Когда я начала читать о путешествиях Дэвида Льюиса по пустыне Симпсона в 1970-х гг., то поняла, что имена некоторых его спутников совпадают с именами художников на музейных картинах: иногда эти картины продавали на аукционах за сотни тысяч долларов. Связь между методами навигации, которые изучал Льюис, и этим художественным направлением вовсе не казалась мне совпадением. Льюис искал опытных следопытов и охотников, которые родились и выросли в пустыне и наизусть знали ее топографию. Почитание природы и неутолимый интерес к ней, сделавшие их мастерами ориентирования, и тесная связь со Сновидениями и энциклопедическое знание буша превратили этих людей в мудрецов и созидателей. Когда бы Льюис ни шел в пустыню с жителями Папаньи, его всегда удивляла их любовь к самому путешествию. «Я не мог до конца понять, почему мои друзья-аборигены так радуются этой монотонной езде от рассвета до заката, день за днем, по земле, оживотворенной священным мифом, – писал он. – Они отмечали каждую особенность местности, каждое растение, каждый звериный след – и тут же начинали о нем говорить. Когда мы возвращались в поселок, друзья с завистью слушали живописные рассказы о местности, по которой мы проезжали, – какие там высокие песчаные холмы, какого цвета скалы, как много там медоносных цветов»[157]. Вероятно, термин «карты» слишком ограничен, чтобы описать многослойность метафор и истории в современном искусстве аборигенов. Но невозможно отрицать прямую связь живописи с географией местности. Картины представляют собой топографию Сновидений, а Сновидения – священная география земли. «Дороги и тропы аборигенов – это карты; это связи с территорией, рассказы о передвижении людей, метафоры путешествий, связующие звенья между духовным миром человека и ландшафтом», – пишет Дейл Кервин[158]. Специалист по истории искусства Вивьен Джонсон считает, что картины аборигенов похожи на европейскую картографию и могут считаться юридическими документами. «Подобно западным топографическим картам, эти картины представляют собой крупномасштабные карты территории, основанные на изучении местности, при котором огромное внимание уделено точности взаимного расположения изображенных объектов, – утверждает она. – Их можно использовать для определения места, а точность придает им силу юридического документа – в Западной пустыне они являются графическими эквивалентами европейских документов о праве собственности»[159]. С ней согласны не все. Австралийский антрополог Питер Саттон утверждал, что по рисункам место не определить, потому что человек, не знакомый с местностью, не способен ими воспользоваться. Но то же самое можно сказать о карте Google: если вы не знаете, что такое автомобиль, никогда не были на дороге и не знакомы с разнообразными обозначениями современной картографии, карта Google никак не поможет вам определить местоположение. Обе разновидности карт зависят от багажа знаний, который несет с собой путешественник; то, что остается скрытым, определяется наблюдателем. «Европейские карты не автономны, – пишет Дэвид Тернбулл в своей книге «Карты как территории». – Их можно прочесть только с помощью мифов, которые европейцы рассказывают о своих взаимоотношениях с землей»[160]. Тернбулл утверждал, что сами карты представляют собой метафоры для культур, которые их создали, – если они не нарисованы в масштабе 1:1, их точность и реалистичность определяются скорее точкой зрения, а не нейтральным или эмпирическим изображением. 19 октября 1972 г. Дэвид Льюис прервал исследования навигации и отправился в свое первое одиночное плавание на яхте вокруг Антарктиды. Это было чрезвычайно трудное путешествие, и Льюис едва не погиб; его яхта «Полярная птица» (Ice Bird) три раза опрокидывалась и в конечном итоге 20 марта 1974 г. он был вынужден оставить судно в Кейптауне. Вернувшись в Австралию, Льюис снова отправился в пустыню, в новое путешествие, в котором его сопровождали Джеффри Тьянгала и Япа Япа Тьянгала. Исходным пунктом у них был Йайаи, недавно основанное поселение аборигенов, а конечным – Джупитер-Велл в 600 километрах к западу. С ними ехал Фред Майерс, американский аспирант, который