Как мы ориентируемся. Пространство и время без карт и GPS
Часть 8 из 41 Информация о книге
Для доступа к библиотеке пройдите авторизацию
Толмен, выпускник Массачусетского технологического института, был одним из первых психологов, усомнившихся в этой теории. Ее сторонников он называл школой «телефонной станции»[167] – за их механистический редукционизм. Сам Толмен считал, что крысы обладают мозгом, способным изучать маршруты и формировать образ окружающей среды. Он не считал их механистическими автоматами с вводом и выводом, а полагал, что разум животных содержит «карту обстановки, подобную когнитивной»[168]. Толмен указывал, что эта когнитивная карта не просто схема маршрутов, которые ведут к еде, а полноценная карта, содержащая информацию о еде и об окружающем пространстве и позволяющая крысам находить новые маршруты. Идея о когнитивном образе пространства коренным образом отличалась от иных объяснений навигационных способностей крыс. Толмен даже предположил, что подобный механизм должен быть у людей; его классическая работа на эту тему, опубликованная в 1948 г. в журнале Psychological Review, называлась «Когнитивные карты у крыс и человека».
В конце статьи Толмен выдвинул аргумент, который сам назвал «неучтивым, чересчур смелым и безапелляционным»[169]. А что, если, писал он, во многих случаях плохое приспособление к социальным условиям можно объяснить результатом слишком узких и ограниченных когнитивных карт? В частности, Толмен писал о склонности человека фокусировать свою агрессию на других группах. Белые бедняки из южных штатов вымещают свое недовольство землевладельцами, экономикой и северянами на чернокожих американцах. Американцы направляют свою агрессию на русских, и наоборот. Вот что он писал:
Мой единственный ответ – снова проповедовать достоинства разума, то есть широкие когнитивные карты… Только тогда дети научатся предвидеть причины своих поступков и их последствия, научатся видеть кружные и часто более безопасные пути к своим вполне достойным целям – то есть поймут, что благополучие белых и негров, католиков и протестантов, христиан и евреев, американцев и русских (и даже мужчин и женщин) взаимозависимо. И если окажется, что причиной наших узких когнитивных карт стали излишние эмоции, голод, нищета или сверхцель, которой мы отдали все силы, – то знайте: подобного мы не смеем позволить ни себе, ни другим[170].
На протяжении десятилетий после того, как Толмен впервые написал о когнитивной карте, она оставалась неопределенной концепцией, которой интересовались лишь немногие психологи, не говоря уже о тех, кто изучал поведение животных. Сам Толмен, по всей видимости, не предполагал, что такие карты могут иметь нейронную основу и возникать как итог действия когнитивной системы картирования, расположенной в определенной области мозга. К сожалению, он умер в 1959 г., задолго до того, как О’Киф обнаружил нейроны места в гиппокампе крыс.
До переезда в Лондон О’Киф работал на факультете психологии в Университете Макгилла в Монреале, настоящей Мекке для всех, кто желал изучать физиологическую психологию. Там он подружился с Линном Наделем, еще одним аспирантом. Оба приехали из Нью-Йорка – О’Киф родился в Гарлеме, а Линн Надель в Квинсе, – и оба были учениками психолога Дона Хебба, который предлагал студентам разрабатывать теории о нейронной основе когнитивных способностей, а затем проверять свои идеи. Дружба О’Кифа и Наделя продолжилась и после их отъезда из Монреаля. Защитив диссертацию, Надель поехал преподавать в Прагу, а когда в 1968 г. Советский Союз вторгся в Чехословакию, вместе с семьей нашел убежище в доме О’Кифа в Лондоне. Надель разделял интерес О’Кифа к гиппокампу и устроился в Университетский колледж в Лондоне, чтобы вместе с О’Кифом изучать когнитивную карту.
Сначала они задумали написать одну-единственную статью, в которой гиппокамп предлагался как источник когнитивной карты Толмена. Статья разрослась до нескольких сотен страниц. В процессе работы исследователи поняли, что для опровержения стандартной теории научения животных как реакции на стимул необходимо сперва создать собственную теорию. В конечном итоге они отправили результаты своих исследований пятидесяти коллегам, чтобы узнать их мнение, и шесть лет спустя вместо статьи получилась книга, которая уже 40 лет определяет направление развития нейробиологии. Книга, опубликованная в 1978 г., называлась «Гиппокамп как когнитивная карта» и была посвящена Толмену, «который первым предсказал когнитивные карты у крыс и людей», и Хеббу, «который учил нас искать эти карты в мозге»[171].
Книга О’Кифа и Наделя начинается с базисного утверждения – о том, что пространство является одной из главных сил, формирующих человеческий разум.
Пространство играет роль во всем нашем поведении. Мы живем в нем, движемся сквозь него, исследуем его, защищаем его. Мы без особого труда выделяем его части: комната; небесный свод; промежуток между концами растянутых пальцев; свободное место, с которого мы наконец-то сдвинули пианино. Но если не считать этой наглядной идентификации, то мы сталкиваемся с огромными трудностями в понимании пространства… Является ли пространство вместилищем для объектов материального мира? Могут ли эти объекты существовать без пространства? И наоборот, может ли пространство существовать без объектов? Разделяет ли два объекта пустота, или пристальный взгляд обнаружит крошечные частицы воздуха или другой материи?.. Является ли пространство характерной чертой физического мира, или это просто удобный плод нашего разума? Если плод, то как он там оказался? Мы его сконструировали из ощущений, не связанных с пространством, или родились с ним? И зачем он нам?[172]
Авторы считали, что назначение гиппокампа – анализировать и конструировать модели физического мира, в котором мы существуем. Утверждение это было спорным. Когнитивная нейробиология утверждала, что многие процессы научения распределены между несколькими взаимосвязанными системами. Теперь Надель и О’Киф заявляли, что, когда речь идет о системе картирования пространства, физиология одной нейронной цепи в глубине медиального отдела височной доли мозга развивалась исключительно для того, чтобы создавать и хранить пространственные образы. Но почему «Конструктору мозгов»[173], как авторы шутливо называли Создателя разума, потребовалось, чтобы пространственное картирование осуществлялось в одной специализированной области мозга?
Причина, утверждали Надель и О’Киф, заключается в том, что пространство само обладает особыми свойствами. Если цвет, движение и другие характеристики объектов можно у них забрать, то пространство имеет уникальный статус: это «неустранимый аспект нашего восприятия мира»[174]. Первые 50 страниц книги «Гиппокамп как когнитивная карта» представляют собой обзор теорий пространства в западной философии. Авторы излагают идеи Исаака Ньютона и Готфрида Лейбница, Джорджа Беркли и Иммануила Канта, указывая, что эти философы, а также многие другие физики и математики принадлежали к одному из двух лагерей: они считали пространство либо абсолютным, либо относительным. Взгляд на пространство как на абсолют был сформулирован Ньютоном в XVII в. и заключался в том, что оно является неизменной структурой – или вместилищем, – в которой существуют объекты. По релятивистским воззрениям, пространство состоит из взаимоотношений между объектами и не может существовать независимо от этих взаимоотношений. Беркли, Лейбниц и Дэвид Юм даже утверждали, что наш разум не способен познать материальный мир, поскольку ставили под сомнение само существование этого мира. Кант не раз менял отношение к пространству, пока в 1787 г. не опубликовал «Критику чистого разума», где признавал пространство абсолютом, но лишь потому, что разум внутренне приспособлен организовывать его таким образом. Или, как выразились О’Киф и Надель, «пространство было способом восприятия, а не воспринимаемым явлением»[175]. Двое нейробиологов, работавших два столетия спустя, не только вдохновлялись идеями Канта; они чувствовали, что открыли нейронную основу для этой философской модели априорной способности к восприятию пространства.
В своей книге О’Киф и Надель утверждали, что для человека важно как абсолютное, так и относительное восприятие пространства. «Конструктор мозгов» «подстраховался и снабдил свое изобретение обеими системами»[176]. Организм воспринимает пространство по отношению к себе (эгоцентрически), но мозг обладает и «неэгоцентрической когнитивной способностью», или возможностью представлять мир в аллоцентрической перспективе, – иными словами, он способен объективно отображать окружающую среду в трехмерном пространстве. Это и есть когнитивная карта в гиппокампе.
Надель и О’Киф основывали свою теорию на нескольких сотнях исследований из «литературы о повреждениях» (lesion literature)[177], в которых животным, а в некоторых случаях и людям с повреждением гиппокампа давали определенные задания, чтобы понять, какие когнитивные функции у них пострадали. Когда исследователи удаляли часть мозга, отвечающую за упорядочение пространства, последствия поражали. Например, в 1975 г. О’Киф, Надель и несколько их студентов взяли 32 самца крыс, вскрыли у половины из них черепную коробку и с помощью ювелирных щипцов разрушили свод мозга – нервные волокна, которые выходят из гиппокампа. Затем всем крысам не давали пить, вызвав у них жажду, и провели несколько тестов, измеряя, как быстро животные находят воду. Местоположение поилки не менялось, но крысы с поврежденным мозгом не могли запомнить ее местонахождение или дорогу к ней – то есть научиться месту. Животные каждый раз искали воду так, как будто впервые выполняли это задание; они утратили способность к формированию когнитивных карт. Эти исследования подтверждали гипотезу Наделя и О’Кифа о ключевой роли гиппокампа. Клетки гиппокампа, утверждали они, кодируют пространство в аллоцентрическую (неэгоцентрическую) схему, или карту. Затем животное использует эту карту для навигации, вычисляя расстояние между объектами в пространстве, ориентируясь и определяя пространственные отношения.
