20:54

Кто умнее: мы или мышь?



Возьмем всем известную бактерию Escherechia coli, то есть кишечную палочку. Это одноклеточная бактерия, обреченная на жизнь и смерть в нижней части кишечного тракта и фекалиях теплокровных существ; у нее нет ни мозга, ни нервной системы. Тем не менее природа и ее снабжает средствами для разумного поведения; по сути, у этой бактерии имеется нечто вроде памяти. Она движется в сторону питательных веществ и прочь от токсинов примерно двухсекундными рывками, направление которых меняется в зависимости от благоприятности локальной среды. Как такое может быть?

Оказывается, интеллектуальный поиск — необходимость что-либо исследовать  — является фундаментальной потребностью не только космического высшего разума из «Звездного пути» или человеческого духа, но и любой формы жизни на Земле. Неслучайный, целенаправленный (то есть разумный) поиск представляет собой простую, великую, базовую и важнейшую задачу, актуальную для всех живых организмов, способных двигаться. Даже корни деревьев движутся (очень медленно!) к воде; живые существа самых разных видов и размеров, от микроскопической бактерии до огромного слона, перемеща-ются в направлении еды и питья и в противоположную сторону от угрожающих им опасностей; все движется к комфортной температуре, нужному количеству влаги и света, к подходящему и привлекательному сексуальному партнеру. А самым умопомрачительным мне представляется факт, что способы, которыми разные организмы осуществляют поиск в своей среде, на удивление похожи на то, как мы, люди, роемся в собственном разуме, стараясь что-нибудь вспомнить или определить причину происходящего.

И эволюционный базис здесь один и тот же. «Базовая идея заключается в том, что пейзаж в вашей голове не слишком сильно отличается от пространственного мира вокруг вас, — начал свое объяснение Томас Хиллз, психолог из Уорикского университета в Ковентри, когда я связался с ним по скайпу. — Мы охотимся в своих головах за нужной информацией точно так же, как муха охотится за сахаром на столе». На Хиллза, одного из редакторов книги Cognitive Search: Evolution, Algorithms, and the Brain («Когнитивный поиск: эволюция, алгоритмы и мозг»), вышедшей в 2012 году в издательстве MIT Press, озарение относительно эволюционной ос-
новы поиска снизошло в процессе фундаментальных исследований (которые, по сути, сами представляли собой тщательный и усердный поиск) Caenorhabditis elegans, почвенных нематод, или, попросту говоря, червей.

«Я всем обязан этому крошечному червю,  — признался Хиллз. — Как оказалось, они используют для поиска тот же механизм, как я и вы. Нейроны червя и человека выполняют одну и ту же фундаментальную задачу. Она называется задачей оптимального поиска: тебе надо определить, когда осуществлять поиск, а когда использовать его плоды».Если бы мы жили во вселенной, в которой все ресурсы рас-пространялись бы равномерно — всем поровну сахара, воды, золота, рабочих мест, хороших идей и привлекательных сексуальных партнеров,  — мы могли  бы осуществлять поиск
произвольно, без какой-либо стратегии и с равным успехом.

Не важно, остались бы вы в Бойсе или переехали бы в Голливуд — вероятность того, что вы столкнетесь на улице с Леонардо Ди Каприо, была бы одинакова. Но наш мир определенно не такой. В нашей вселенной ресурсы распределены, так сказать, сгустками. Некоторые места снабжаются лучше других. В связи с этим просто не могла не возникнуть специальная логическая стратегия, с применением которой существа охотятся за неравномерно распределенными ресурсами в мире, где одни места и территории богаты, а другие бедны. Она называется поиском в ограниченной зоне. Как пишет Хиллз, данная стратегия предполагает способность ограничивать поиск локальной территорией, в рамках которой недавно были найдены нужные ресурсы, и только после этого переходить к глобальным исследованиям в более широком диапазоне».

Одноклеточная E. coli (уже знакомая нам кишечная палочка) осуществляет такой поиск с использованием стратегии под названием «бежать или метаться». Когда бактерия наталкивается в вашем кишечнике на средоточение продовольственных ресурсов, ее крошечные жгутики, малюсенькие пропеллеры, формой напоминающие лопасти ветряной мельницы, начинают двигаться против часовой стрелки. В результате она «бежит» вперед, к сосредоточению пищи. Но когда по мере движения бактерии вперед пищи становится меньше — то есть она начинает встречаться реже, чем две секунды назад, — жгутики
меняют направление вращения. И E. coli принимается «метаться» — произвольно и совершенно бессистемно.