жил в Йайаи с июня 1973 г. и собирал материал для диссертации по антропологии. В документальном фильме о поселении, снятом в тот период, он – шатен в очках с сигаретой в одной руке и блокнотом в другой – часто мелькает на заднем плане, наблюдая за собраниями и повседневной жизнью пинтупи. Особенно его интересовала живопись жителей Йайаи, которую в те времена покупали, а затем перепродавали в Алис-Спрингс. Интерес Майерса к пинтупи, а также к политике, культуре и искусству Западной пустыни не иссякал несколько десятилетий. В 1985 г. в своей книге «Страна пинтупи, самобытность пинтупи: чувство, место и политика у аборигенов Западной пустыни» (Pintupi Country, Pintupi Self: Sentiment, Place, and Politics among Western Desert Aborigines) Майерс с огромной любовью описывает австралийский пейзаж: Эту суровую землю европейцы считают безводным и опасным местом, но ее красный песок, плоские равнины с редкой бледной растительностью и скалистые, изъеденные эрозией горы под удивительным синим небом невероятно красивы. Невозможно не почувствовать этой необъятности и умиротворенности. Бледность красок кажется некой призрачной обителью цвета, почти бестелесной… В долговечности и неизменности этого пейзажа аборигены видят образ преемственности, к которой стремятся в своем обществе и которую считают более прочной и реальной, чем их временные передвижения по поверхности земли[161]. Однажды холодным февральским утром я дошла пешком до Вашингтон-Сквер-парка в нижнем Манхэттене и поднялась на лифте в офис Майерса, который располагался в сером высотном здании Нью-Йоркского университета. Там у меня сразу поднялось настроение: я увидела груду книг, карт и самых разных предметов, собранных Майерсом за сорок с лишним лет экспедиций в Австралию. Затем он открывал картотечные ящики, один за другим, доставал из них топографические карты окрестностей Папаньи и показывал мне маршрут своего путешествия с Льюисом и Тьянгала. Еще до того, как они отправились в путь, Майерс уже имел представление о невероятных навигационных способностях аборигенов; даже маленькие дети всегда знали, где находятся. «Мои друзья обладали изумительной памятью», – рассказывал он мне. Очень часто они просто не понимали, что Майерс может заблудиться. «Поверьте, в семь-восемь лет дети уже ориентируются на местности». Порой, когда он спрашивал спутников, куда ехать, они искренне удивлялись: «Ты уже здесь был, ты видел это место! Нам в ту сторону. Езжай туда, на север». Майерс рассмеялся. «Я ехал через заросли акации, боясь проколоть шину или порвать трансмиссию, а они повторяли: “На север! На север!” Какого черта? Я понятия не имел, в какой стороне север». Майерс пролистывал файлы на компьютере, разыскивая цифровые копии фотографий, которые сделал во время путешествия с Льюисом в 1974 г. На одной из них Джеффри Тьянгала, которому еще нет тридцати, стоит перед погасшими углями костра, разведенного накануне вечером, и держит в руке белую эмалированную кружку; в то утро лагерь свернули, чтобы продолжить путешествие. На Джеффри персиковая клетчатая рубашка, темные джинсы поддерживает потертый кожаный ремень с серебристой пряжкой; черные волосы перевязаны куском ткани наподобие ленты. За ним чуть в стороне стоит Япа Япа Тьянгала, в джинсовой куртке и широкополой фетровой шляпе, отбрасывавшей тень на глаза. Они бы подошли в рок-группу Джими Хендрикса. «Джеффри Джеймс и Япа Япа были моими лучшими друзьями, – сказал мне Майерс. – Джеффри умер несколько лет назад. Он был потрясающим человеком. Почти в одиночку вернул свой народ на исконные земли у тракта Каннинга». По мнению Маейрса, произведения современного искусства аборигенов больше похожи на концептуальные карты, чем на географические. «Расположение черт ландшафта и их взаимосвязь редко соответствуют – или вообще не соответствуют – реальным географическим направлениям, – объяснял он. – Скорее это мнемонические символы мест. В одних картинах больше очевидной и полезной информации, в других меньше». Что касается отдельных людей, «я бы сказал, что большая часть их знаний очень конкретна, связана с тем, что они уже бывали в этом месте. Чем бы они ни