До того как в начале 1970-х гг. О’Киф открыл нейроны места, нейробиологи знали, что гиппокамп участвует в формировании памяти, хотя и спорили, какая это память. Одним из профессоров у Наделя и О’Кифа в Университете Макгилла была нейропсихолог Бренда Милнер, которая первой стала изучать пациента Г. М. и написала статью о природе его амнезии после удаления части височной доли мозга, что позволило избавить его от тяжелой эпилепсии. Милнер признавала, что существуют разные системы памяти и научения и что амнезия Г. М. эпизодична по своей природе. Однако последующие теории о функциях гиппокампа утверждали, что он отвечает также за семантическую память, то есть запоминание фактов. Примирить теорию Милнер с другими теориями – вот какой была одна из самых трудных задач, стоявших перед О’Кифом и Наделем. Их теория предсказывала, что гиппокамп является ядром нейронной системы, которая образует пространственную структуру для хранения воспоминаний о том, что произошло в конкретном месте, и хранит не факты, а события. «Идея заключалась в том, что эпизоды строятся на основе пространственной структуры путем добавления линейного чувства времени, а также других когнитивных способностей более высокого порядка»[178].
Только в 1990-х гг., с появлением виртуальной реальности – возможности создавать компьютерные симуляции среды в больших масштабах – нейробиологи смогли подтвердить эту идею, использовав МРТ для исследования неподвижных людей, чтобы понять, какие отделы мозга активизируются при навигации и извлечении информации из памяти. Первые тесты с виртуальной реальностью использовали компьютерную игру Duke Nukem, шутер от первого лица, убрав из нее все оружие и перестрелки и оставив только похожую на лабиринт окружающую среду, через которую требовалось проложить путь. В 2001 г. О’Киф и его коллеги из Университетского колледжа Лондона разработали эксперимент, во время которого эпилептикам, у которых была удалена часть височной доли мозга, правой или левой, предлагали исследовать город в видеоигре, где они встречались с разными персонажами. Затем ученые проверяли их способность нарисовать карту местности и вспомнить происходившие события. Выяснилось, что испытуемые с лобэктомией правой височной доли утратили способность к навигации и пространственную память, а те, у которых была удалена часть левой височной доли, не справлялись с тестами на эпизодическую память. Это позволяло предположить, что гиппокамп действительно представляет собой очень важную часть мозга, задействованную в формировании и когнитивных карт, и эпизодической памяти.
В последующие годы ученые открыли другие критически важные нейроны гиппокампа, а также необыкновенную пластичность в его физиологии. Среди этих клеток есть нейроны положения головы, которые возбуждаются в зависимости от ориентации головы в горизонтальной плоскости, и нейроны решетки, которые возбуждаются при перемещении в пространстве и строят координатную сетку для навигации. По имеющимся данным, многообразие и сложность окружающей среды влияют на количество нейронов в гиппокампе. Например, в 1997 г. трое исследователей, в том числе Расти Гейдж из Института Солка, обнаружили, что у мышей, исследовавших обогащенную среду – бумажные трубки, материал для строительства гнезд, беличьи колеса и перестраиваемые пластиковые трубки, – было на 40 тысяч нейронов больше, чем в контрольной группе. Дополнительные нейроны привели к увеличению размера гиппокампа мышей на 15 %, а также к значительному улучшению результатов тестов на пространственное научение. Исследователи сделали вывод о том, что сочетание повышенного количества нейронов, синапсов, сосудистой сети и дендритов стало причиной того, что эти животные справлялись с тестами лучше.
В настоящее время мы имеем еще более полное представление о том, как взаимодействуют нейроны гиппокампа и как строится отображение пространства в целях ориентирования и навигации. Кейт Джеффри и Элизабет Мароцци писали в журнале Current Biology о том, что сигналы от множества сенсорных систем – от зрения до осязания и обоняния – стекаются к гиппокампу и «объединяются в супрамодальные репрезентации, такие как ориентиры, направления по компасу, границы и линейная скорость»[179], которые затем передаются нейронам места. В то же время нейроны направления головы обеспечивают восприятие направления, возбуждаясь только тогда, когда голова повернута в ту или иную сторону, – наподобие нейронного компаса. Нейроны границы, по всей видимости, сигнализируют о направлении к границе объектов (препятствие, промежуток, ступенька) и о расстоянии до нее. Нейроны решетки отображают пространство в разных масштабах, используя сигналы об окружающей среде и о самопроизвольном движении тела, чтобы генерировать информацию о расстоянии. Их возбуждение подчиняется удивительной закономерности: это шестиугольная решетка, простирающаяся во всех направлениях, и именно от нее синапсы идут непосредственно к нейронам места. Взаимодействие между разными типами клеток все еще остается загадкой и является предметом множества исследований, но, скорее всего, нейроны решетки отправляют информацию нейронам места, при помощи которых составляется маршрут, и, в свою очередь, получают информацию от них. Похоже, у очень искусных навигаторов наблюдаются большая активность и вовлечение гиппокампа, а сам опыт составления маршрута и прохождения по нему, по всей видимости, повышает пластичность и увеличивает объем мозга, что впервые было продемонстрировано при исследовании лондонских таксистов. Кроме того, система когнитивных карт не зависит от зрения. Есть свидетельства тому, что слепые люди формируют когнитивные карты. Слепцы используют для исчисления пути кинестетические и моторные сигналы, и, похоже, это у них получается гораздо эффективнее, чем у зрячих.
Мэтт Уилсон – нейробиолог из МТИ. Классические эксперименты с помещением крыс в лабиринт и регистрацией сигналов их мозга он называет «подслушиванием»; он проводил эти исследования не один год, пытаясь понять, как эта система нервных клеток связана с памятью. Проверка взаимосвязи требует изобретательности. «Повреждая гиппокамп человека или грызуна, вы лишаете его способности формировать память из жизненного опыта. Сложно спросить крысу о ее жизненном опыте. Но можно проверить их память другого рода: попросите крысу вернуться в то место, где она уже была. У крыс очень хорошая пространственная память». Связью между ориентированием в пространстве и памятью о пережитых впечатлениях, по мнению Уилсона, является время. «И то и другое [навигация и память] зависит от критически важной функции, связывающей явления во времени, – объясняет он. – Она определяет, как вы соединяете фрагменты, как создаете внутренний нарратив своего опыта. Это не просто регистрация, видеозапись опыта. В ней присутствуют оценка, отбор и распределение. Крысы создают опыт движения в пространстве. Мы создаем историю своей жизни»[180].
Откуда у нас такая уверенность, что главная функция нейронов места – это пространство? Что, если пространство просто больше значит для крыс, излюбленных объектов десятков тысяч экспериментов с лабиринтами, проведенных с начала XX в.? Что, если существуют другие области впечатлений, к которым чувствителен гиппокамп? Некоторые нейробиологи убеждены, что нейроны гиппокампа на самом деле участвуют в гораздо более великом множестве когнитивных функций человека, чем отображение пространства, и эти ученые сомневаются в том, что наш мозг на самом деле строит репрезентации, по своей структуре похожие на аллоцентрическую карту. Возможно, когнитивная карта более гибкая и гиппокамп кодирует и строит карты не только для пространства, а для многих аспектов человеческого опыта – от времени до социальных отношений, звуковых частот и даже музыки.
Однажды осенью, в один из теплых дней, я вышла из кампуса МТИ, где когда-то преподавал Эдвард Толмен, а пациент Г. М. проходил многочисленные обследования, и по мосту через реку Чарльз направилась к Бостонскому университету, чтобы встретиться с одним из самых известных оппонентов теории когнитивных карт – Говардом Айкенбаумом, директором Центра изучения памяти и мозга, а также руководителем Лаборатории когнитивной биологии. Я поднялась по лестнице в кабинет Айкенбаума на втором этаже и постучала в дверь. Меня приветствовал седой мужчина с усами, сидевший за письменным столом, заваленным грудами документов, вероятно связанных с его работой в качестве редактора научного журнала Hippocampus. На стене позади него я увидела стихотворение – «Эксперимент с крысой» (The Experiment with a Rat) Карла Ракоши:
Я на пружину жму – и вот,
Под трель звонка,
Из клетки человек идет,
Издалека.
Он так прилежен и умен,
Он словно я,
Он снова сыр мне принесет,
О, власть моя!
Но почему вся власть над ним —
Моя?
«Итак, что такое навигация?» – спросил Айкенбаум, положив ноги на стул.
Я рассмеялась. Очень простой вопрос. Но, хотя я несколько лет думала почти исключительно о нем, простого ответа на него я так и не нашла. В сущности, это задача на то, как попасть из одного места в другое. Но для того, чтобы ее решить, и животные, и люди могут применять столько разных стратегий, а масштаб и перспективы в ходе решения меняются так часто, что ее не опишешь одним действием, процессом или навыком. Навигация подразумевает наличие многих и разных когнитивных способностей и, возможно, владение методами решения задач. К настоящему времени ученые придумали множество категорий, пытаясь дать ей четкое определение. Следование по курсу предполагает движение в постоянном направлении относительно сигнала, который может быть связан с магнитным полем, звездами или окружающей средой. Пилотирование – это навигация по знакомым ориентирам. Под истинной навигацией обычно подразумевают нахождение пути к удаленной невидимой цели. Счисление, или интегрирование пути, – это отслеживание каждого этапа путешествия с целью вычислить свое местоположение.
Как выяснилось, и крысы, и люди хуже всего справляются с интегрированием по траектории, – по мнению сторонников теории когнитивных карт, именно этой разновидностью навигации занимается гиппокамп. Айкенбаум сомневается. «Против теории интегрирования пути я возражаю в том числе потому, что мы плохо умеем это делать», – говорит он. Счисление пути применимо в локальном масштабе на небольших расстояниях, но эта стратегия нецелесообразна при навигации в реальном мире, поскольку при ней накапливается ошибка (за исключением, по всей видимости, тех, кто освоил сложную окружающую среду вроде арктической тундры или австралийской пустыни). Может ли теория когнитивных карт в гиппокампе в полной мере объяснить навигационные способности человека, или тут есть что-то еще?