А в случае с C. elegans поиск в ограниченной зоне заключается в том, что, найдя нечто по своему вкусу, червь замедляет движение и начинает делать пируэты, максимально интенсивно охотясь в близлежащей зоне в расчете на такую же вкуснятину. А когда червь перестает находить желаемое, он прекращает вертеться, и его поиск становится менее интенсивным и более обширным, явно основанным на предположении, что в другом месте «снабжение» должно быть лучше.

«Я так много лет провел, изучая, как движется это крошечное существо, и обдумывая идею поиска в ограниченной зоне, — сказал мне Хиллз, — что однажды меня осенило: а ведь мы осуществляем в своем мозгу точно такой же поиск, как нематода. Чтобы ориентироваться во внутреннем пространстве, как и при ориентации во внешнем, надо знать, когда прекратить поиск».Я попросил психолога привести пример. Он ответил: «Например, если я попрошу вас перечислить всех животных, которых вы только можете вспомнить, вы наверняка начнете с домашних питомцев, таких как собаки и кошки. Затем вы прекратите поиск в этой категории и перейдете к другой, скажем, к категории сельскохозяйственных животных. Вы будете перечислять коров, свиней, овец и т. д. до тех пор, пока не кончатся и они. Далее вы перейдете на Африку: жирафы, львы, обезьяны. Потом в океан: киты, акулы, тунцы. То есть вы будете искать в конкретной зоне, а когда она иссякнет, перейдете в следующую и т. д.».

Однако как для микробов, так и для нашего мозга главный вопрос состоит в том, когда надо бежать, а когда метаться; иными словами, когда продолжать упорно исследовать одну ограниченную зону, а когда переключиться на другую. «Тут случаются ошибки двух типов,  — сказал мой собеседник.  — Вы можете прекратить поиск в конкретной зоне слишком рано либо слишком поздно. Люди с СДВГ (cиндром дефицита внимания и гиперактивности), например, слишком быстро переключаются с одной цели на другую.

А наркоман, наоборот, излишне долго остается в одной и той же зоне. Он все думает о косячке, о косячке, о косячке... Но и без подобных крайностей, — продолжил Хиллз, — мы сталкиваемся с этим каждый день. Я должен решить, как долго надо править статью, прежде чем отдать ее в редакцию. Я должен решить, каким научно-исследовательским проектом заняться и сколько времени ему посвятить. Подобное происходит
даже в магазине: сколько времени я буду искать подарок для жены здесь, прежде чем отправлюсь в другой супермаркет? Это просто безумие. Мы осуществляем поиск в ограниченной зоне практически повсеместно».

Так вот, Хиллз обнаружил, что с биологической точки зрения способность C. elegans правильно определять, оставаться ли сфокусированной на текущей цели или переключиться на другую, зависит прежде всего от дофамина — так же, как в префронтальной коре мозга человека. Если дофаминорас-познающие нейроны червя уничтожены или заблокированы лекарствами, он не способен искать в ограниченной зоне; он
будет вести обширный поиск, даже когда пища окажется доступной в локальной области. Когда же способность чуять дофамин восстанавливается, червь возобновляет свои обычные пируэты, позволяющие ему вести поиск в узкой зоне, не удаляясь от места сосредоточения пищи. А если нейроны червя получают дополнительную дозу дофамина, интенсивность поиска в ограниченной зоне возрастает.

Дофаминовая «сигнализация» имеет на  удивление похожие эффекты и в человеческом мозгу. Например, людям с болезнью Паркинсона, для которых характерен низкий уровень дофамина, как правило, трудно на чем-то сконцентрироваться даже на относительно долгое время. Но если им дают исходник дофамина L-дигидроксифенилаланин, некоторые из них становятся сущими нимфоманами и игроманами.

«Чтобы сделать поиск червей более либо менее локальным, я даю им те же препараты, которые врачи дают пациентам для лечения различных психических расстройств,  — рассказал мне Хиллз. — Например, у некоторых страдающих болезнью Паркинсона проблемы с персеверацией мышления. Они блуждают в пространстве своих идей. И что же делать? Вы даете им L- дигидроксифенилаланин. А наркоманы, с другой стороны, часто отличаются гиперактивным дофаминовым механизмом. Если его заблокировать, вызывающие зависимость тенденции могут прекратиться».

