем человек ощущал сознательное намерение двигаться! Сознательное желание пошевелиться отставало от момента запуска движения в премоторной коре на 300400 мс это оценка почти не менялась в 40 испытаниях для каждого из девяти участников эксперимента Либета.
В эксперименте обнаружилось два любопытных результата. Во-первых, люди способны довольно точно оценить, когда именно чувствуют сознательное желание действовать: в каждом из 40 испытаний волонтеры сообщали о том, что почувствовали намерение за 200 мс до начала движения (точность оценки составляла всего 20 мс, то есть разброс по времени между испытаниями был на удивление мал). Во-вторых, поздняя фаза потенциала готовности (той, что связана непосредственно с запуском движения в первичной моторной коре), наступала на 350 мс раньше, чем человек ощущал сознательное намерение двигаться! Сознательное желание пошевелиться отставало от момента запуска движения в премоторной коре на 300400 мс это оценка почти не менялась в 40 испытаниях для каждого из девяти участников эксперимента Либета.
Получается, что наш мозг сам заранее принимает решение без нашего участия, довольно запоздало уведомляя сознание о том, что сейчас будет происходить. Многие восприняли эти результаты как свидетельство того, что свобода воли не более чем иллюзия, оформляющая поведение человека для него самого задним числом. В чем же смысл такого странного распорядка внутри нашей головы и зачем вообще нужна иллюзия осознанного решения?
Одно из объяснений заключается в том, что задача сознания оценить решение, принятое в двигательных отделах мозга, и при необходимости дать команду остановиться, пока не поздно. Можно сказать, что мы осознаем свои намерения в самый последний момент: примерно за 200 мс до запуска движения как раз проходит точка невозврата, после которой человек уже не сможет остановить движение, даже если обстоятельства внезапно поменялись.
Это удалось показать в одном исследовании: на всех трех его этапах участников просили смотреть на экран и ждать, когда загорится зеленая лампочка, затем подождать примерно две секунды и нажать на педаль в любой удобный момент, но до того, как лампочка загорится красным. Если они успевали, зарабатывали очки; если нет, теряли заработанные баллы. На первом этапе ученые обучали компьютер предсказывать действия участников по записям ЭЭГ, на втором оттачивали алгоритм, чтобы улучшить эффективность прогноза, а на третьем компьютер играл против участника, переключая лампочку на красную, когда засекал на ЭЭГ команду нажать на педаль.
Оказалось, что, если компьютер переключал лампочку на красную больше чем за 200 мс до начала движения, люди успевали остановиться, заметив запрещающий сигнал. Если красная лампа зажигалась позже, оставалась лишь одна возможность не проиграть компьютеру как можно быстрее поменять траекторию текущего движения, чтобы нога прошла мимо педали [6].
Результаты этих экспериментов породили ожесточенные дискуссии и новые эксперименты, чтобы подтвердить или опровергнуть существование свободной воли и прояснить ее взаимоотношения с нашими действиями и процессами в мозге. Многие вопросы упираются в терминологию и личные пристрастия спорящих и вряд ли вообще разрешимы. Тем не менее из всех этих исследований можно сделать несколько довольно любопытных выводов.
Во-первых, планирование поведения и запуск движений поначалу идут неосознанно, то есть на самых ранних этапах двигательная программа в мозге разрабатывается без осознания происходящего. Тот момент, когда мы ощущаем намерение выполнить определенное действие, по-видимому, наступает намного позже, когда все уже готово. Некоторые из спорящих о свободе воли считают, что главная задача сознательного контроля не инициировать поведение, а мгновенно оценить то или иное действие, чтобы дать добро или наложить на него вето. В этом случае свободу воли понимают как способность произвольно остановиться и воздержаться от нежелательных действий.
Во-вторых, осознанность и произвольность это совсем не одно и то же. Люди могут выполнять некоторые вещи машинально, одновременно думая о чем-то еще такое часто бывает с отточенными навыками и привычками. Это абсолютно нормально: обычно мы не думаем о том, сколько рутинных (но довольно сложных) вещей выполняем машинально. Наша двигательная система берет на себя колоссальный объем задач, которые буквально поглотили бы все наше внимание, если бы нам приходилось их сознательно контролировать.
Гораздо подозрительней выглядит ситуация, когда движения осознанны, но непроизвольны. Существуют различные расстройства, при которых человек воспринимает свои действия как непроизвольные, начиная от тиков при синдроме Туретта[30] и заканчивая довольно экстравагантными случаями вроде синдрома чужой руки[31]. При синдроме чужой руки у человека складывается впечатление, что рука обладает собственной волей и двигается помимо его желания.
Гораздо подозрительней выглядит ситуация, когда движения осознанны, но непроизвольны. Существуют различные расстройства, при которых человек воспринимает свои действия как непроизвольные, начиная от тиков при синдроме Туретта[30] и заканчивая довольно экстравагантными случаями вроде синдрома чужой руки[31]. При синдроме чужой руки у человека складывается впечатление, что рука обладает собственной волей и двигается помимо его желания.
Такое состояние может возникать при повреждениях в теменной коре в месте сочленения с височной корой. Некоторые ученые считают эту зону одним из очагов нашей субъектности, то есть ощущения, что это наше собственное тело, и мы сами хозяева своим действиям [7]. Эту гипотезу подтверждают и некоторые другие научные данные: скажем, нарушая работу мозга в области височно-теменного узла, можно вызвать у здоровых людей внетелесный опыт ощущение выхода из собственного тела [8]. Мозг собирает информацию о положении нашего тела от органов чувств, чтобы создать цельный образ собственного «Я», а нарушения внутри этого процесса могут приводить к ощущению, что тело или отдельные его части нам не принадлежат. По тому, как человек описывает свой внетелесный опыт, можно узнать, какой поток информации барахлит: например, когда люди ощущают, что парят над своим телом, нарушен вестибулярный поток, а если рассказывают, что находились сбоку от своего тела, вестибулярный аппарат ни при чем.
Глава 9
Почему так непросто сохранять непроницаемое лицо
Мне хотелось бы написать, что мы разобрались с двигательными отделами в коре больших полушарий, но нет, это еще не конец. Внутри мозга между большими полушариями есть еще два моторных отдела коры, которых снаружи не видно, поэтому они долгое время оставались скрытыми от ученых, изучавших двигательный контроль с помощью электрической стимуляции.