Айкенбаум с охотой говорит о том, чем навигация не является. «Думаю, навигация не связана с картами в декартовой системе координат, – говорит он. – Тут все дело в истории или в памяти». Гиппокамп связан не столько с пространственной памятью, сколько с «пространством памяти», поясняет он. Эта разница очень важна. Истинная навигация, по мнению Айкенбаума, функционирует, когда мы путешествуем в место, которого не видим. Она требует планирования будущего (представление места, в которое мы хотим попасть), вычисления или извлечения из памяти маршрута, позволяющего туда попасть (последовательность или нарратив), а затем ориентирования, чтобы убедиться, что мы не сбились с пути, зачастую через сравнение воспоминаний (а возможно, описания, которое мы слышали) с восприятием движения в пространстве в реальном времени. «Для решения задачи навигации требования к памяти очень велики, – сказал он. – Память участвует на каждом этапе».
Айкенбаум считает, что пространство и его роль в функции гиппокампа переоценены. Для него пространство всего лишь одна из множества «структур», в которых мы храним память. Он убежден, что клетки гиппокампа, получившие название нейронов места, гораздо более гибки и способны адаптироваться к разным измерениям. Одно из таких измерений – время, и по этой причине Айкенбаум называет их не нейронами места, а нейронами времени. «Время – интересный философский вопрос. Создаем ли мы его? – размышляет он. – В процессе навигации вы перемещаетесь и в пространстве, и во времени, и гиппокамп составляет карту и того и другого». Результаты исследований убедили его, что эти клетки времени участвуют в организации эпизодической памяти и что картирование последовательностей воспоминаний во времени не менее важно для навигации, чем картирование географического пространства. Задача в том, чтобы попытаться спроектировать эксперименты, которые продемонстрируют разницу, потому что «обычно не получается разделить пространство и время».
Подозвав меня взмахом руки к своему столу, он открыл видео на компьютере. Я смотрела на изображение здоровой и упитанной белой крысы с черными отметинами. Голову скрывали провода, прикрепленные к вживленным в мозг электродам. Айкенбаум провел этот эксперимент в лаборатории, которая находилась дальше по коридору, несколько лет тому назад. В чем-то опыт был похож на многие другие. Крысу выпускали в лабиринт в форме восьмерки, на выходе из которого ждала награда. Но теперь в начале лабиринта установили беговую дорожку, и, прежде чем крыса находила путь к награде, ей приходилось становиться на дорожку, а та была запрограммирована так, чтобы случайным образом ускоряться и замедляться. Когда крыса начинала бежать на месте с разной скоростью, электроды в ее мозгу регистрировали возбуждение трех разных нейронов гиппокампа, обозначавшихся на экране цветными точками. «Посмотрите внимательно, – сказал Айкенбаум. – Сначала синяя точка, потом зеленая, а за ними розовая».
Когда крыса побежала, я увидела, что клетки возбуждаются в таком порядке, как предсказывал Айкенбаум. Просматривая видео, он радовался не меньше, чем четыре года назад. Но что доказывали эти разноцветные нейроны? Поддерживая постоянство поведения (бег) и положение (на одном месте) и придав случайный характер скорости беговой дорожки, Айкенбаум сумел отделить расстояние, которое пробежала крыса, от времени бега и проследить, какие нейроны картируют каждую из переменных. Результаты эксперимента показали, что гиппокамп одновременно кодирует и время, и расстояние. Затем, когда беговая дорожка останавливалась и крыса продолжала свой путь через лабиринт, исследователи регистрировали возбуждение тех же самых нейронов, потому что они кодировали пространство. Подобные эксперименты, в которых нейроны гиппокампа «картируют» несколько переменных, убеждают Айкенбаума, что гиппокамп способен не только структурировать физическое пространство, но и создавать «временно структурированные пережитые впечатления в виде представления моментов во времени»[181].
Много лет изучая поведение крыс в лабиринтах, Айкенбаум пришел к выводу, что гиппокамп является «великим организатором» мозга.
Он организует и объединяет все фрагменты информации в контекстуальную структуру. Он создает карту. Я полностью поддерживаю когнитивную карту в ее первоначальном смысле, как карту, в которую вы помещаете объекты, чтобы запомнить, где они находятся и как они связаны друг с другом. Это строго ограниченное, конкретное чувство движения в географическом пространстве и восприятие того, как я попадаю из одного места в другое. Другой аспект – абстрактный, например: как пройти обучение в аспирантуре? Каков путь к посту президента? В нашем языке допустимы оба варианта. Но за какой отвечает гиппокамп? За конкретный или за общий? Я считаю, что гиппокамп может организовывать объекты во времени. Существуют и другие пространства, кроме геометрического. И они не обязательно должны быть евклидовыми или линейными. Это действительно хороший пример работы гиппокампа, но у него есть и другие функции.
В последние пять лет возрос интерес к разработке тестов, способных показать, какими могут быть эти другие пространства. Несколько лет назад группа исследователей из Израиля и Нью-Йорка решила выяснить, может ли гиппокамп кодировать социальное пространство: взаимоотношения и взаимодействия между отдельными людьми, у каждого из которых своя роль и свой уровень власти. Испытуемым предложили участвовать в ролевой игре, во время которой они переезжали в другой город и должны были найти себе жилье и работу, и оказалось, что при решении этих задач активизировался гиппокамп, указывая, что данная область мозга важна для «навигации» в социальных отношениях. Другое исследование, которое было выполнено Сандипом Теки с коллегами в 2012 г. и называлось «Навигация в пространстве звука» (Navigating the Auditory Scene), выявило, что у профессиональных настройщиков фортепиано есть нечто общее с лондонскими таксистами: увеличенное количество серого вещества в гиппокампе. Чем дольше человек занимался настройкой музыкальных инструментов, тем больше у него размер этой части мозга. В данном случае именно звук был пространством, карту которого составлял гиппокамп. Разные частоты звука служили ориентирами, а дороги прокладывались от уже настроенной ноты к следующей. Исследование, опубликованное в том же журнале двумя годами раньше, указывало на то, что обучение музыке повышает пластичность гиппокампа. При помощи функциональной магнитно-резонансной томографии нейробиологи обнаружили, что после двух семестров обучения у студентов музыкальной академии усилилась реакция на звуки. Может, нейроны их гиппокампа стали нейронами музыки?
Айкенбаум считает, что подобные результаты, возможно, больше соответствуют оригинальной идее когнитивной карты, описанной Толменом в 1948 г. При внимательном прочтении той статьи, уже вошедшей в историю, мы увидим, что Толмен размышлял о том, что когнитивная карта может быть многоаспектной и, вероятно, представляет собой инструмент, способный кодировать разный жизненный опыт. Новые исследования также помогают нам ответить на вопрос, который мне с самого начала задал Айкенбаум: что такое навигация? Обнаружение нейронов времени, социального пространства и музыки подчеркивает, насколько сложна навигация в нашем мозге: это не просто вычисления, основанные на просмотре карты в декартовой системе координат, а развернутая во времени память или нарративная последовательность, человеческие взаимоотношения, чувственные впечатления, личная история или пути в будущее. «Гиппокампальная формация, – писал Айкенбаум, – кодирует события как карту отношений объектов и действий в пространственном контексте, представляя маршруты как эпизоды, определяемые последовательностью пройденных мест»[182].
Иногда эта последовательная история носит географический характер. В других случаях эпизодический нарратив рассказывает о том, кого мы встретили и какие при этом прозвучали слова. А иногда эта память представляет собой фрагмент музыки, который отправляет нас в путешествие.
Представление о карте, направляющей нас, проникло столь глубоко и на Западе так лелеют эту метафору, что кажется, будто переступить через нее невозможно. Как мы узнаем дорогу без карты? Разве большинство из нас, даже детей, может сесть и нарисовать похожие на карту изображения знакомых мест, если мы уже не храним их в своей голове?
На всем протяжении истории ученые обращались к материальным артефактам как к метафорам для понимания того, как идет и развивается жизнь. Кеплер сравнивал Вселенную с часами. Декарт описывал рефлексы как механическую систему из разряда «тяни-толкай», типичную для технологии XVI в. Вклад Толмена заключался в том, что он сменил метафору – с телефонной станции на карту. Сегодня человеческий мозг принято уподоблять компьютеру, а гиппокамп – системе GPS. Могут ли эти метафоры передать всю сложность биологии, или мы обращаемся к ним, поскольку не способны вообразить, что происходят на самом деле? «Когнитивная карта – это метафора того, что делает мозг, – говорил мне нейробиолог Хьюго Спирс, – но проблема с картами в том, что они сами по себе сложны как идеи. Они уже своего рода метафоры»[183].
Философ Уильям Джеймс называл эту проблему заблуждением психолога. Джеймса беспокоило то, что ученые слишком часто ошибочно принимают итог осмысления и анализа нашего опыта за характеристику непосредственных впечатлений. Но при размышлении и анализе мы уже выходим за границы прямого восприятия, а для рассказа о нем уже начинаем поиск метафор, которые, возможно, не сумеют запечатлеть наш опыт. Зачастую на метафоры и модели, к которым мы прибегаем, влияют инструменты, придуманные людьми, а не присущие нам когнитивные процессы. Философия Джеймса получила название «радикального эмпиризма», и он считал, что люди способны воспринимать мир непосредственно и объективно.
Если карта – это заблуждение психолога в попытках осмыслить процесс нахождения пути, то какова более точная метафора? Вспомните, как вы добираетесь домой с работы. Представляете весь маршрут, словно с высоты птичьего полета, и начинаете прокладывать курс? Скорее всего, нет. Вы знаете исходный пункт и последовательность принимаемых решений, и у вас сохранилась зрительная память о маршруте. Этот процесс, по всей вероятности, гораздо больше похож на вызов воспоминаний о мелодии, на что указал мне Гарри Хефт, профессор психологии из Университета Денисона в Огайо. «Когда я думаю о пути на работу, то как будто хочу начать напевать мелодию. Я не представляю всю песню до самого конца – я просто начинаю петь. Вспоминаю, с чего она начинается, – говорил Хефт. – Как и при пении, я могу в какой-то момент потеряться, тогда я останавливаюсь и пытаюсь поймать ускользнувшую нить – и что потом? Я вижу прямую аналогию между музыкой и навигацией, потому что они обе представляют собой временно структурированную информацию»[184]. Возможно, метафора, отражающая суть навигации, – это не следовать карте, а слушать музыкальную пьесу и предвидеть ее развитие.