Одно из  последних опубликованных на  сегодня исследований Хиллза предполагало выполнение задания на скорость называния животных. Людей просили в течение минуты назвать как можно больше животных. Ученый обнаружил, что из 185 взрослых в возрасте от 27 до 99 лет, чем старше был испытуемый, тем быстрее он переключался на следующую логическую категорию (например, с домашних на африканских или сельскохозяйственных животных). В результате за отведенное время пожилые люди называли меньше животных, чем более молодые участники эксперимента. «Они слишком часто прыгают в своих головах с места на место, — говорит Хиллз. — Они слишком быстро сдаются».

Иными словами, мечутся, когда надо бежать. Если вас заинтересовало, какое отношение стратегия «бежать или метаться» имеет к интеллекту, то знайте, что эффективность прохождения теста с перечислением животных на скорость и его аналогов на быстрое составление списков напрямую связана с рабочей памятью и подвижным интеллектом. В 2013 году в журнале Memory and Cognition был опубликован отчет по одному исследованию, которое показало, что люди с более высоким уровнем рабочей памяти не только перечисляют больше животных, но и предлагают больше категорий и называют больше видов в каждой из них, нежели те, у кого рабочая память хуже. Чрезвычайно любопытно и то, что, когда исследователи предлагали испытуемым список возможных категорий (который им разрешалось использовать по собственному усмотрению), разрыв между людьми с высоким и низким уровнем рабочей памяти резко сокращался. А когда исследователи шли дальше и настаивали, чтобы участники называли животных из заранее оговоренных категорий, этот разрыв исчезал полностью.

Отсюда следует, что «более умные» не отличаются «лучшей» долгосрочной памятью; просто они, что-либо вспоминая, вырабатывают больше категорий и более старательно проводят в них поиск. Иными словами, они эффективнее используют кусочки сахара, обнаруженные ими на столе своего разума. «Они более стратегически, более рационально подходят к поиску нужных элементов в своей памяти, — сказал руководитель
одного из исследований в этой области Нэш Ансуорт, психолог из Орегонского университета. — Они, по сути, разбивают память на кластеры».

К аналогичным выводам, но пользуясь гораздо более современным методом, Ансуорт пришел, когда он с двумя единомышленниками — Грегори Спиллерсом из Орегонского университета и Джином Брюэромиз Аризонского — исследовал способность людей запоминать друзей в Facebook. Протестировав рабочую память около сотни студентов Университета Джорджии, ученые отобрали 24 человека, чей результат вошел в 25 процентов лучших, и 21, результат которых относился к 25 процентам наихудших. А потом каждому участнику эксперимента дали восемь минут на составление максимально длинного списка друзей из Facebook — всех, кого они смогут вспомнить. Хотя студенты из обеих групп имели в этой социальной сети примерно одинаковое число друзей, владельцы хорошей рабочей памяти вспомнили значительно больше, чем те, у кого она была наихудшей: в среднем 81,9 и 66,5 друга соответственно.

А когда Ансуорт с коллегами попросил испытуемых объяснить, как они вспоминали этих людей, оказалось, что представители первой группы использовали больше кластеров или категорий: 16,6 по сравнению с 13,8 у членов второй группы. И они вспомнили больше друзей в каждом кластере. «Люди с хорошей рабочей памятью с большей вероятностью осуществляют быстрый поиск в различных контекстах, в разных категориях, — сказал мне Ансуорт. — Кого я помню из своей команды по софтболу? А с работы? А из моего общежития? А участники с низким уровнем рабочей памяти просто вели произвольный, случайный поиск, действуя, по сути, на авось. Речь идет о  стратегическом аспекте поиска. И говоря о  стратегии, я имею в виду не некий ловкий прием, вроде трюка для запоминания карточной колоды. Я считаю, что речь тут идет о фундаментальном отличии, коренящемся глубоко в памяти человека».

Ансуорт видит разницу между людьми с высоким и низким уровнем рабочей памяти не только в том, насколько стратегически они осуществляют поиск в своей памяти, но и прежде всего в том, как тщательно они «складируют» свои воспоминания — как они их кодируют. «Большинство людей терпят неудачу именно потому, что плохо кодируют. Они не помещают свои воспоминания в контекст. Ключом к эффективному запоминанию информации является то, что, какую бы стратегию вы ни использовали для кодирования, для извлечения воспоминания из памяти вам придется обратиться к той же стратегии».