занимались, по большей части они вспоминают свои путешествия с родителями». Сами мифы Сновидений многогранны и используются для разных целей. «Это одна из форм, в которых зашифрованы знания, направления и сведения об экосистеме, – продолжил Майерс. – А кроме того, с помощью этих мифов люди подтверждают свои права; мифы объединяют людей, помогают понять природу этих отдаленных мест. Это скелет, на который можно поместить огромное количество географических знаний. Как все это запомнить? Ну, у меня там отец вырос, и муравьи там водились. Это такой способ свести все знания воедино». Сложность и глубина этого знания просто поразительны. Даже сегодня, после нескольких десятков лет, проведенных в Австралии, и несмотря на свободное владение несколькими диалектами аборигенов, Майерс все еще не без труда понимает язык, с помощью которого аборигены сообщают друг другу о направлении. После того как Льюис приехал в Йайаи, экспедиция направилась в семидневное путешествие на запад. Для Майерса одним из самых памятных стал эпизод, когда произошло нечто поистине необычное: Тьянгала заблудились. Льюис тоже очень удивился и упомянул об этом случае в нескольких журнальных статьях и в своей книге «Образы на ветру» (Shapes on the Wind). Путешественники решили направиться к месту под названием Тьюлиюрния, где в Сновидениях собаки динго загнали двух людей-ящериц под землю и оставили после себя след в виде желтых треугольных камней. Тьянгала хотели собрать немного дерева мульярти для копий, а также принести в Йайаи несколько священных камней. Тьюлиюрния находилась в 40 километрах от лагеря. Льюис подробно записал маршрут к этому месту среди травы, невысоких барханов и «неровностей, не заслуживавших названия холмов»[162]. 1. Семь километров чуть южнее западного направления на Намурунья-Соук, крошечную впадину, на мой взгляд ничем не примечательную. 2. Тринадцать километров на юго-запад к месту, где были найдены острые камни, подходящие для кремневых ножей. Это было рядом с небольшой возвышенностью. 3. Пять километров на юго-восток, затем вокруг бархана к Рунгкаратьюнку, священному месту. 4. Извилистой дорогой между барханами в основном на западо-юго-запад, шестнадцать километров к каменистой впадине Тьюлиюрния у небольшого холма. Священное место находилось в двух километрах от нее. Дойдя до Тьюлиюрнии, они подобрали несколько камней и собирались здесь переночевать. Но аборигены вдруг забеспокоились. Не совершили ли они ошибку, приведя белых людей в место Сновидений? Возможно, не следовало трогать камни? В конце концов они решили, что нужно как можно скорее вернуться к месту предыдущей ночевки. Все погрузились в две машины и наглухо закрыли окна, чтобы внутрь не проникли злые духи динго. А затем разразилась катастрофа. «Стало так темно, что мы заблудились, – рассказывал Майерс. (Льюис предположил, что свет фар также ослаблял ночное зрение и не позволял разглядеть местность.) – Мы ехали до тех пор, пока не вернулись к тому месту, откуда начинался наш путь. Наши проводники разволновались, полагая, что это духи возвращали нас обратно. За руль сел Джеффри, но все повторилось, и тогда аборигены по-настоящему испугались». Наконец их белый механик, Дэвид Бонд, привез их к месту предыдущего лагеря – он ехал на восток, так чтобы Южный Крест был виден в окне справа. Из этого происшествия Льюис предположил, что пинтупи, несмотря на все свое искусство навигации, не умели ориентироваться по звездам. Однако, по мнению Майерса, проблема была не в звездах, а в скорости, с которой двигались автомобили. «Когда вы идете пешком, вы не теряете чувства направления. Они знали, где находятся звезды, знали, где звезды восходят, но им это было не нужно, – объяснял он мне. – Направление при ходьбе они определяли по положению тела. Они не останавливались, чтобы найти север. Это не вычисления и не решение простой когнитивной задачи. По большей части это непрерывное слежение». К концу своей работы в Австралии Льюис пришел к убеждению, что навигационные способности его спутников сводились к «своего рода динамическому образу, или мысленной “карте”, которая постоянно дополнялась в зависимости