Мозг материален: читать книгу онлайн полностью и бесплатно

Норберт Шварц иллюстрировал этими экспериментами свою гипотезу, названную “аффект-как‐информация”. В ней есть большой смысл: когда вы думаете о чем‐то сложном (идти ли в аспирантуру? заводить ли ребенка?) и должны принимать решение в условиях недостатка информации, имеет смысл учитывать, помимо формальных критериев, и те чувства, которые вы испытываете, размышляя о проблеме. Возможно, негативные эмоции сигнализируют о том, что существуют какие‐то подводные камни, в которых вы пока не отдаете себе отчета, но которые тем не менее помешают реализации вашего плана. Это вполне может быть полезным. Но искусственно созданная ситуация эксперимента, со сравнением двух групп испытуемых, ярко подчеркивает, что вообще‐то эмоции могут быть вызваны чем‐то совершенно посторонним – и при этом они все равно влияют на вашу оценку ситуации. По крайней мере до тех пор, пока вы не осознали с помощью экспериментатора, что жизнь‐то у вас хорошая, а настроение плохое из‐за дождя.

Экспериментальная психология накопила горы исследований, разными способами демонстрирующих, что сиюминутное состояние может серьезно влиять на наше восприятие реальности и принимаемые нами решения. Обычно это называют словом “прайминг”, и понятие это сейчас серьезно скомпрометировано, потому что многие эксперименты сначала получили большую известность, а потом не воспроизвелись на более крупных выборках – или воспроизвелись не так, как это подразумевали исследователи. С погодой, кстати, тоже есть трудности: при оценке результатов опроса 30 861 человека и сопоставлении их ответов про счастье с данными близлежащих метеорологических станций выясняется, что влияние хорошей погоды в принципе есть, достоверное, но совершенно крохотное[343]. Теплый ясный день делает людей более счастливыми, но несопоставимо слабее, чем, например, привычка ежедневно двигаться, или регулярно есть фрукты и овощи, или воздерживаться от алкоголя и сигарет (то есть вести здоровый образ жизни и, соответственно, лучше себя чувствовать – спасибо, Кэп).

Проблема здесь на самом деле не в прайминге (как явление его никто не отменял), а в известности, которую отдельные работы по экспериментальной психологии всегда получают преждевременно. Просто потому, что их очень легко и приятно пересказывать и потом о них читать. На самом деле открытия регулярно закрываются (а потом открываются обратно с какими‐то уточнениями) на переднем крае любой науки, просто в случае нейрофармакологии или астрофизики это никого не беспокоит, потому что никто, кроме горстки специалистов, все равно не понимает, что там было написано.

В книжке “В интернете кто‐то неправ!” я рассказывала вам, что люди начинают вести себя приличнее (в частности, становятся более щедрыми), когда за ними наблюдают, – и этот эффект настолько силен, что его можно обнаружить даже в присутствии нарисованных глаз. В тот момент я еще действовала более или менее легитимно, про это правда была куча экспериментов. Но в 2017 году несколько страниц моей книжки превратились в тыкву, потому что подоспел метаанализ[344], обобщающий результаты 27 экспериментов на 19 512 испытуемых. В некоторых из них люди правда давали деньги с большей вероятностью в присутствии нарисованных глаз (и именно эти эксперименты набрали кучу цитирований), в некоторых этот фактор не оказывал влияния, а в некоторых вообще получалось наоборот. Первая группа результатов всем очень нравилась, а на две последние никто никогда не обращал внимания: ну мало ли почему у этих неудачников не получилось, вот же хорошая статья, где эффект есть! А вот при аккуратном обобщении всех результатов получилось, что в присутствии нарисованных глаз люди хотя вроде бы и дают деньги почаще, но только на 17 %, и даже этот скромный результат не дотянул до порога статистической достоверности. То есть разницы между группами нет. Увы.