Научные идеи Хефта восходят к взглядам Уильяма Джеймса. Хефт учился с Джеймсом Гибсоном, пионером экологической психологии, а того учил Э. Б. Холт, некогда – ученик Уильяма Джеймса. Как и его учитель Гибсон, Хефт не верит, что с поиском пути связаны когнитивные карты. Да, если нас попросят, мы можем представить окружающий мир в виде карты. Но такие карты с евклидовыми координатами, по его мнению, не лежат в основе наших знаний о пространстве. «Когда мы путешествуем из одного места в другое, они не существуют в виде картинки у нас в голове. Мы можем представить отсутствующих родственников. Но, когда они рядом с нами, мы воспринимаем их непосредственно. Образы людей мы создаем только в отсутствие прямого опыта. То же самое относится к когнитивной карте: она не направляет нас непрерывно. Мы можем создать карту, чтобы сориентироваться, но она не является основой навигации».
Хефт писал, что способность человека мыслить в конфигурационных терминах евклидовой картографии – это итог исторического развития, и в ее основе – изобретение карт, таких как «География» Птолемея, а также экономическая и политическая экспансия Европы в XV–XVI вв. В наши дни повсеместное распространение карт и постоянное взаимодействие с ними способствуют предположению о том, что карты отражают суть мыслительного процесса. «Научная литература о животных или о насекомых, в которой авторы рассуждают о когнитивных картах, не вызывает у меня ничего, кроме недоумения, – говорит Хефт. – На мой взгляд, это заблуждение психолога, о котором писал Джеймс, когда процессу, который пытаются исследовать, навязываются определенные концепции. Говорить, что у гиппокампа имеется GPS, – безумие. Так мы применяем понятия более высшего порядка к уровню функционирования, которому они не подходят».
Хефт прочел изданную в 1966 г. книгу Джеймса Гибсона «Чувства как воспринимающие системы» в середине 1970-х гг., когда учился в аспирантуре; эта книга была посвящена экологической психологии и содержала идею о том, что люди могут напрямую воспринимать окружающий мир. Многие коллеги Гибсона игнорировали или критиковали его работу, поскольку она решительно отступала от академического канона, но другие считали, что наконец нашли в ней ответы на очень важные вопросы о восприятии человека. Среди последних был Хефт. «Это было нечто вроде религиозного опыта, – вспоминал он о том, как читал книгу. – Я чувствовал, что это абсолютная истина». Даже через сорок лет Хефт наизусть помнит строки, которые его вдохновили. Читая утверждения Гибсона о том, что зрительное восприятие основано не на сенсорных сигналах или стимулах, «смонтированных» в мысленное представление, а на полученной непосредственно экологической информации, Хефт «словно услышал звуки скрипок». «Мозг освободился от всей той работы, которую мы ему приписывали», – понял он. В 1975 г., после окончания аспирантуры и защиты диссертации, Хефт написал Гибсону письмо. Можно ли приехать в Корнеллский университет на год, чтобы изучать экологическую психологию? Профессор согласился, и осенью, по приезде в университет, Хефт встретился с горсткой таких же паломников, которые собрались вокруг пожилого профессора, чтобы понять суть и следствия его теорий.
Однажды вечером жена Гибсона, Элеонор, известный психолог и профессор Корнеллского университета, устраивала дома вечеринку и попросила Хефта об одолжении. Гибсон, которому в то время уже перевалило за семьдесят, один раз в неделю по вечерам вел занятия в Бингемтонском университете. Не сможет ли Хефт отвозить туда профессора? Молодой ученый немедленно согласился. «Раз в неделю я пару часов проводил с ним в машине, – вспоминал Хефт. – Я был плохо знаком с предметом и поэтому всю неделю формулировал свои дилетантские вопросы, и мы обсуждали их по дороге туда и обратно. Например, меня интересовал вопрос: как мы это делаем? Как мы находим дорогу из Итаки в Бингемтон? Когда я учился, мне все время рассказывали о когнитивных картах». В то время Гибсон все еще работал над книгой «Экологический подход к зрительному восприятию» (The Ecological Approach to Visual Perception), в которой рассуждал о нахождении пути, состоящего из ряда переходов, неразрывной череды «перспектив», последовательно воспринятых во времени. Такое объяснение пришлось Хефту по душе, и он вместе со студентами снял на 16-миллиметровую кинопленку несколько фильмов, призванных исследовать взаимоотношение между экологической информацией, воспринимаемой во времени, и нахождением пути. В одном случае фильм состоял только из «переходов» в процессе пути, представленных в виде десятисекундных интервалов. Другой фильм состоял только из «перспектив» вдоль того же самого маршрута, также сменявших друг друга с интервалом 10 секунд. Затем он просил участников эксперимента три раза посмотреть либо фильм из «переходов», либо фильм из «перспектив», либо неотредактированный фильм, а затем привозил их в исходную точку показанного маршрута. Выяснилось, что те, кто видел «переходы», находили маршрут с большей точностью, и это укрепило веру Хефта в правоту Гибсона, который считал, что для запоминания маршрута критически важны «переходы».
Теперь Хефт считает, что географические карты очень сильно повлияли на мышление людей и мы перестали понимать, что наша навигация основана на сборе зрительной информации в течение того времени, когда мы перемещаемся в окружающем мире. «Найти путь к конкретному месту – это значит пройти по определенному маршруту, с тем чтобы создать или воспроизвести временно структурированный поток информации, который бы уникально описывал путь к месту назначения, – писал он. – Этот временной подход требует отойти от стандартных представлений о навигации – и сделать это легче, если вместо того, чтобы проводить параллель между навигационным знанием и восприятием графической карты, мы признаем более уместную параллель и воспримем структуру маршрута как музыкальную форму»[185].
Среди людей-молний
Возможно, навигация больше похожа на исполнение песни, чем на следование карте. Если так, то наглядное воплощение – австралийские аборигены с их Тропами песен. Я прилетела в Австралию, в Дарвин, столицу Северной территории, чтобы встретиться с аборигеном Биллом Йидумдумой Харни, соавтором опубликованной в 2014 г. статьи «Тропы песен и навигация у вардаман и в других культурах австралийских аборигенов» (Songlines and Navigation in Wardaman and Other Australian Aboriginal Cultures). Харни рассказывал о том, как в детстве, которое он провел в Северной территории, его учили определять направление стран света и запоминать по звездам мифы Сновидений. Люди из племени вардаман, чьи предки жили на территории площадью почти 13 тысяч квадратных километров, часто путешествовали ночью: они верили, что темнота сокращает расстояние. Чтобы найти дорогу, они ассоциировали истории с созвездиями и запоминали их, а следить за временем им помогало движение звезд, связанное со Сновидениями о крокодилах, каракатицах и клинохвостых орлах. «Мы говорим об эму и кенгуру, о целом мире и о звездах, об индейках и веерохвостках, обо всем, и всему, до самых звезд, мы даем имена»[186].
Еще перед выездом в Австралию я позвонила Рэю Норрису, соавтору Харни. Норрис – астрофизик. Он работает в космическом агентстве Государственного объединения научных и прикладных исследований – анализирует сигналы, приходящие от галактик, удаленных от нас на миллионы световых лет, пытаясь понять эволюцию Вселенной. А свободное время Норрис посвящает такой малоизвестной области знаний, как археоастрономия, или этноастрономия: эта наука изучает то, как в древних и современных аборигенных культурах представляли звездное небо. Норрис заинтересовался ею в 1970-х гг., получив в Кембридже степень по теоретической физике, и потом, начав со Стоунхенджа, изучил почти все каменные сооружения на Британских островах. Я хотела поговорить с Норрисом, потому что он был одним из немногих известных мне людей, которые за последние 40 лет опубликовали какие-либо работы именно по навигации аборигенов. По сути, Норрис принадлежит – наряду с Дэвидом Льюисом – буквально к горстке исследователей, которые за последнее столетие писали о том, как ориентируются на местности люди из сотен австралийских языковых групп.
Первым делом я спросила Норриса, почему мне не удается найти никаких материалов по этой теме. Норрис ответил, что при изучении литературы по антропологии он несколько раз видел, что ученые вплотную приблизились к пониманию того, насколько важны Тропы песен для навигации, но по какой-то причине не проявили интереса к этому аспекту. Возможно, им не позволили; большинство мест, связанных со Сновидениями, считались священными и запретными для непосвященных, и поэтому знакомство с ними чужаков могло привести к серьезным последствиям (в некоторых случаях к немедленной смерти).
Одно из самых ярких описаний ритуального посвящения молодежи аборигенов в Сновидения и песни я нашла в книге белого австралийца. Харни-старший почти всю жизнь провел с аборигенами, сначала как перегонщик скота в необжитых районах, потом как служащий правительственного агентства по делам коренного населения и, наконец, как первый смотритель Улуру – священной скалы из песчаника в Центральной Австралии. Он написал много книг, в том числе сборник циклов песен в соавторстве с антропологом Адольфом Элкином. В книге «Жизнь среди аборигенов» (Life among the Aborigines) он описал разрушение культуры и передачу песен Сновидений на Арнем-Ленде.
Мертвы и «циклы песен», на запись которых уходят недели, – те эпические напевы, которым старейшины по ночам учили юношей перед предстоящим обрядом. Молодых людей приводили в священные места и непрерывно пели, снова и снова, «вбивая» песни в их разум, пока юноши, забыв обо всем, не подхватывали ритм и не начинали повторять напев старейшин. А потом старейшины умолкали и слушали, и, если юноша ошибался хотя бы в одном слове или слоге, они начинали сначала, пока он не повторит все точь-в-точь. Так запоминалась каждая строка, и после многих лет обучения тому, у кого самая лучшая память, предстояло стать «человеком-песней», хранителем традиций племени[187].
Этого человека звали Билл Харни, и он был отцом Йидумдумы.