Такой осознанный подход к запоминанию может показаться несколько искусственным, но это напомнило мне об одном моем давнем друге по Белойтскому колледжу, который защитил докторскую диссертацию и теперь преподает историю в Висконсинском университете. Кристофер Саймер — так его зовут — всегда поражал меня и всех, кто его знал, совершенно непостижимой памятью на исторические события. Однажды, когда мы говорили с ним об этой книге, которую я уже тогда писал, он рассказал, что, стараясь запомнить данные о той или иной войне или о каком-то конкретном историческом периоде, целенаправленно помещает имена, даты, места и  события в  их контексты, распределяя их на ствол, сучья и ветки. А потом, чтобы вспомнить нужную деталь, просто лезет вверх по этому дереву.

Конечно, далеко не все наши когнитивные способности можно объяснить через изучение поведения червей и  бактерий. Но насколько же далеко природа продвинулась от них к нам с  эволюционной точки зрения? До  разговора с  Сетом Гран-том, профессором молекулярной неврологии из Эдинбургского университета, я считал, что эволюция формирует наш геном с помощью тончайших инструментов, посредством отдельных постепенных мутаций. Однако, как мне объяснил Грант, минимум дважды в истории Земли происходило нечто несравненно более масштабное: этакий эволюционный эквивалент гиганского астероида, когда-то упавшего на нашу планету и уничтожившего динозавров. Один из таких гигантских шагов имел место полмиллиарда лет назад, когда примитивное морское существо появилось на свет в результате самой радикальной генетической мутации, какую только можно себе представить: в результате дублирования всего генома его родителей.

«Существуют определенные типы мутаций, которые встречаются крайне редко и имели место лишь несколько раз в истории, — поведал мне Грант. — Примечательно, что около 550 миллионов лет назад такая мутация в серьезных масштабах произошла только у одного животного, у которого было целых два экземпляра генома, и которое выжило и произвело потомство, также имеющее двойную комплементарную цепь ДНК. Его потомки и стали позвоночными».

А потом то же самое случилось повторно. «За этим дублированием имело место еще одно, — сказал Грант. — Дважды два — четыре. В результате древние позвоночные имели уже четыре генома. От них и произошли все биологические виды с развитым интеллектом». Выгода от обладания четырьмя наборами одних и тех же генов заключается в том, что для роста и функционирования существу необходим только один, а остальные свободны и, следовательно, могут медленно и произвольно мутировать — если хотите, природа с ними играет и экспериментирует, — до тех пор, пока в один прекрасный день — о чудо! — одна из этих причудливо мутировавших версий гена в конце концов не становится полезной.

«На то, чтобы ген в  должной мере диверсифицировался и стал полезным, потребовалось еще 150 миллионов лет, — рассказал Грант. — Ко времени, когда животные выползли из воды на сушу, эти гены были уже чрезвычайно сложными с биологи-ческой точки зрения. Именно потому позвоночные такие красивые и сложные существа». В ходе двух исследований, опубликованных в журнале Nature Neuroscience в декабре 2012 года, Грант с коллегами изучали, как варианты генов, высвобожденные в результате двойного удвоения генома наших предков, начали играть важную роль в комплексном мыслительном процессе. Ученые тестировали
способность мышей к обучению с помощью компьютерного сенсорного экрана, который вознаграждал грызунов вкусной едой, если те тыкали носом в правильный ответ, и выявили уникальные роли четырех вариантов гена, известного под названием Dlg. Все четыре программируют структурный остов, который удерживает на месте синапсы между нейронами.