Бывает интереснее: эффект можно воспроизвести, но только объясняется он совершенно не так, как предполагали исследователи. Вы наверняка читали у Канемана (или в любой другой книжке, посвященной экспериментальной психологии) про эффект Флориды: люди начинают медленнее ходить, если в грамматическом задании дать им слова, связанные со старением (например, “морщины”, “пенсия”, “седина”, а еще “Флорида” – штат, куда традиционно переезжают пенсионеры). Долгие годы эффект Флориды служил классическим примером поведенческого прайминга – склонности людей неосознанно изменять свое поведение в результате какого‐то предшествовавшего воздействия. Но в 2012 году группа бельгийских исследователей взялась за обстоятельную проверку этих данных[345]. Они отметили две методологические проблемы исходного эксперимента: во‐первых, скорость движения участников измеряли с помощью механического секундомера, что легко позволяет ошибиться. Во-вторых, хотя тот человек, который измерял скорость движения, и не знал, попали ли испытуемые в экспериментальную группу или в контрольную, но зато это мог увидеть, даже непроизвольно, тот экспериментатор, который раздавал испытуемым грамматические задания (соответственно, содержащие слова про старение или нет). Исследователи ликвидировали оба эти фактора. Во-первых, они стали измерять скорость с помощью двух инфракрасных датчиков движения в начале и в конце коридора. Во-вторых, привлекли в качестве экспериментаторов, раздававших задания, студентов, которые ничего не знали об истинной цели эксперимента, общались с испытуемыми по строгому сценарию и выдавали задания в закрытых конвертах. И эффект исчез. Теперь люди после выполнения задания шли по коридору с одинаковой скоростью независимо от того, попались ли им какие-нибудь слова про старение или нет.

Но это не конец истории. Во второй серии экспериментов исследователи честно рассказали студентам, раздававшим задания, о том, какую гипотезу они проверяют. Вот, говорят, есть версия, что люди, получившие слова, связанные со старением, будут ходить медленнее. Давайте вы будете выдавать половине испытуемых конверты с заданиями, в которых есть такие слова, а второй половине – нейтральные задания. Общайтесь с ними, пожалуйста, по строго прописанному сценарию. И еще вот мы в принципе измеряем скорость инфракрасными датчиками, но это экспериментальное оборудование, мы не знаем, насколько это надежно, так что вы, пожалуйста, на всякий случай проконтролируйте и с помощью секундомера.

Предсказуемо выяснилось, что при использовании секундомера, который студенты запускали и останавливали вручную, испытуемые ходили медленнее именно тогда, когда экспериментаторы этого и ожидали. Некоторым экспериментаторам, кстати, наврали, что люди должны будут ходить быстрее, – и измерение времени с помощью механического секундомера дало ровно такой эффект. Но гораздо интереснее другое: если экспериментатор выдавал испытуемому набор предложений, содержащий слова о старении, и знал об этом, и ожидал замедления, то человек после выполнения задания действительно шел медленнее. То есть объективно. По результатам измерения с помощью инфракрасного датчика. Так получилось, вероятнее всего, потому, что экспериментаторы, хотя и разговаривали с людьми по стандартному протоколу, но бессознательно замедляли собственную речь и жестикуляцию, ожидая, что человек сейчас пойдет медленно. А испытуемый, со своей стороны, бессознательно подстраивался под темп речи собеседника – и действительно замедлялся, и по коридору потом шел медленнее. Так что статья об этом исследовании называется “Поведенческий прайминг: все в голове, но в чьей?”.

Еще бывает, что открытие сначала закрывают, а потом открывают обратно. Вот вам свежая история про старинный эксперимент с карандашом в зубах (на самом деле с маркером, обернутым в войлок, но в ходе многочисленных пересказов все привыкли называть его именно карандашом). В 1988 году исследователи, как всегда, обманули испытуемых: сказали им, что изучают, каким образом инвалиды могут справляться с повседневными задачами без помощи рук. Задача участников исследования заключалась в том, чтобы рисовать линии и заполнять опросники, удерживая маркер во рту. Их подробно проинструктировали, как именно следует это делать. Одна группа зажимала маркер в зубах, не прикасаясь к нему губами. Вторая, напротив, удерживала его только губами, вытянутыми в трубочку. Среди прочих заданий, им подсунули комиксы, которые требовалось оценить по десятибалльной шкале “очень смешно – совсем не смешно”. И выяснилось[346], что те, кто держал маркер губами (и приобретал от этого нахмуренное выражение), оценили комиксы в среднем на 4,32 балла. Те, кто держал маркер в зубах (и напрягал мышцы щек таким же образом, как при улыбке и смехе), набрали 5,14 баллов. Контрольная группа, державшая маркер в левой руке, получила промежуточный результат.