Теперь сын Харни, которому было уже за восемьдесят, помогал Норрису понять, что Тропы сновидений могут не только обозначать маршруты на земле и указывать, где найти воду, ориентиры, границы, горы и озера. Тропы могли следовать и за движением звезд. Например, у племени юалайи, живущего в Новом Южном Уэльсе и на юге Квинсленда, Тропа песни Клинохвостого орла тянется почти на 2,5 тысячи километров от Алис-Спрингс до Байрон-Бей и следует за звездами Ахернар, Канопус и Сириус. Другая песенная тропа юалайи – Тропа Черной змеи и Бурого мотылька – следует за Млечным Путем и соединяет залив Карпентария и Снежные горы, разделенные почти 3 тысячами километров.
В конце статьи Толмен выдвинул аргумент, который сам назвал «неучтивым, чересчур смелым и безапелляционным»[169]. А что, если, писал он, во многих случаях плохое приспособление к социальным условиям можно объяснить результатом слишком узких и ограниченных когнитивных карт? В частности, Толмен писал о склонности человека фокусировать свою агрессию на других группах. Белые бедняки из южных штатов вымещают свое недовольство землевладельцами, экономикой и северянами на чернокожих американцах. Американцы направляют свою агрессию на русских, и наоборот. Вот что он писал:
Мой единственный ответ – снова проповедовать достоинства разума, то есть широкие когнитивные карты… Только тогда дети научатся предвидеть причины своих поступков и их последствия, научатся видеть кружные и часто более безопасные пути к своим вполне достойным целям – то есть поймут, что благополучие белых и негров, католиков и протестантов, христиан и евреев, американцев и русских (и даже мужчин и женщин) взаимозависимо. И если окажется, что причиной наших узких когнитивных карт стали излишние эмоции, голод, нищета или сверхцель, которой мы отдали все силы, – то знайте: подобного мы не смеем позволить ни себе, ни другим[170].
На протяжении десятилетий после того, как Толмен впервые написал о когнитивной карте, она оставалась неопределенной концепцией, которой интересовались лишь немногие психологи, не говоря уже о тех, кто изучал поведение животных. Сам Толмен, по всей видимости, не предполагал, что такие карты могут иметь нейронную основу и возникать как итог действия когнитивной системы картирования, расположенной в определенной области мозга. К сожалению, он умер в 1959 г., задолго до того, как О’Киф обнаружил нейроны места в гиппокампе крыс.
До переезда в Лондон О’Киф работал на факультете психологии в Университете Макгилла в Монреале, настоящей Мекке для всех, кто желал изучать физиологическую психологию. Там он подружился с Линном Наделем, еще одним аспирантом. Оба приехали из Нью-Йорка – О’Киф родился в Гарлеме, а Линн Надель в Квинсе, – и оба были учениками психолога Дона Хебба, который предлагал студентам разрабатывать теории о нейронной основе когнитивных способностей, а затем проверять свои идеи. Дружба О’Кифа и Наделя продолжилась и после их отъезда из Монреаля. Защитив диссертацию, Надель поехал преподавать в Прагу, а когда в 1968 г. Советский Союз вторгся в Чехословакию, вместе с семьей нашел убежище в доме О’Кифа в Лондоне. Надель разделял интерес О’Кифа к гиппокампу и устроился в Университетский колледж в Лондоне, чтобы вместе с О’Кифом изучать когнитивную карту.
Сначала они задумали написать одну-единственную статью, в которой гиппокамп предлагался как источник когнитивной карты Толмена. Статья разрослась до нескольких сотен страниц. В процессе работы исследователи поняли, что для опровержения стандартной теории научения животных как реакции на стимул необходимо сперва создать собственную теорию. В конечном итоге они отправили результаты своих исследований пятидесяти коллегам, чтобы узнать их мнение, и шесть лет спустя вместо статьи получилась книга, которая уже 40 лет определяет направление развития нейробиологии. Книга, опубликованная в 1978 г., называлась «Гиппокамп как когнитивная карта» и была посвящена Толмену, «который первым предсказал когнитивные карты у крыс и людей», и Хеббу, «который учил нас искать эти карты в мозге»[171].
Книга О’Кифа и Наделя начинается с базисного утверждения – о том, что пространство является одной из главных сил, формирующих человеческий разум.
Пространство играет роль во всем нашем поведении. Мы живем в нем, движемся сквозь него, исследуем его, защищаем его. Мы без особого труда выделяем его части: комната; небесный свод; промежуток между концами растянутых пальцев; свободное место, с которого мы наконец-то сдвинули пианино. Но если не считать этой наглядной идентификации, то мы сталкиваемся с огромными трудностями в понимании пространства… Является ли пространство вместилищем для объектов материального мира? Могут ли эти объекты существовать без пространства? И наоборот, может ли пространство существовать без объектов? Разделяет ли два объекта пустота, или пристальный взгляд обнаружит крошечные частицы воздуха или другой материи?.. Является ли пространство характерной чертой физического мира, или это просто удобный плод нашего разума? Если плод, то как он там оказался? Мы его сконструировали из ощущений, не связанных с пространством, или родились с ним? И зачем он нам?[172]
Авторы считали, что назначение гиппокампа – анализировать и конструировать модели физического мира, в котором мы существуем. Утверждение это было спорным. Когнитивная нейробиология утверждала, что многие процессы научения распределены между несколькими взаимосвязанными системами. Теперь Надель и О’Киф заявляли, что, когда речь идет о системе картирования пространства, физиология одной нейронной цепи в глубине медиального отдела височной доли мозга развивалась исключительно для того, чтобы создавать и хранить пространственные образы. Но почему «Конструктору мозгов»[173], как авторы шутливо называли Создателя разума, потребовалось, чтобы пространственное картирование осуществлялось в одной специализированной области мозга?
Причина, утверждали Надель и О’Киф, заключается в том, что пространство само обладает особыми свойствами. Если цвет, движение и другие характеристики объектов можно у них забрать, то пространство имеет уникальный статус: это «неустранимый аспект нашего восприятия мира»[174]. Первые 50 страниц книги «Гиппокамп как когнитивная карта» представляют собой обзор теорий пространства в западной философии. Авторы излагают идеи Исаака Ньютона и Готфрида Лейбница, Джорджа Беркли и Иммануила Канта, указывая, что эти философы, а также многие другие физики и математики принадлежали к одному из двух лагерей: они считали пространство либо абсолютным, либо относительным. Взгляд на пространство как на абсолют был сформулирован Ньютоном в XVII в. и заключался в том, что оно является неизменной структурой – или вместилищем, – в которой существуют объекты. По релятивистским воззрениям, пространство состоит из взаимоотношений между объектами и не может существовать независимо от этих взаимоотношений. Беркли, Лейбниц и Дэвид Юм даже утверждали, что наш разум не способен познать материальный мир, поскольку ставили под сомнение само существование этого мира. Кант не раз менял отношение к пространству, пока в 1787 г. не опубликовал «Критику чистого разума», где признавал пространство абсолютом, но лишь потому, что разум внутренне приспособлен организовывать его таким образом. Или, как выразились О’Киф и Надель, «пространство было способом восприятия, а не воспринимаемым явлением»[175]. Двое нейробиологов, работавших два столетия спустя, не только вдохновлялись идеями Канта; они чувствовали, что открыли нейронную основу для этой философской модели априорной способности к восприятию пространства.
В своей книге О’Киф и Надель утверждали, что для человека важно как абсолютное, так и относительное восприятие пространства. «Конструктор мозгов» «подстраховался и снабдил свое изобретение обеими системами»[176]. Организм воспринимает пространство по отношению к себе (эгоцентрически), но мозг обладает и «неэгоцентрической когнитивной способностью», или возможностью представлять мир в аллоцентрической перспективе, – иными словами, он способен объективно отображать окружающую среду в трехмерном пространстве. Это и есть когнитивная карта в гиппокампе.
Надель и О’Киф основывали свою теорию на нескольких сотнях исследований из «литературы о повреждениях» (lesion literature)[177], в которых животным, а в некоторых случаях и людям с повреждением гиппокампа давали определенные задания, чтобы понять, какие когнитивные функции у них пострадали. Когда исследователи удаляли часть мозга, отвечающую за упорядочение пространства, последствия поражали. Например, в 1975 г. О’Киф, Надель и несколько их студентов взяли 32 самца крыс, вскрыли у половины из них черепную коробку и с помощью ювелирных щипцов разрушили свод мозга – нервные волокна, которые выходят из гиппокампа. Затем всем крысам не давали пить, вызвав у них жажду, и провели несколько тестов, измеряя, как быстро животные находят воду. Местоположение поилки не менялось, но крысы с поврежденным мозгом не могли запомнить ее местонахождение или дорогу к ней – то есть научиться месту. Животные каждый раз искали воду так, как будто впервые выполняли это задание; они утратили способность к формированию когнитивных карт. Эти исследования подтверждали гипотезу Наделя и О’Кифа о ключевой роли гиппокампа. Клетки гиппокампа, утверждали они, кодируют пространство в аллоцентрическую (неэгоцентрическую) схему, или карту. Затем животное использует эту карту для навигации, вычисляя расстояние между объектами в пространстве, ориентируясь и определяя пространственные отношения.
До того как в начале 1970-х гг. О’Киф открыл нейроны места, нейробиологи знали, что гиппокамп участвует в формировании памяти, хотя и спорили, какая это память. Одним из профессоров у Наделя и О’Кифа в Университете Макгилла была нейропсихолог Бренда Милнер, которая первой стала изучать пациента Г. М. и написала статью о природе его амнезии после удаления части височной доли мозга, что позволило избавить его от тяжелой эпилепсии. Милнер признавала, что существуют разные системы памяти и научения и что амнезия Г. М. эпизодична по своей природе. Однако последующие теории о функциях гиппокампа утверждали, что он отвечает также за семантическую память, то есть запоминание фактов. Примирить теорию Милнер с другими теориями – вот какой была одна из самых трудных задач, стоявших перед О’Кифом и Наделем. Их теория предсказывала, что гиппокамп является ядром нейронной системы, которая образует пространственную структуру для хранения воспоминаний о том, что произошло в конкретном месте, и хранит не факты, а события. «Идея заключалась в том, что эпизоды строятся на основе пространственной структуры путем добавления линейного чувства времени, а также других когнитивных способностей более высокого порядка»[178].