Грант обнаружил, что без Dlg1, базового прародителя этих четырех вариаций, эмбрион мыши просто не выживет, — данный ген необходим для жизни. А без нормально функционирующей версии Dlg4 невозможно простое оперантное научение — способность существа менять поведение в зависимости от положительного подкрепления или наказания. Хорошо функционирующая версия Dlg3 необходима для зрительного различения. Но истинным научным прорывом стало то, что Грант протестировал не только мышей без нормально функционирующего Dlg2, но и четырех людей, родившихся с похожей мутацией, которая возникает спонтанно и ассоциируется с развитием шизофрении. Используя аналогичный тест с сенсорным экраном, какой применялся в экспериментах с мышами, ученый обнаружил, что эти испытуемые страдают похожими когнитивными
нарушениями. Без нормального гена Dlg2 они делали намного больше ошибок в тестах на установление зрительного различения, когнитивную гибкость, зрительно-пространственную обучаемость и  память, чем здоровые контрольные испытуемые из генеральной совокупности. Они также демонстрировали пониженную точность в тестах на устойчивость внимания. И ученый пришел к следующему выводу: данные результаты
свидетельствуют о том, что роль Dlg2 в комплексном обучении, гибкости мышления и внимании остается неизменно важной вот уже более 100 миллионов лет.

Но не беспокойтесь: сила и величие человеческого разума по сравнению с разумом простой мыши все же запечатлены для потомков, пусть не биологически, а сугубо типографским способом. Если для мышей это важнейшее семейство генов обозначается как Dlg — вторая и третья буквы нижним регистром (не зря же его называют «нижним»), — то для людей в научных кругах принято другое написание: все прописные, DLG.
И правильно! Так им, мышам, и надо! Важно отметить, что ни один ген в отдельности — ни DLG, ни какой-то другой, — не увеличивают и не уменьшают балл IQ более чем на один процент. Так, например, широко известное исследование, опубликованное в 2012 году в Nature Genetics, установило, что модификация гена HMGA2 в среднем увеличивает размеры мозга на полпроцента, а IQ — на 1,3 процента.

И хотя многочисленные исследования семей, близнецов и приемных детей указывают на то, что интеллект биологических родителей определяет мыслительные способности их детей наполовину, прежние надежды генетиков на выявление набора генов для управления этой дисперсией сегодня считаются наивными. Возможно, чтобы разъяснить нечто настолько сложное, как человеческий интеллект, гены, словно буквы алфавита,
необходимо сначала объединить в эквиваленты слов, предложений и абзацев. Не менее наивным считается в наши дни и предположение, что размер мозга живых существ прямо пропорционален их интеллекту. Мозг неандертальца был больше мозга современного человека, а мозг кашалота вообще весит в среднем около восьми килограммов — сравните с типичным мозгом человека, вес которого не дотягивает до полутора килограммов. С другой стороны, мозг ворон, соек и прочих представителей семейства врановых весит в среднем около десяти граммов, а ведь они, как показали исследования, решают задачи лучше большинства млекопитающих, включая собак. Даже скромная мышка с менее чем полуграммовым мозгом явно выделяется в своей весовой категории.

«На данный момент любая мышь умнее моей двухлетней дочки, — говорит Шина Джосселин, старший научный сотрудник Детской больницы при Торонтском университете. — Если мыши умудряются годами жить незамеченными на вашей кухне, согласитесь, не так уж они и глупы. Проблема в том, что мыши, крысы и прочие животные в отличие от людей не говорят. Потому ученым, которые занимаются данной темой, так
трудно исследовать их память. Единственное, что нам для этого нужно, — задать правильный вопрос, и они наверняка на него ответят. Мы используем сенсорные экраны, в которые наши
подопытные тычутся носами. И они просто поражают меня своими способностями».

Помните на  канале Fox телешоу Are You Smarter Than a 5th Grader? («А вы умнее пятиклассника?»)? Так вот, в ноябре 2011 года в Сиэтле на ежегодной конференции Психономического общества были представлены результаты экстремальной версии этого конкурса. Первым автором труда, который назывался «Рабочая память у крыс и людей», был Джин Брюэр, исследователь из Аризонского университета, принимавший уча-
стие в упомянутом выше исследовании с друзьями из Facebbok. В резюме говорилось: «Типичным инструментом, который исследователи, экспериментирующие с животными, используют для оценки рабочей памяти грызунов, является многорукавный радиальный лабиринт. Мы построили одиннадцатирукавную человеческую версию радиального лабиринта и оценили индивидуальные различия людей при его прохождении, а так-же общий уровень их подвижного интеллекта и рабочую память». Мое внимание привлекла ключевая фраза, завершавшая этот отрывок: «Поведение человека в лабиринте сопоставимо с поведением грызунов».