Этот эксперимент многие годы служил самым известным подтверждением гипотезы мимической обратной связи, предполагающей, что выражение лица влияет на переживаемые эмоции (“Улыбайтесь – и ваше настроение улучшится!”), – пока в 2016 году не подоспели результаты его воспроизведения на 1894 испытуемых в 17 независимых лабораториях. Где‐то комиксы показались чуть более смешными тем, кто держал карандаш в зубах; где‐то – тем, кто держал его губами; но в целом не было никакой разницы, увы, исследование не воспроизвелось, гипотеза не подтвердилась[347]. Бывает.

Но и это не конец истории. В 2018 году вышло еще одно воспроизведение[348]. В вольном переводе его заголовок звучит так: “Ребята, не расстраивайтесь, вы все правы”. Авторы обратили внимание на то, что свежая работа отличалась от исходной по одному важному параметру: испытуемых записывали на видео, и они об этом знали. И вот выяснилось, что если протестировать людей в одних и тех же условиях, но только половину записывать на видео, а половину нет, то эффект появляется вновь – но только для тех, кого не снимали. Большинство людей обращает внимание на камеру, они чувствуют себя объектом наблюдения, воспринимают себя и свои комиксы отстраненно, и если их мозг и посылает какие‐то слабые сигналы от мышц лица, ассоциированные с радостью или нахмуренным выражением, то они не пробиваются через более мощный фильтр сосредоточенности от присутствия видеокамеры. Теперь вот ждем воспроизведения в 17 лабораториях этих результатов, едим попкорн, молимся св. Дарвину.

Потому что вот смотрите, какая штука получается. Вообще‐то никто не сомневается, что контекст влияет на поведение разными причудливыми и плохо осознаваемыми способами. Другой вопрос, что это невероятно плохо воспроизводится, потому что каждый раз на испытуемого влияет еще миллион вещей, от ожиданий экспериментаторов до включенной камеры, – а это только то, что удалось выявить. “Ну а чего вы, блин, вообще ожидаете? – пишут[349] психологи, изучающие прайминг. – Вы расстраиваетесь, что эффекты плохо воспроизводятся, а надо радоваться, что они воспроизводятся хотя бы иногда, с самого начала же понятно, что мельчайшие отличия в экспериментальной процедуре будут оказывать значительный эффект”[350].

Но, конечно, это слабое утешение, и сейчас у экспериментальных психологов накопилось серьезное разочарование во всех этих поведенческих экспериментах, из которых добрую половину не удается повторить[351]. Вообще‐то тот факт, что другую половину – все‐таки удается, сам по себе прекрасен и восхитителен. Но да, действительно, на сегодняшний день экспериментальная психология работает хорошо и надежно, когда имеет дело с какими‐то базовыми этапами обработки информации, универсальными для всех людей, и немедленно выходит на тонкий лед, когда речь идет о сложных абстрактных понятиях, сформированных у каждого человека под действием индивидуального опыта, вроде вот чувства юмора или ассоциаций со старением.

Пример простой и надежной области, в которой результаты неплохо воспроизводятся уже полвека, – это опять прайминг, только не поведенческий, а семантический. Идея незамысловатая: вам показывают (или дают услышать) какое-нибудь слово, а потом какое-нибудь другое слово. Ваше задание – понять, является второе слово реально существующим (например, “трапеция”) или несуществующим (“тапицеря”). Понятно, что вы справитесь с этим заданием в любом случае, но исследователей интересует время реакции – они измеряют, сколько времени вы будете думать перед тем, как примете решение. И всегда выясняется, что люди распознают существующее слово быстрее всего, если перед этим им показать другое существующее слово из того же самого семантического ряда. Они быстро узнают трапецию, если перед ней был круг, быстро узнают доктора, если перед ним была медсестра, и так далее. Они тормозят чуть дольше, если первое слово было настоящим, но не связанным по смыслу, и тормозят еще дольше, если им сначала показать бессмысленное слово. В этом конкретном эксперименте[352] среднее время реакции составило 890, 1051 и 1139 миллисекунд соответственно. Но интересен он не этим, а тем, что все происходило в томографе и параллельно исследователи смотрели, какие зоны мозга активны. Собственно, активировались во всех случаях зоны мозга, связанные с обработкой семантической информации (в частности, верхняя височная извилина, где находится зона Вернике), но интересно то, что при обработке семантически связанных слов ее активность была меньше, чем при обработке несвязанных. И времени выполнение задания занимало меньше. И ошибок люди делали меньше. Потому что задание проще. Где круг, там и трапеция, все же понятно, мозг может позволить себе не напрягаться.

