Всякий раз, когда газетные заголовки кричат: «Визуализация мозга показала...», читателю следует привлечь некоторый здоровый скептицизм. Вот несколько причин для этого.
Во-первых, функциональная томография мозга не позволяет специалистам прийти к заключению, что структура X «порождает» функцию Y. Это невозможно продемонстрировать с помощью одной только фМРТ. В лучшем случае она отражает только корреляцию — то есть какие части мозга активны, когда индивидуум выполняет определенное задание, а не какие области мозга «порождают» те или иные психологические явления и поведение. Например, мозг некоторых подростков демонстрирует повышенную активность в областях, которые связывают с агрессивными тенденциями, когда те играют в изображающие насилие видеоигры. Но одного этого наблюдения недостаточно, чтобы мы пришли к выводу, что видео, содержащее насилие, порождает насильственное поведение. Такой вывод будет необоснованным. Возможно, подростки, обладающие известной склонностью к агрессивности, получают удовольствие и от подобных игр (24). Или, может быть, родители тинейджеров, не уделяющие внимания действиям своих детей, в том числе и игре в агрессивные игры, создают условия для всякого рода плохого поведения. И как насчет тех детей, которые в остальном ведут себя хорошо, но просто возбуждаются, когда играют в эти игры?
Во-вторых, техника вычитания, используемая в большинстве экспериментов с фМРТ, не всегда подходит для решения поставленного вопроса. Вспомните, что вычитание основано на предположении о том, что две умственные задачи отличаются только одним когнитивным процессом. Однако большинство умственных действий, которые кажутся элементарными, состоят из множества более мелких компонентов. Подумайте, что задействовано в решении простой арифметической задачи. Во-первых, испытуемый должен распознать зрительно представленную цифру. Во-вторых, он должен понять ее численное значение. В-третьих, он должен вычислить правильный ответ для задачи. Поскольку эти операции выполняются не одной областью мозга, исследователям необходимо «разложить» нейронные корреляты математической задачи в соответствии с этими шагами (25).
Если даже разложение процесса решения арифметической задачи столь неоднозначно, представьте себе сложность разбиения еще более комплексных состояний, например установок или эмоций. Возможно ли вообще перевести сложный паттерн нейронной активности на язык простых интерпретаций, как это делала команда, изучавшая колеблющихся избирателей? Был ли обоснован вывод, что колеблющиеся избиратели «пытаются подавить нежелательные эмоции», когда они смотрят на Хиллари Клинтон? Есть все основания сомневаться.
В-третьих, хотя нейровизуализация углубила наши знания о строении и функциях мозга, ее популистское применение, как правило, усиливает ошибочное представление о мозге как о механизме, состоящем из отдельных модулей, контролирующих конкретные способности в области мыслей и чувств. Безусловно, это не так. Исследования, предполагающие «найти в мозге представительство функции X», как правило, уводят в неверном направлении, поскольку психические функции
Всякий раз, когда газетные заголовки кричат: «Визуализация мозга показала...», читателю следует привлечь некоторый здоровый скептицизм.
не локализованы в том или ином месте мозга. В нем звучит разноголосица многочисленных областей мозга, которые собираются в параллельно работающие специализированные нейронные сети, стоящие за различными мыслями и чувствами. В мозге практически нет ничего замершего. Он постоянно перестраивается в ответ на обучение и опыт, каждую секунду бесчисленное количество раз меняя силу и рисунок связей между своими частями. Нейробиологи сейчас воспринимают мозг не как архипелаг мерцающих нейронных островов, а как искрящуюся электрохимической энергией, постоянно меняющуюся экосистему.