Улучив момент, я спросил Брюэра, правильно ли я понял смысл данной цитаты: он что, действительно заставил людей конкурировать в лабиринте с крысами, по сути, участвовать в крысиных бегах, и обнаружил, что люди ни в чем не превосходят грызунов?Оказывается, все обстоит именно так. Я умолял его: пожалуйста, пожалуйста, позвольте и мне пройти тест в лабиринте. Пока мы беседовали, исследователь соглашался, но потом воспротивились сотрудники его лаборатории. Я думаю, их беспокоило, что СМИ могут раздуть настоящую сенсацию из идеи интеллектуальной конкуренции «человек против мыши».

«Я понимаю, что это вызывает некоторое недоумение, — признался мне Брюэр. — Конечно, говорить, что крысы изучают лабиринт не менее эффективно, чем люди, и на этом основании делать вывод, что у нас одинаковые когнитивные способности, не слишком-то удачная идея. Мы просто заметили своеобразное сходство в том, как это делали наши добровольцы-испытуемые и как данную задачу решали подопытные крысы. А чтобы окончательно ответить на вопрос, могут ли разные биологические виды иметь похожие когнитивные репертуары, потребуется еще очень много усилий и времени. И главным препятствием тут, конечно, является язык и символическое мышление. Мы всегда можем попросить людей рассказать о стратегиях, используемых ими для выполнения той или иной задачи, но с животными так не сделаешь. Сложность в изучении когнитивных способностей животных состоит в том, что вы исследуете нечто, обнаруживаемое только через поведение».

Итак, в тестировании в лабиринте мне отказали, зато Брюэр с готовностью и явным удовольствием рассказал мне, как было организовано его исследование. Радиальные лабиринты для крыс обычно шириной всего примерно в  метр, тоннели расходятся от центра, как спицы колеса обозрения. Еда находится в конце каждого рукава; крыс тестируют на то, насколько хорошо они запоминают, в каком из рукавов они уже были и часто ли они заходят в пустой рукав. В своем исследовании Брюэр усложнил традиционный одиннадцатирукавный радиальный лабиринт. Например, крысы не  находили пищу, если пробегали по  каждому рукаву
по порядку, словно по циферблату часов. Еда не доставалась им и в том случае, если они проходили по рукавам через один. Чтобы полакомиться, им требовалось заходить в каждый третий рукав лабиринта: час, четыре, семь. Обучиться этому крысам было очень сложно, но самая большая трудность заключалась в том, чтобы после первого круга запомнить, в какие рукава они уже заходили.

Для проведения такого же эксперимента с людьми Брюэр с коллегами построили на баскетбольном поле огромный пластиковый одиннадцатирукавный радиальный лабиринт. Все рукава лабиринта сходились в центре поля. В конце каждого лежали деньги. «Впрочем, наши добровольцы эти деньги не забирали, — сказал Брюэр. — Животным для мотивации необходимо материальное вознаграждение, еда, а людей, как правило, куда больше мотивирует перспектива преуспеть в выполнении той или иной задачи. Тут мы очень сильно отличаемся от крыс».Ну да, этим мы действительно отличаемся. Но как же участники-люди справились с прохождением лабиринта?

«Когда проходишь лабиринт, как правило, хорошо получается миновать семь-восемь рукавов, — рассказал мне Брюэр. — Потом человек думает: что такое? Где это я? Я, кажется, заблудился. И когда начинаешь проходить лабиринт по второму кругу, тебе чрезвычайно трудно отслеживать прохождение по одиннадцати рукавам, если это нужно делать не в самом простом порядке, то есть заходя в них строго по очереди». Как я упоминал, Брюэр не хотел, чтобы какие-либо из его выводов об интеллекте грызунов вышли за стены лаборатории, но один невролог Рутгерского университета в  Нью-Джерси недавно высказался по данному вопросу абсолютно открыто.

«Прежде я  отказывался использовать термин “интеллект” в отношении мышей, он казался мне провокационным, — рассказал мне Луис Матзел при встрече у него в кабинете в здании отделения психологии в университетском кампусе в Пискатауэе. — Впервые я использовал его в 1992 году в заявке на грант, которую подавал в Национальные институты здравоохранения. Тогда рецензент сказал мне, что биология не должна заниматься исследованиями интеллекта, ибо всем известно, что интеллект — концепция сугубо социальная. Так что мне очень даже понятно, почему некоторые ученые, работающие с животными, не слишком хотят публично обсуждать данный вопрос. Даже здесь, в нашем университете, декан однажды сказала мне, что я не должен говорить на данную тему, потому что она слишком сложная. Впрочем, та женщина была идиоткой, и вскоре после этого ее уволили, а я только в очередной раз убедился в свой правоте».