от времени, расстояния и направления движения и радикально перестраивалась при каждой смене направления, так что охотники всегда знали точное направление на свой лагерь и/или цель»[163]. Льюис не знал, что в то же самое время, когда он странствовал по пустыне вместе с жителями Папаньи, за 15 тысяч километров от Австралии, в Лондоне, двое нейробиологов разрабатывали очень похожую теорию навигации человека, основанную на ментальной карте в его мозге. Пространство и время в мозге В начале 1970-х гг. Джон О’Киф, молодой американский ученый, занялся поиском ответа на один вопрос, но заблудился и сделал открытие в другой области. Произошло примерно то же, что и со многими другими научными открытиями: любопытство, мастерство и удача – а в данном случае еще случайность – сошлись вместе и принесли исследователю Нобелевскую премию. О’Киф занимался регистрацией активности отдельных нейронов в мозжечковой миндалине – области мозга, отвечающий за эмоциональное обучение. Однажды в своей лаборатории в Университетском колледже Лондона он попытался вживить микроэлектрод в вентробазальный комплекс таламуса крысы, место, где обрабатываются сенсорные сигналы. Однако О’Киф ошибся с координатами и вживил электрод в гиппокамп животного, а когда регистрировал сигналы возбуждавшейся клетки, сразу же увидел их необычный характер. Создавалось впечатление, что активность нейрона коррелирует с движением крысы. Заинтересовавшись, О’Киф забросил свое исследование мозжечковой миндалины и стал записывать сигналы отдельных клеток гиппокампа крыс, когда они ели, умывались или исследовали окружающее пространство. О’Киф был не первым, кто зарегистрировал сигналы этих клеток: русский нейробиолог Ольга Виноградова зафиксировала их у кроликов в 1970 году, но решила, что это, скорее всего, реакция на стимулы. О’Киф высказал другое предположение. «Через несколько месяцев, – писал он о клетках, – я начал подозревать, что их активность зависит не от того, что делает животное или почему оно это делает, а имеет отношение к тому, где это происходит. Затем меня вдруг осенило, и я понял, что клетки реагировали на положение или место животного в пространстве»[164]. О’Киф начал менять разные аспекты окружающей среды и наблюдал, как это влияет на активность нейронов гиппокампа. Даже когда он выключал свет в знакомом лабиринте, нейроны крысы все равно возбуждались, причем независимо как от того, в каком направлении смотрела крыса, так и от устранения награды или ее замены. Похоже, единственным стимулом, возбуждавшим нейроны, было местоположение крысы. Нервные клетки реагировали не на изменение стимулов, а на абстрактную концепцию пространства. О’Киф назвал их нейронами места. С тех пор уже на протяжении десятилетий эти клетки удивляют исследователей своими пластичными, почти сверхъестественными свойствами. Последовательность их возбуждения соответствует положению в пространстве, и поэтому местоположение животного можно реконструировать по частоте пульсации нейронов места. Это означает, что ученые могут проследить активность нейронов крысы и на основе только этой информации в реальном времени определить положение животного в пространстве. Исследования показали, что, после того как нейрон закодирует пространство – этот процесс, по всей видимости, требует всего пары минут нового опыта, – последовательность возбуждения клетки может сохраняться на протяжении нескольких месяцев, указывая на ее роль в пространственной памяти. Активность нейронов места регистрируется и во время сна, причем характер возбуждения совпадает с тем, что наблюдался в период активности, и было высказано предположение, что сон может способствовать консолидации памяти о тех местах, которые недавно исследовала крыса. Эти клетки также способны перестраиваться, то есть при помещении крысы в другую окружающую среду те же самые нейроны возбуждаются в другом порядке. Почти сразу же после обнаружения клеток места О’Киф пораженно осознал, что они, по всей видимости, подтверждают малоизвестную гипотезу, сформулированную более 30 лет тому назад, задолго до того, как технические достижения позволили ученым регистрировать активность