Когда мы изучаем, как мозг принимает относительно простые решения (это слово существует или нет? на картинке изображено лицо или домик? надо ли соглашаться на цветную фигуру?), то наблюдаемые процессы хорошо согласуются с базовыми представлениями, сформированными в экспериментах с вживленными электродами на мышах, обезьянах и улиточках. На этом уровне мы видим, что мозг материален. Что информация, полученная нами извне, кодируется в виде определенных паттернов активности нервных клеток. Что здесь важно, насколько сильно они возбудились (с какой частотой отправляют импульсы соседям) и в каком именно участке мозга это произошло. И это упрощает или усложняет, делает более точной или искажает обработку информации в других отделах. Буквально за счет арифметических вычислений, постоянного сопоставления конкурирующих сигналов.

Когда мы говорим о более сложных решениях (смешная ли картинка? счастливы ли вы в жизни?), то мы предполагаем, что принципиально происходит то же самое. Решение складывается из многих-многих паттернов активности, и влияние некоторых из них иногда удается выявить в исследованиях. Хорошая погода, вероятно, повышает активность прилежащего ядра, и это вносит свой вклад в сиюминутную оценку счастья в целом. Зажатый в зубах карандаш, вероятно, возбуждает те отделы моторной коры, которые обычно контролируют смех и улыбку, и это может повлиять на оценку комиксов, если только все внимание не оттянул на себя участок мозга, контролирующий, прилично ли мы выглядим в глазах окружающих. Но уже на этом уровне сложности такое предположение не очень‐то просто подтвердить прямыми исследованиями в томографе. Чем сложнее поведение, тем больше разных отделов в него вовлечены понемножку.

Где же здесь свобода воли? – возможно, спросите вы. Черт ее знает. Мне всегда было ужасно скучно читать рассуждения про нее, они слишком неконкретные. Из общих соображений я могу сказать, что наша свобода воли заключается в том, чтобы выбирать, на каких внутренних импульсах фокусировать внимание, тем самым их усиливая. Как вы помните, у нас есть не только поток информации снизу вверх, но и его корректировка за счет потока информации сверху вниз. Но здесь гораздо сложнее ответить на вопрос, а кто собственно такие “мы”, которые выбирают, на чем фокусировать внимание? Так‐то получается, что “мы” – это все равно сумма активностей разных отделов нашего мозга, такая вот иллюзия существования личности. “Миф о собственной исключительности, возникший из‐за сложной организации нервной деятельности”, как это формулирует поэт Вера Полозкова.

Что хотел сказать автор?

Сегодня я разговаривала по Скайпу с прекрасной девушкой, которая думает, поступать или не поступать в магистратуру по когнитивным наукам. А после этого вылизывала девятую главу книжки и добавила в нее ссылку номер 17, обзор исследований о разнице зрительного восприятия между представителями индивидуалистских и коллективистских культур. И попутно отправила эту статью своей собеседнице со следующим комментарием: “Простой тест на то, стоит ли вам лезть в нашу песочницу. Если вы, читая это, думаете: «А-а-а-а! Офигенно!» – то да”.

Так вот. Мне совершенно неважно, помните ли вы сейчас, что делает NMDA-рецептор, и врубились ли в схему работы ганглиозных клеток с on-центром. Если вам понадобится, то вы об этом потом еще раз прочитаете – может быть, у меня в книжке или в любом другом научпопе, может быть, в учебниках по нейробиологии, может быть, в статьях-первоисточниках.

Мне бы, в принципе, хотелось, чтобы вы прониклись основными идеями, которые я тут все время крутила на разные лады: что мозг материален, что мозг изменчив и что мозг неоднороден. Мне представляется, что осознание этих его свойств полезно в повседневной жизни, потому что позволяет относиться к себе и окружающим с большей долей доброжелательности и большей долей иронии.

Но единственное, что меня интересует по‐настоящему, – надежда на то, что хотя бы несколько раз в ходе чтения вы испытали чувство “А-а-а-а! Офигенно!”. Мне кажется, честно говоря, что это самый сильный внутренний наркотик из всех, которые умеет вырабатывать наш великолепный, зубодробительно сложный, познаваемый, материальный мозг.