Он определенно мне нравился. Луис был крепким, среднего возраста мужчиной с каштановыми с проседью волосами и аккуратно подстриженными усами. Он носил высокие кеды Converse, курил у входа в офис, а зимой обожал лазать по горам со своим сыном-подростком. Раньше он была женат на своей коллеге по Рутгерскому университету, психологе Трейси Шорс (мы упоминали о ней в главе 5 — это именно она отпустила на конференции, посвященной усилителям когнитивных функций, саркастический комментарий по поводу «взорвавшегося мозга»). Любопытно, что над окном его кабинета висела рождественская гирлянда — это в сентябре-то! «Я просто поленился снять ее лет пять назад», — объяснил мне Луис, заметив мой недоуменный взгляд. Сверху на  книжной полке лежал компакт-диск под названием Until We’re Dead («Пока мы не умерли») группы Star Fucking Hipsters, о которой я никогда в жизни не слышал. На пробковой стене возле рабочего стола Матзела висела фотография ныне покойного басиста Sex Pistols Сида Вишеса с его усопшей же подругой Нэнси Спанген, в убийстве которой подозревали самого музыканта. Рядом я увидел фотографию Иэна Кертиса, ушедшего от нас певца британской неопанк-группы Joy Division. «Знаете Joy Division? — спросил меня хозяин кабинета. — Обязательно поищите информацию о них на YouTube. Там есть отличный документальный фильм об этой группе, он вышел несколько лет назад». Впрочем, на стенах кабинета Матзела красовались не только снимки мертвых панков. «Вот там, у вас за спиной, фотография улитки, — обратил он мое внимание. — Hermissenda — очень маленькая морская улитка. Я когда-то изучал ее, и это было ужасно. Примерно к 2000 году у меня появились некоторые идеи по поводу мышей, и я прекратил работать с улитками и больше никогда не оглядывался назад».

Последние исследования, проведенные Матзелом на мышах, стали, пожалуй, самой потрясающей репликацией открытий, сделанных Джегги и Бушкюлем. Но прежде чем провести эти эксперименты, Матзелю, который вознамерился точно измерить рабочую память мышей, пришлось буквально с нуля спроектировать свой тест. Подобные тесты до него не только никогда не проводились, но и не было никаких доказательств того, что у мышей вообще есть рабочая память. Большинство исследователей, как и  Матзел, предполагали, что она у  них должна быть, что без нее грызуны не смогли бы столь успешно отслеживать объекты в своей среде. Но доказательств пока никто не представил. Решив это сделать, Матзел воспользовался инструментом неизвестным и забытым, описанным лишь однажды в исследовательском отчете за 1981 год: двойным лабиринтом, состоящим из двух восьмирукавных радиальных конструкций, размещенных бок о бок в небольшом помещении с ярко раскрашенными стенами.

Идея заключалась в том, чтобы позволить мышам исследовать несколько рукавов одного лабиринта, затем поместить их в другой, где они также исследуют несколько рукавов, а затем вернуть обратно в первый и посмотреть, вспомнят ли они, какие рукава они уже изучили в первый раз, и не станут ли заходить в них повторно. Подобно морякам, ориентирующимся в океанах по звездам, мыши могли выглядывать за стенки лабиринта, в котором в настоящий момент находились, смотреть на  стены комнаты и  таким образом ориентироваться и в помещении вообще, и, соответственно, в другом лабиринте. Для этого Матзел украсил западную стену небольшой лаборатории рядом со своим кабинетом огромной черной буквой «S» и гирляндой из крошечных лампочек. На восточной стене он повесил гигантский черный знак «плюс» с другой гирляндой, на этот раз из лампочек большего размера. Южную стену оформили плакатом с грубо нарисованными звездами, а на северной стене висели смешные персонажи из мультика.