Только в 1990-х гг., с появлением виртуальной реальности – возможности создавать компьютерные симуляции среды в больших масштабах – нейробиологи смогли подтвердить эту идею, использовав МРТ для исследования неподвижных людей, чтобы понять, какие отделы мозга активизируются при навигации и извлечении информации из памяти. Первые тесты с виртуальной реальностью использовали компьютерную игру Duke Nukem, шутер от первого лица, убрав из нее все оружие и перестрелки и оставив только похожую на лабиринт окружающую среду, через которую требовалось проложить путь. В 2001 г. О’Киф и его коллеги из Университетского колледжа Лондона разработали эксперимент, во время которого эпилептикам, у которых была удалена часть височной доли мозга, правой или левой, предлагали исследовать город в видеоигре, где они встречались с разными персонажами. Затем ученые проверяли их способность нарисовать карту местности и вспомнить происходившие события. Выяснилось, что испытуемые с лобэктомией правой височной доли утратили способность к навигации и пространственную память, а те, у которых была удалена часть левой височной доли, не справлялись с тестами на эпизодическую память. Это позволяло предположить, что гиппокамп действительно представляет собой очень важную часть мозга, задействованную в формировании и когнитивных карт, и эпизодической памяти.
В последующие годы ученые открыли другие критически важные нейроны гиппокампа, а также необыкновенную пластичность в его физиологии. Среди этих клеток есть нейроны положения головы, которые возбуждаются в зависимости от ориентации головы в горизонтальной плоскости, и нейроны решетки, которые возбуждаются при перемещении в пространстве и строят координатную сетку для навигации. По имеющимся данным, многообразие и сложность окружающей среды влияют на количество нейронов в гиппокампе. Например, в 1997 г. трое исследователей, в том числе Расти Гейдж из Института Солка, обнаружили, что у мышей, исследовавших обогащенную среду – бумажные трубки, материал для строительства гнезд, беличьи колеса и перестраиваемые пластиковые трубки, – было на 40 тысяч нейронов больше, чем в контрольной группе. Дополнительные нейроны привели к увеличению размера гиппокампа мышей на 15 %, а также к значительному улучшению результатов тестов на пространственное научение. Исследователи сделали вывод о том, что сочетание повышенного количества нейронов, синапсов, сосудистой сети и дендритов стало причиной того, что эти животные справлялись с тестами лучше.
В настоящее время мы имеем еще более полное представление о том, как взаимодействуют нейроны гиппокампа и как строится отображение пространства в целях ориентирования и навигации. Кейт Джеффри и Элизабет Мароцци писали в журнале Current Biology о том, что сигналы от множества сенсорных систем – от зрения до осязания и обоняния – стекаются к гиппокампу и «объединяются в супрамодальные репрезентации, такие как ориентиры, направления по компасу, границы и линейная скорость»[179], которые затем передаются нейронам места. В то же время нейроны направления головы обеспечивают восприятие направления, возбуждаясь только тогда, когда голова повернута в ту или иную сторону, – наподобие нейронного компаса. Нейроны границы, по всей видимости, сигнализируют о направлении к границе объектов (препятствие, промежуток, ступенька) и о расстоянии до нее. Нейроны решетки отображают пространство в разных масштабах, используя сигналы об окружающей среде и о самопроизвольном движении тела, чтобы генерировать информацию о расстоянии. Их возбуждение подчиняется удивительной закономерности: это шестиугольная решетка, простирающаяся во всех направлениях, и именно от нее синапсы идут непосредственно к нейронам места. Взаимодействие между разными типами клеток все еще остается загадкой и является предметом множества исследований, но, скорее всего, нейроны решетки отправляют информацию нейронам места, при помощи которых составляется маршрут, и, в свою очередь, получают информацию от них. Похоже, у очень искусных навигаторов наблюдаются большая активность и вовлечение гиппокампа, а сам опыт составления маршрута и прохождения по нему, по всей видимости, повышает пластичность и увеличивает объем мозга, что впервые было продемонстрировано при исследовании лондонских таксистов. Кроме того, система когнитивных карт не зависит от зрения. Есть свидетельства тому, что слепые люди формируют когнитивные карты. Слепцы используют для исчисления пути кинестетические и моторные сигналы, и, похоже, это у них получается гораздо эффективнее, чем у зрячих.
Мэтт Уилсон – нейробиолог из МТИ. Классические эксперименты с помещением крыс в лабиринт и регистрацией сигналов их мозга он называет «подслушиванием»; он проводил эти исследования не один год, пытаясь понять, как эта система нервных клеток связана с памятью. Проверка взаимосвязи требует изобретательности. «Повреждая гиппокамп человека или грызуна, вы лишаете его способности формировать память из жизненного опыта. Сложно спросить крысу о ее жизненном опыте. Но можно проверить их память другого рода: попросите крысу вернуться в то место, где она уже была. У крыс очень хорошая пространственная память». Связью между ориентированием в пространстве и памятью о пережитых впечатлениях, по мнению Уилсона, является время. «И то и другое [навигация и память] зависит от критически важной функции, связывающей явления во времени, – объясняет он. – Она определяет, как вы соединяете фрагменты, как создаете внутренний нарратив своего опыта. Это не просто регистрация, видеозапись опыта. В ней присутствуют оценка, отбор и распределение. Крысы создают опыт движения в пространстве. Мы создаем историю своей жизни»[180].
Откуда у нас такая уверенность, что главная функция нейронов места – это пространство? Что, если пространство просто больше значит для крыс, излюбленных объектов десятков тысяч экспериментов с лабиринтами, проведенных с начала XX в.? Что, если существуют другие области впечатлений, к которым чувствителен гиппокамп? Некоторые нейробиологи убеждены, что нейроны гиппокампа на самом деле участвуют в гораздо более великом множестве когнитивных функций человека, чем отображение пространства, и эти ученые сомневаются в том, что наш мозг на самом деле строит репрезентации, по своей структуре похожие на аллоцентрическую карту. Возможно, когнитивная карта более гибкая и гиппокамп кодирует и строит карты не только для пространства, а для многих аспектов человеческого опыта – от времени до социальных отношений, звуковых частот и даже музыки.
Однажды осенью, в один из теплых дней, я вышла из кампуса МТИ, где когда-то преподавал Эдвард Толмен, а пациент Г. М. проходил многочисленные обследования, и по мосту через реку Чарльз направилась к Бостонскому университету, чтобы встретиться с одним из самых известных оппонентов теории когнитивных карт – Говардом Айкенбаумом, директором Центра изучения памяти и мозга, а также руководителем Лаборатории когнитивной биологии. Я поднялась по лестнице в кабинет Айкенбаума на втором этаже и постучала в дверь. Меня приветствовал седой мужчина с усами, сидевший за письменным столом, заваленным грудами документов, вероятно связанных с его работой в качестве редактора научного журнала Hippocampus. На стене позади него я увидела стихотворение – «Эксперимент с крысой» (The Experiment with a Rat) Карла Ракоши:
Я на пружину жму – и вот,
Под трель звонка,
Из клетки человек идет,
Издалека.
Он так прилежен и умен,
Он словно я,
Он снова сыр мне принесет,
О, власть моя!
Но почему вся власть над ним —
Моя?
«Итак, что такое навигация?» – спросил Айкенбаум, положив ноги на стул.
Я рассмеялась. Очень простой вопрос. Но, хотя я несколько лет думала почти исключительно о нем, простого ответа на него я так и не нашла. В сущности, это задача на то, как попасть из одного места в другое. Но для того, чтобы ее решить, и животные, и люди могут применять столько разных стратегий, а масштаб и перспективы в ходе решения меняются так часто, что ее не опишешь одним действием, процессом или навыком. Навигация подразумевает наличие многих и разных когнитивных способностей и, возможно, владение методами решения задач. К настоящему времени ученые придумали множество категорий, пытаясь дать ей четкое определение. Следование по курсу предполагает движение в постоянном направлении относительно сигнала, который может быть связан с магнитным полем, звездами или окружающей средой. Пилотирование – это навигация по знакомым ориентирам. Под истинной навигацией обычно подразумевают нахождение пути к удаленной невидимой цели. Счисление, или интегрирование пути, – это отслеживание каждого этапа путешествия с целью вычислить свое местоположение.
Как выяснилось, и крысы, и люди хуже всего справляются с интегрированием по траектории, – по мнению сторонников теории когнитивных карт, именно этой разновидностью навигации занимается гиппокамп. Айкенбаум сомневается. «Против теории интегрирования пути я возражаю в том числе потому, что мы плохо умеем это делать», – говорит он. Счисление пути применимо в локальном масштабе на небольших расстояниях, но эта стратегия нецелесообразна при навигации в реальном мире, поскольку при ней накапливается ошибка (за исключением, по всей видимости, тех, кто освоил сложную окружающую среду вроде арктической тундры или австралийской пустыни). Может ли теория когнитивных карт в гиппокампе в полной мере объяснить навигационные способности человека, или тут есть что-то еще?
Айкенбаум с охотой говорит о том, чем навигация не является. «Думаю, навигация не связана с картами в декартовой системе координат, – говорит он. – Тут все дело в истории или в памяти». Гиппокамп связан не столько с пространственной памятью, сколько с «пространством памяти», поясняет он. Эта разница очень важна. Истинная навигация, по мнению Айкенбаума, функционирует, когда мы путешествуем в место, которого не видим. Она требует планирования будущего (представление места, в которое мы хотим попасть), вычисления или извлечения из памяти маршрута, позволяющего туда попасть (последовательность или нарратив), а затем ориентирования, чтобы убедиться, что мы не сбились с пути, зачастую через сравнение воспоминаний (а возможно, описания, которое мы слышали) с восприятием движения в пространстве в реальном времени. «Для решения задачи навигации требования к памяти очень велики, – сказал он. – Память участвует на каждом этапе».