отдельных нейронов: это была теория когнитивной карты. «Когда на следующий день я размышлял о результатах эксперимента, – писал О’Киф о своем открытии, – меня захватил калейдоскоп идей о том, как много значит эта находка. И первое, о чем я подумал: а что, если гиппокамп – это и есть та самая “нейронная площадка” когнитивной карты [Эдварда] Толмена, туманной гипотетической конструкции, при помощи которой он объяснял некоторые аспекты поведения грызунов в лабиринте? Той, которая не получила широкого признания в исследованиях животных и почти не обсуждалась в 1960-х?» О’Киф испытал «длительную эйфорию классического архимедовского типа»[165]: возможно, он нашел когнитивную карту. Слово лабиринт происходит от греческого λάβρυς, что означает «двойная секира» – символ минойской богини, которой в древности поклонялись на Крите. Царь Минос приказал Дедалу построить такой сложный лабиринт, чтобы из него не смог выбраться Минотавр, которого впоследствии убил Тесей, нашедший обратную дорогу благодаря нити Ариадны. В английском языке слово maze (лабиринт), скорее всего, изначально обозначало «затеряться в раздумьях», а в Средние века имело значение «сбивать с толку», «приводить в недоумение», «грезить». Традиции запускать крыс в лабиринты, чтобы исследовать их поведение и пространственное восприятие, уже больше ста лет. В 1890-х гг. молодой психолог из Чикаго наблюдал за крысами на отцовской ферме, которые рыли ходы к своим гнездам под крыльцом старой хижины. Откопав ходы, он увидел, что они похожи на лабиринт, и задумался: нельзя ли использовать лабиринт, чтобы больше узнать о том, как крысы находят дорогу домой, а также проверить память и обучаемость животных? Один из коллег ученого, Уиллард Смолл, занимался экспериментальной психологией; вдохновленный рассказом, он сконструировал первый лабиринт для крыс. В качестве образца он взял знаменитый садовый лабиринт в форме трапеции, созданный в лондонском Хэмптон-Корте в конце XVII столетия и полный поворотов и тупиков. В конструкции из проволочной сетки на деревянной платформе размером шесть на восемь футов (1,8 × 2,4 м) он предусмотрел шесть тупиков. Смолл тщательно записывал каждое действие крыс, исследовавших лабиринт, – и с удивлением обнаружил, что слепые животные находят выход так же быстро, как и остальные. Эксперименты, подобные тому, что проводил Смолл, становились все более популярными, и в 1937 г. Эдвард Толмен, выступая на конференции перед коллегами, сказал: «Суть всего, что важно в психологии… можно исследовать путем непрерывного экспериментального и теоретического анализа тех факторов, которые определяют поведение крыс в точке выбора в лабиринте»[166]. Во времена Толмена типичный эксперимент проводился так: голодную крысу помещали у входа в лабиринт с несколькими тупиками и лотком с едой в конце правильного маршрута. Исследователи измеряли время, за которое крыса добиралась до еды, а затем повторяли эксперимент снова и снова – с интервалом в двадцать четыре часа. В конечном итоге все крысы запоминали, где находятся тупики, и выбирали самый короткий путь к еде в конце лабиринта. Но иногда поведение крыс ставило психологов в тупик. В 1929 г. один из ученых сообщал, что его крыса, изучив лабиринт, вместо того чтобы пробежать по нему снова и получить награду, сдвинула крышку первого отсека и побежала к еде кратчайшим путем – поверху, напрямую, не пожелав участвовать в эксперименте. Такое поведение вызывало те же вопросы, которые задавал Феликс Санчи, изучавший пустынных муравьев в Тунисе. Как крысы делают выводы о пространственных взаимоотношениях, позволяющие им сокращать путь? Большинство ученых придерживались мнения о том, что все поведение животных, в том числе то, которое демонстрировали крысы в лабиринте, – это результат реакции на стимулы. Крысы получают зрительные, обонятельные и звуковые стимулы от окружающей среды и обрабатывают их с помощью органов чувств, от которых сигналы управления передаются мышцам. А освоение того, куда поворачивать в лабиринте, налево или направо, – это итог выработки поведенческих рефлексов. 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 —