«Дело в том, — сказал исследователь, — что, если мышь работает только в одном лабиринте, она начинает делать все просто отлично. Хорошо тренированное животное практически не ошибается. Оно уверенно перемещается по лабиринту и быстро находит все восемь кусочков еды. А с двумя лабиринтами задача действительно усложняется. Сначала все грызуны совершают множество ошибок. Но вот что мы обнаружили: тренируясь день за днем, мыши в основном обучаются все делать как надо. Умная мышь в конечном итоге достигает поистине отличных результатов и осуществляет поиск практически безошибочно. Некоторые грызуны выполняют это задание как минимум не хуже людей. Следовательно, у них есть рабочая память». Тут я спросил у Луиса, что он имел в виду, говоря об «умной мыши».

«А мы проверяем интеллект своих мышей с помощью набора из шести разных обучающих тестов. И иногда выявляем животное, которое оказывается эффективнее пяти десятков других мы-шей по всем шести тестам. Вот этих победителей мы и называем умными. Мы обучаем их избегать электрошока или яркого света, ориентироваться в сухом лабиринте, ориентироваться в водном лабиринте. Используем мы и задачу на логическое мышление».

При решении этой задачи мыши требуется сделать вывод путем исключения. «Я показываю животному символ звезды, — рассказал Матзел, — и обучаю его двигаться в направлении объекта в форме круга, под которым лежит угощение. Так мышь учится тому, что если она видит звезду, то под кругом найдет еду. Звезда означает круг. Затем я точно так же тренирую их с квадратом и треугольником. Если видишь квадрат, значит, под треугольником найдешь пищу. Так что квадрат означает: “Иди к треугольнику”. А потом в один прекрасный день я показываю животному символ, которого оно никогда прежде не видело, скажем, полумесяц, и оно может выбрать из набора треугольник, круг и новый для него объект. Мышь смотрит на треугольник и круг и думает: “Еда не может быть под этими объектами, следовательно, она лежит под новым”. Она делает вывод путем исключения. Удивительно дело — оказывается, мыши в этом большие мастера. А ведь именно задачи на логическое мышление данной категории считаются типичным доказательством способности человека рассуждать и делать выводы. И мышь, выходит, тоже так умеет. Меня это просто потрясло. Потому что моей собаке, я убежден, такое не под силу. Она вообще, судя по всему, довольно глупа. Вот уже много лет я выпускаю ее гулять во двор на длинном поводке, и не было еще ни единого случая, чтобы она не запуталась вокруг какого-нибудь дерева».

Используя задачи на логическое мышление, Матзел наглядно продемонстрировал, что у мышей, как и у людей, встречается разный общий коэффициент интеллекта: те, кто успешнее решает задачи данного типа, как правило, быстрее обучаются и другим задачам. А мыши, которые эффективнее решают задачи, требующие применения рабочей памяти (это оценивается с помощью теста с двойным лабиринтом), обычно больше преуспевают в решении логических и обучающих задач. Но особенно интересными мне показались результаты потрясающей мышиной версии тренинговых исследований Джегги и Бушкюля. В 2010 году Матзел опубликовал отчет, в котором говорится, что животные, чью рабочую память он тренировал, заставляя практиковаться в  двойном лабиринте, успешнее сдавали тесты на общие когнитивные способности. И, наконец, самое, с моей точки зрения, важное. Мыши, которые в молодом возрасте проходили тренинг на двойном лабиринте, когда их тестировали повторно, по достижении мышиного эквивалента старости, демонстрировали меньшие возрастные потери внимания и обучаемости. В итоге Матзел с коллегами пришли к выводу:

«Эти результаты показывают, что общие нарушения способности к обучению, внимания и гибкости мышления можно ослабить посредством когнитивного тренинга, требующего постоянной внимательности и концентрации». Или, как сказал мне исследователь: «Мы манипулировали рабочей памятью мышей, чтобы посмотреть, окажут ли эти действия непосредственный эффект на их интеллект. И, по сути, исследования Джегги демонстрируют то же самое, что удалось обнаружить нам».

А раз тренинги на развитие рабочей памяти повышают интеллект мышей, только представьте, что они могли бы сделать с Сидом Вишесом...

Отрывок из книги Дэна Хёрли "Стань умнее. Развитие мозга на практике"

Просмотров: 555
Рейтинг: 5.0/1
Добавлено: 17.11.2014

Темы: мышь, Биология, разум, опыты, мозг, жизнь, человек, наука, интеллект, эксперименты
Всего комментариев: 0
Добавлять комментарии могут только зарегистрированные пользователи.
[ Регистрация | Вход ]