Айкенбаум считает, что пространство и его роль в функции гиппокампа переоценены. Для него пространство всего лишь одна из множества «структур», в которых мы храним память. Он убежден, что клетки гиппокампа, получившие название нейронов места, гораздо более гибки и способны адаптироваться к разным измерениям. Одно из таких измерений – время, и по этой причине Айкенбаум называет их не нейронами места, а нейронами времени. «Время – интересный философский вопрос. Создаем ли мы его? – размышляет он. – В процессе навигации вы перемещаетесь и в пространстве, и во времени, и гиппокамп составляет карту и того и другого». Результаты исследований убедили его, что эти клетки времени участвуют в организации эпизодической памяти и что картирование последовательностей воспоминаний во времени не менее важно для навигации, чем картирование географического пространства. Задача в том, чтобы попытаться спроектировать эксперименты, которые продемонстрируют разницу, потому что «обычно не получается разделить пространство и время».
Подозвав меня взмахом руки к своему столу, он открыл видео на компьютере. Я смотрела на изображение здоровой и упитанной белой крысы с черными отметинами. Голову скрывали провода, прикрепленные к вживленным в мозг электродам. Айкенбаум провел этот эксперимент в лаборатории, которая находилась дальше по коридору, несколько лет тому назад. В чем-то опыт был похож на многие другие. Крысу выпускали в лабиринт в форме восьмерки, на выходе из которого ждала награда. Но теперь в начале лабиринта установили беговую дорожку, и, прежде чем крыса находила путь к награде, ей приходилось становиться на дорожку, а та была запрограммирована так, чтобы случайным образом ускоряться и замедляться. Когда крыса начинала бежать на месте с разной скоростью, электроды в ее мозгу регистрировали возбуждение трех разных нейронов гиппокампа, обозначавшихся на экране цветными точками. «Посмотрите внимательно, – сказал Айкенбаум. – Сначала синяя точка, потом зеленая, а за ними розовая».
Когда крыса побежала, я увидела, что клетки возбуждаются в таком порядке, как предсказывал Айкенбаум. Просматривая видео, он радовался не меньше, чем четыре года назад. Но что доказывали эти разноцветные нейроны? Поддерживая постоянство поведения (бег) и положение (на одном месте) и придав случайный характер скорости беговой дорожки, Айкенбаум сумел отделить расстояние, которое пробежала крыса, от времени бега и проследить, какие нейроны картируют каждую из переменных. Результаты эксперимента показали, что гиппокамп одновременно кодирует и время, и расстояние. Затем, когда беговая дорожка останавливалась и крыса продолжала свой путь через лабиринт, исследователи регистрировали возбуждение тех же самых нейронов, потому что они кодировали пространство. Подобные эксперименты, в которых нейроны гиппокампа «картируют» несколько переменных, убеждают Айкенбаума, что гиппокамп способен не только структурировать физическое пространство, но и создавать «временно структурированные пережитые впечатления в виде представления моментов во времени»[181].
Много лет изучая поведение крыс в лабиринтах, Айкенбаум пришел к выводу, что гиппокамп является «великим организатором» мозга.
Он организует и объединяет все фрагменты информации в контекстуальную структуру. Он создает карту. Я полностью поддерживаю когнитивную карту в ее первоначальном смысле, как карту, в которую вы помещаете объекты, чтобы запомнить, где они находятся и как они связаны друг с другом. Это строго ограниченное, конкретное чувство движения в географическом пространстве и восприятие того, как я попадаю из одного места в другое. Другой аспект – абстрактный, например: как пройти обучение в аспирантуре? Каков путь к посту президента? В нашем языке допустимы оба варианта. Но за какой отвечает гиппокамп? За конкретный или за общий? Я считаю, что гиппокамп может организовывать объекты во времени. Существуют и другие пространства, кроме геометрического. И они не обязательно должны быть евклидовыми или линейными. Это действительно хороший пример работы гиппокампа, но у него есть и другие функции.
В последние пять лет возрос интерес к разработке тестов, способных показать, какими могут быть эти другие пространства. Несколько лет назад группа исследователей из Израиля и Нью-Йорка решила выяснить, может ли гиппокамп кодировать социальное пространство: взаимоотношения и взаимодействия между отдельными людьми, у каждого из которых своя роль и свой уровень власти. Испытуемым предложили участвовать в ролевой игре, во время которой они переезжали в другой город и должны были найти себе жилье и работу, и оказалось, что при решении этих задач активизировался гиппокамп, указывая, что данная область мозга важна для «навигации» в социальных отношениях. Другое исследование, которое было выполнено Сандипом Теки с коллегами в 2012 г. и называлось «Навигация в пространстве звука» (Navigating the Auditory Scene), выявило, что у профессиональных настройщиков фортепиано есть нечто общее с лондонскими таксистами: увеличенное количество серого вещества в гиппокампе. Чем дольше человек занимался настройкой музыкальных инструментов, тем больше у него размер этой части мозга. В данном случае именно звук был пространством, карту которого составлял гиппокамп. Разные частоты звука служили ориентирами, а дороги прокладывались от уже настроенной ноты к следующей. Исследование, опубликованное в том же журнале двумя годами раньше, указывало на то, что обучение музыке повышает пластичность гиппокампа. При помощи функциональной магнитно-резонансной томографии нейробиологи обнаружили, что после двух семестров обучения у студентов музыкальной академии усилилась реакция на звуки. Может, нейроны их гиппокампа стали нейронами музыки?
Айкенбаум считает, что подобные результаты, возможно, больше соответствуют оригинальной идее когнитивной карты, описанной Толменом в 1948 г. При внимательном прочтении той статьи, уже вошедшей в историю, мы увидим, что Толмен размышлял о том, что когнитивная карта может быть многоаспектной и, вероятно, представляет собой инструмент, способный кодировать разный жизненный опыт. Новые исследования также помогают нам ответить на вопрос, который мне с самого начала задал Айкенбаум: что такое навигация? Обнаружение нейронов времени, социального пространства и музыки подчеркивает, насколько сложна навигация в нашем мозге: это не просто вычисления, основанные на просмотре карты в декартовой системе координат, а развернутая во времени память или нарративная последовательность, человеческие взаимоотношения, чувственные впечатления, личная история или пути в будущее. «Гиппокампальная формация, – писал Айкенбаум, – кодирует события как карту отношений объектов и действий в пространственном контексте, представляя маршруты как эпизоды, определяемые последовательностью пройденных мест»[182].
Иногда эта последовательная история носит географический характер. В других случаях эпизодический нарратив рассказывает о том, кого мы встретили и какие при этом прозвучали слова. А иногда эта память представляет собой фрагмент музыки, который отправляет нас в путешествие.
Представление о карте, направляющей нас, проникло столь глубоко и на Западе так лелеют эту метафору, что кажется, будто переступить через нее невозможно. Как мы узнаем дорогу без карты? Разве большинство из нас, даже детей, может сесть и нарисовать похожие на карту изображения знакомых мест, если мы уже не храним их в своей голове?
На всем протяжении истории ученые обращались к материальным артефактам как к метафорам для понимания того, как идет и развивается жизнь. Кеплер сравнивал Вселенную с часами. Декарт описывал рефлексы как механическую систему из разряда «тяни-толкай», типичную для технологии XVI в. Вклад Толмена заключался в том, что он сменил метафору – с телефонной станции на карту. Сегодня человеческий мозг принято уподоблять компьютеру, а гиппокамп – системе GPS. Могут ли эти метафоры передать всю сложность биологии, или мы обращаемся к ним, поскольку не способны вообразить, что происходят на самом деле? «Когнитивная карта – это метафора того, что делает мозг, – говорил мне нейробиолог Хьюго Спирс, – но проблема с картами в том, что они сами по себе сложны как идеи. Они уже своего рода метафоры»[183].
Философ Уильям Джеймс называл эту проблему заблуждением психолога. Джеймса беспокоило то, что ученые слишком часто ошибочно принимают итог осмысления и анализа нашего опыта за характеристику непосредственных впечатлений. Но при размышлении и анализе мы уже выходим за границы прямого восприятия, а для рассказа о нем уже начинаем поиск метафор, которые, возможно, не сумеют запечатлеть наш опыт. Зачастую на метафоры и модели, к которым мы прибегаем, влияют инструменты, придуманные людьми, а не присущие нам когнитивные процессы. Философия Джеймса получила название «радикального эмпиризма», и он считал, что люди способны воспринимать мир непосредственно и объективно.
Если карта – это заблуждение психолога в попытках осмыслить процесс нахождения пути, то какова более точная метафора? Вспомните, как вы добираетесь домой с работы. Представляете весь маршрут, словно с высоты птичьего полета, и начинаете прокладывать курс? Скорее всего, нет. Вы знаете исходный пункт и последовательность принимаемых решений, и у вас сохранилась зрительная память о маршруте. Этот процесс, по всей вероятности, гораздо больше похож на вызов воспоминаний о мелодии, на что указал мне Гарри Хефт, профессор психологии из Университета Денисона в Огайо. «Когда я думаю о пути на работу, то как будто хочу начать напевать мелодию. Я не представляю всю песню до самого конца – я просто начинаю петь. Вспоминаю, с чего она начинается, – говорил Хефт. – Как и при пении, я могу в какой-то момент потеряться, тогда я останавливаюсь и пытаюсь поймать ускользнувшую нить – и что потом? Я вижу прямую аналогию между музыкой и навигацией, потому что они обе представляют собой временно структурированную информацию»[184]. Возможно, метафора, отражающая суть навигации, – это не следовать карте, а слушать музыкальную пьесу и предвидеть ее развитие.
Научные идеи Хефта восходят к взглядам Уильяма Джеймса. Хефт учился с Джеймсом Гибсоном, пионером экологической психологии, а того учил Э. Б. Холт, некогда – ученик Уильяма Джеймса. Как и его учитель Гибсон, Хефт не верит, что с поиском пути связаны когнитивные карты. Да, если нас попросят, мы можем представить окружающий мир в виде карты. Но такие карты с евклидовыми координатами, по его мнению, не лежат в основе наших знаний о пространстве. «Когда мы путешествуем из одного места в другое, они не существуют в виде картинки у нас в голове. Мы можем представить отсутствующих родственников. Но, когда они рядом с нами, мы воспринимаем их непосредственно. Образы людей мы создаем только в отсутствие прямого опыта. То же самое относится к когнитивной карте: она не направляет нас непрерывно. Мы можем создать карту, чтобы сориентироваться, но она не является основой навигации».