Огромное количество взаимосвязей внутри мозга объясняет, почему исследователи все дальше уходят от того узкого локального варианта картирования мозга, который использовался в исследовании колеблющихся избирателей, и предпочитают другой метод фМРТ, называемый классификацией паттернов[26]. Классификация паттернов, или «декодирование», предоставляет метод математической оценки активации с учетом обширных взаимосвязей внутри мозга. Специалисты сначала собирают данные о «типичных» реакциях мозга — скажем, страхе, как он наблюдается у испытуемых, которых просили посмотреть на пугающие вещи. «Обучив» на основе этих данных компьютерную программу, исследователи могут впоследствии определять, на что смотрит человек, просто анализируя деятельность его мозга. Таким образом, вместо того чтобы делать выводы, что фотографии Митта Ромни вызывают тревожность, исследователи должны сначала собрать массив статистических данных о характере активации мозга, порождаемой типичными источниками тревоги (например, фотографиями пауков, змей и игл для подкожных инъекций), а затем посмотреть, соответствует ли картина активации мозга при взгляде испытуемого на портрет Ромни переживанию тревоги, вызванному ее типичными источниками (26).
Четвертая оговорка, о которой стоит помнить при интерпретации изображений мозга: чрезвычайно важно адекватное планирование эксперимента. Постановка исследовательской задачи оказывает очень большое влияние на результат, который будет получен.
Этот урок наглядно проиллюстрирован серией экспериментов, разработанных с целью исследования особенностей обработки информации у тинейджеров в сравнении со взрослыми людьми. В эксперименте 1999 года специалисты Гарвардского университета просили обычных подростков просмотреть серию черно-белых фотографий, изображающих испуганные лица. В результате подростки неправильно интерпретировали каждое четвертое фото, временами видя в них гнев, удивление, замешательство или даже счастье. Независимо от того, правильно или нет они опознавали лицо человека как испуганное, миндалевидное тело тинейджеров явно активизировалось.
Последовавшее за этим исследование взрослых продемонстрировало, что те практически не ошибаются при определении страха. «Я думаю, это имеет важные последствия в плане... попыток подавить свои собственные интуитивные ощущения», — сказал один из исследователей (27). Эти исследования и были предприняты с целью проверить гипотезу, что подросткам не хватает умения интерпретировать эмоции других людей в социальных ситуациях и что поэтому они более склонны к импульсивному насилию, чем взрослые. В пятой главе мы покажем, как адвокаты в суде используют подобного рода логику в качестве аргумента в пользу того, что подростки должны нести меньшую уголовную ответственность за убийство, чем взрослые.
Оказалось, однако, что подростки могут быть не такими уж неразборчивыми в определении страха, проявляемого другими людьми. Когда Эбигэйл Бэйрд — один из специалистов, участвовавших в исходном гарвардском исследовании, — провела дополнительные экспериментальные серии с новым набором фотографий лиц, она получила другой результат. Она заменила фотографии. Вместо старомодных черно-белых снимков людей, напоминавших плохих актеров из второсортных фильмов ужасов, которые использовались в первом исследовании, она взяла цветные фото более современно выглядящих людей. Когда Бэйрд это сделала, юные испытуемые дали практически 100% правильных ответов. «Им просто были ближе и интереснее современные цветные фотографии, — заключила Бэйрд. — Они показали хорошие результаты, поскольку были заинтересованы» (28). Какие бы элементы в новых зрительных стимулах ни привели к разнице в ответах, суть в том, что, на первый взгляд, тривиальный аспект экспериментальной ситуации — стиль фотографий, не связанный с мимикой страха, — привел к совершенно иным выводам о способности подростков определять смысл выражений лица.
Пятая оговорка вырастает из того факта, что фМРТ является косвенным методом регистрации нейронной активности, ведь томография не регистрирует активность клеток мозга как таковую. Хотя большинство нейробиологов считают оправданным использование ВОШ-сигнала в качестве показателя изменения нейронной активности, нейрососу- дистая связь между кровотоком и нейронной активностью не так проста. Например, существует отставание, по крайней мере, на 2-5 секунд между активацией нейронов и повышением притока к ним обогащенной кислородом крови. Следовательно, многие колебания нейронной активности могут оставаться незамеченными. Чтобы компенсировать потерю данных, исследователи используют электроэнцефалографию (ЭЭГ). Она позволяет очень быстро оценить электрическую активность поверхности мозга, выдавая квант данных каждые четыре миллисекунды (тысячные доли секунды) или чаще, — это в тысячу раз быстрее, чем создание единственной картинки мозга с помощью фМРТ (29).