Спасибо.

Краткий курс нейробиологии

Название этого раздела – конечно, отсылка к Довлатову: “Вам трех недель достаточно. Мне трех лет не хватило бы. А эти дураки за три часа все напишут”.

Как работают нейроны

С точки зрения биолога, жизнь – это различие концентрации ионов внутри и снаружи клеточной мембраны, а смерть – выравнивание этих концентраций. В норме внутри всех живых клеток (не только нейронов) есть много ионов калия, а снаружи – много ионов натрия. Над тем, чтобы это было так, постоянно трудится белок по имени натрий-калиевая аденозинтрифосфатаза, сокращенно Na+/K+‐АТФ‐аза. Это, в общем‐то, главное, ради чего мы постоянно дышим и едим.

Кислород и глюкоза нужны, чтобы клетки могли синтезировать АТФ – универсальную клеточную батарейку, молекулу, которая расщепляется с высвобождением энергии. Эту энергию Na⁺/K⁺‐АТФ‐аза использует для того, чтобы непрерывно перекачивать ионы через мембрану клетки: калий внутрь, натрий наружу. Если мы перестанем дышать, АТФ быстро закончится, Na⁺/K⁺‐АТФ‐аза перестанет работать, ионы потекут по градиенту концентрации (оттуда, где их много, туда, где их мало), и тогда, например, нервные клетки больше не смогут отправить ни одного импульса. А это и есть смерть.

Пока мы еще живы, у нас много ионов калия внутри клеток и мало – снаружи. Этот градиент концентрации подталкивает их к тому, чтобы постоянно пытаться утекать на свободу, и у многих получается. И это тоже хорошо, потому что они уносят с собой свой положительный заряд и в результате на мембране нервной клетки формируется разность потенциалов: отрицательный заряд внутри и положительный снаружи. Именно так обстоят дела, пока нейрон находится в состоянии покоя и никуда не посылает никаких импульсов.

Но нейрон не был бы нейроном, если бы не был готов к тому, чтобы все изменилось. Ключевая идея его работы в том, что на каком‐то участке его мембраны может возникнуть локальная деполяризация, то есть снижение разности потенциалов, а часто и инверсия ее знака. Это возможно благодаря тому, что на мембране нейрона есть много каналов, которые до поры до времени закрыты, а вот если они откроются, то через них интенсивно потекут внутрь ионы натрия. Именно это происходит, в частности, тогда, когда нейрон получает сигнал от соседа. Этот сигнал приходит в виде молекул-нейромедиаторов, они связываются с белками-рецепторами, форма рецепторов изменяется, открываются ворота для ионов, натрий устремляется внутрь, и на конкретном небольшом участке мембраны теперь получается положительный заряд внутри и отрицательный снаружи.

[343] Peng, Y.‐F. et al. (2016). Analyzing personal happiness from global survey and weather data: a geospatial approach. PLOS One, 11 (4), e0153638.

[344] Northover, S. B. et al. (2017). Artificial surveillance cues do not increase generosity: two meta-analyses. Evolution and Human Behavior, 38 (1), 144–153.

[345] Doyen, S. et al. (2012). Behavioral priming: it’s all in the mind, but whose mind? PLOS One, 7 (1), e29081.

[346] Strack, F. et al. (1988). Inhibiting and facilitating conditions of the human smile: a nonobtrusive test of the facial feedback hypothesis. Journal of Personality and Social Psychology, 54 (5), 768–777.

[347] Wagenmakers, E.‐J. et al. (2016). Registered replication report: Strack, Martin, & Stepper (1988). Perspectives on Psychological Science, 11 (6), 917–928.

[348] Noah, T. et al. (2018). When both the original study and its failed replication are correct: feeling observed eliminates the facial-feedback effect. Journal of Personality and Social Psychology, 114 (5), 657–664.

[349] В моем вольном пересказе.

[350] Cesario, J. (2014). Priming, replication, and the hardest science. Perspectives on Psychological Science, 9 (1), 40–48.

[351] Klein, R. A. et al. (2018). Many Labs 2: investigating variation in replicability across samples and settings. Advances in Methods and Practices in Psychological Science, 1 (4), 443–490

[352] Rissman, J. et al. (2003). An event-related fMRI investigation of implicit semantic priming. Journal of Cognitive Neuroscience, 15 (8), 1160–1175.