Хефт писал, что способность человека мыслить в конфигурационных терминах евклидовой картографии – это итог исторического развития, и в ее основе – изобретение карт, таких как «География» Птолемея, а также экономическая и политическая экспансия Европы в XV–XVI вв. В наши дни повсеместное распространение карт и постоянное взаимодействие с ними способствуют предположению о том, что карты отражают суть мыслительного процесса. «Научная литература о животных или о насекомых, в которой авторы рассуждают о когнитивных картах, не вызывает у меня ничего, кроме недоумения, – говорит Хефт. – На мой взгляд, это заблуждение психолога, о котором писал Джеймс, когда процессу, который пытаются исследовать, навязываются определенные концепции. Говорить, что у гиппокампа имеется GPS, – безумие. Так мы применяем понятия более высшего порядка к уровню функционирования, которому они не подходят».
Хефт прочел изданную в 1966 г. книгу Джеймса Гибсона «Чувства как воспринимающие системы» в середине 1970-х гг., когда учился в аспирантуре; эта книга была посвящена экологической психологии и содержала идею о том, что люди могут напрямую воспринимать окружающий мир. Многие коллеги Гибсона игнорировали или критиковали его работу, поскольку она решительно отступала от академического канона, но другие считали, что наконец нашли в ней ответы на очень важные вопросы о восприятии человека. Среди последних был Хефт. «Это было нечто вроде религиозного опыта, – вспоминал он о том, как читал книгу. – Я чувствовал, что это абсолютная истина». Даже через сорок лет Хефт наизусть помнит строки, которые его вдохновили. Читая утверждения Гибсона о том, что зрительное восприятие основано не на сенсорных сигналах или стимулах, «смонтированных» в мысленное представление, а на полученной непосредственно экологической информации, Хефт «словно услышал звуки скрипок». «Мозг освободился от всей той работы, которую мы ему приписывали», – понял он. В 1975 г., после окончания аспирантуры и защиты диссертации, Хефт написал Гибсону письмо. Можно ли приехать в Корнеллский университет на год, чтобы изучать экологическую психологию? Профессор согласился, и осенью, по приезде в университет, Хефт встретился с горсткой таких же паломников, которые собрались вокруг пожилого профессора, чтобы понять суть и следствия его теорий.
Однажды вечером жена Гибсона, Элеонор, известный психолог и профессор Корнеллского университета, устраивала дома вечеринку и попросила Хефта об одолжении. Гибсон, которому в то время уже перевалило за семьдесят, один раз в неделю по вечерам вел занятия в Бингемтонском университете. Не сможет ли Хефт отвозить туда профессора? Молодой ученый немедленно согласился. «Раз в неделю я пару часов проводил с ним в машине, – вспоминал Хефт. – Я был плохо знаком с предметом и поэтому всю неделю формулировал свои дилетантские вопросы, и мы обсуждали их по дороге туда и обратно. Например, меня интересовал вопрос: как мы это делаем? Как мы находим дорогу из Итаки в Бингемтон? Когда я учился, мне все время рассказывали о когнитивных картах». В то время Гибсон все еще работал над книгой «Экологический подход к зрительному восприятию» (The Ecological Approach to Visual Perception), в которой рассуждал о нахождении пути, состоящего из ряда переходов, неразрывной череды «перспектив», последовательно воспринятых во времени. Такое объяснение пришлось Хефту по душе, и он вместе со студентами снял на 16-миллиметровую кинопленку несколько фильмов, призванных исследовать взаимоотношение между экологической информацией, воспринимаемой во времени, и нахождением пути. В одном случае фильм состоял только из «переходов» в процессе пути, представленных в виде десятисекундных интервалов. Другой фильм состоял только из «перспектив» вдоль того же самого маршрута, также сменявших друг друга с интервалом 10 секунд. Затем он просил участников эксперимента три раза посмотреть либо фильм из «переходов», либо фильм из «перспектив», либо неотредактированный фильм, а затем привозил их в исходную точку показанного маршрута. Выяснилось, что те, кто видел «переходы», находили маршрут с большей точностью, и это укрепило веру Хефта в правоту Гибсона, который считал, что для запоминания маршрута критически важны «переходы».
Теперь Хефт считает, что географические карты очень сильно повлияли на мышление людей и мы перестали понимать, что наша навигация основана на сборе зрительной информации в течение того времени, когда мы перемещаемся в окружающем мире. «Найти путь к конкретному месту – это значит пройти по определенному маршруту, с тем чтобы создать или воспроизвести временно структурированный поток информации, который бы уникально описывал путь к месту назначения, – писал он. – Этот временной подход требует отойти от стандартных представлений о навигации – и сделать это легче, если вместо того, чтобы проводить параллель между навигационным знанием и восприятием графической карты, мы признаем более уместную параллель и воспримем структуру маршрута как музыкальную форму»[185].
Среди людей-молний
Возможно, навигация больше похожа на исполнение песни, чем на следование карте. Если так, то наглядное воплощение – австралийские аборигены с их Тропами песен. Я прилетела в Австралию, в Дарвин, столицу Северной территории, чтобы встретиться с аборигеном Биллом Йидумдумой Харни, соавтором опубликованной в 2014 г. статьи «Тропы песен и навигация у вардаман и в других культурах австралийских аборигенов» (Songlines and Navigation in Wardaman and Other Australian Aboriginal Cultures). Харни рассказывал о том, как в детстве, которое он провел в Северной территории, его учили определять направление стран света и запоминать по звездам мифы Сновидений. Люди из племени вардаман, чьи предки жили на территории площадью почти 13 тысяч квадратных километров, часто путешествовали ночью: они верили, что темнота сокращает расстояние. Чтобы найти дорогу, они ассоциировали истории с созвездиями и запоминали их, а следить за временем им помогало движение звезд, связанное со Сновидениями о крокодилах, каракатицах и клинохвостых орлах. «Мы говорим об эму и кенгуру, о целом мире и о звездах, об индейках и веерохвостках, обо всем, и всему, до самых звезд, мы даем имена»[186].
Еще перед выездом в Австралию я позвонила Рэю Норрису, соавтору Харни. Норрис – астрофизик. Он работает в космическом агентстве Государственного объединения научных и прикладных исследований – анализирует сигналы, приходящие от галактик, удаленных от нас на миллионы световых лет, пытаясь понять эволюцию Вселенной. А свободное время Норрис посвящает такой малоизвестной области знаний, как археоастрономия, или этноастрономия: эта наука изучает то, как в древних и современных аборигенных культурах представляли звездное небо. Норрис заинтересовался ею в 1970-х гг., получив в Кембридже степень по теоретической физике, и потом, начав со Стоунхенджа, изучил почти все каменные сооружения на Британских островах. Я хотела поговорить с Норрисом, потому что он был одним из немногих известных мне людей, которые за последние 40 лет опубликовали какие-либо работы именно по навигации аборигенов. По сути, Норрис принадлежит – наряду с Дэвидом Льюисом – буквально к горстке исследователей, которые за последнее столетие писали о том, как ориентируются на местности люди из сотен австралийских языковых групп.
Первым делом я спросила Норриса, почему мне не удается найти никаких материалов по этой теме. Норрис ответил, что при изучении литературы по антропологии он несколько раз видел, что ученые вплотную приблизились к пониманию того, насколько важны Тропы песен для навигации, но по какой-то причине не проявили интереса к этому аспекту. Возможно, им не позволили; большинство мест, связанных со Сновидениями, считались священными и запретными для непосвященных, и поэтому знакомство с ними чужаков могло привести к серьезным последствиям (в некоторых случаях к немедленной смерти).
Одно из самых ярких описаний ритуального посвящения молодежи аборигенов в Сновидения и песни я нашла в книге белого австралийца. Харни-старший почти всю жизнь провел с аборигенами, сначала как перегонщик скота в необжитых районах, потом как служащий правительственного агентства по делам коренного населения и, наконец, как первый смотритель Улуру – священной скалы из песчаника в Центральной Австралии. Он написал много книг, в том числе сборник циклов песен в соавторстве с антропологом Адольфом Элкином. В книге «Жизнь среди аборигенов» (Life among the Aborigines) он описал разрушение культуры и передачу песен Сновидений на Арнем-Ленде.
Мертвы и «циклы песен», на запись которых уходят недели, – те эпические напевы, которым старейшины по ночам учили юношей перед предстоящим обрядом. Молодых людей приводили в священные места и непрерывно пели, снова и снова, «вбивая» песни в их разум, пока юноши, забыв обо всем, не подхватывали ритм и не начинали повторять напев старейшин. А потом старейшины умолкали и слушали, и, если юноша ошибался хотя бы в одном слове или слоге, они начинали сначала, пока он не повторит все точь-в-точь. Так запоминалась каждая строка, и после многих лет обучения тому, у кого самая лучшая память, предстояло стать «человеком-песней», хранителем традиций племени[187].
Этого человека звали Билл Харни, и он был отцом Йидумдумы.
Теперь сын Харни, которому было уже за восемьдесят, помогал Норрису понять, что Тропы сновидений могут не только обозначать маршруты на земле и указывать, где найти воду, ориентиры, границы, горы и озера. Тропы могли следовать и за движением звезд. Например, у племени юалайи, живущего в Новом Южном Уэльсе и на юге Квинсленда, Тропа песни Клинохвостого орла тянется почти на 2,5 тысячи километров от Алис-Спрингс до Байрон-Бей и следует за звездами Ахернар, Канопус и Сириус. Другая песенная тропа юалайи – Тропа Черной змеи и Бурого мотылька – следует за Млечным Путем и соединяет залив Карпентария и Снежные горы, разделенные почти 3 тысячами километров.