Когнитивная карта
Сиротак был первым специалистом службы помощи и спасения, который начал систематически исследовать поведение людей, потерявшихся в условиях дикой природы. В книге LostPersonBehavior («Поведение потерявшихся людей») он описывает, как в подобной ситуации люди начинают паниковать:
Это означает, что они продираются или бегут через кустарник или подлесок... на более ранних стадиях это состояние носит менее активный характер... Неадекватное поведение начинается, когда человек понимает, что не узнает знакомой местности или что он идет до пункта назначения дольше, чем предполагал. Тогда человек начинает суетиться, стараясь «найти нужное место», или убеждает себя: «Наверное, оно за этим пригорком».
Последние исследования нейробиологов показали более точно, как люди ориентируются в пространстве. Это сложный процесс, в котором участвует гиппокамп и другие области мозга (подставка, то есть основание гиппокампа; энториальная область коры, волокна которой достигают гиппокампа; подобласти гиппокампа CA-3 и CA-1). Жозеф Леду называет гиппокамп «механизмом определения местоположения».
Исследования канадского ученого Джона О’Кифа из Университета Макгилла, проведенные им еще в 1970-е годы, доказали, что благодаря гиппокампу формируется так называемая когнитивная карта окружающей среды, то есть «карта пространственной ориентации». Кроме этого, в зависимости от движения и положения головы, всего тела и отдельно его частей возбуждается та или иная группа нейронов.
Джон О’Киф, практически случайно, обнаружил в гиппокампе крыс то, что он назвал «пространственными клетками». Это нейроны, которые возбуждаются, когда животное обнаруживает себя в определенном месте. Обычно нейроны гиппокампа возбуждаются раз в секунду. Однако в том месте, когнитивная карта которого существует, этот процесс происходит в сотни раз быстрее. Тесты, проведенные в Оксфордском университете на обезьянах, показали, что нейроны гиппокампа возбуждались, только когда животные смотрели на определенный пейзаж. Одна пространственная клетка в состоянии содержать карты более одного места.
Таким образом, для создания когнитивной карты, а также понимания положения, отдельных движений и направления движения тела используется сложная система, в которой участвуют гиппокамп и другие области мозга. Вся эта система координируется и работает вместе с другими системами, в результате чего человек понимает, где он находится. Например, благодаря вестибулярному аппарату (часть внутреннего уха) мозг сообщает человеку, стоит ли тот прямо или нет, облокачивается ли на что-либо или падает. При помощи проприоцептивной сенсорной системы* мозг постоянно считывает импульсы нейронов, сообщающие, где находятся те или иные части тела. Именно благодаря этой системе человек в состоянии дотронуться до носа с закрытыми глазами. Без нее человек неизбежно бы терялся, что и происходит с подопытными животными, у которых вырезают гиппокамп. Болезнь Альцгеймера приводит именно к таким последствиям.
Пространственные клетки, отвечающие за определение местоположения и прокладывание маршрута, постоянно перепрограммируются. Каждый раз, когда человек оказывается в новом месте, его мозг создает новую карту. Некоторым, чтобы запомнить маршрут, нужна одна поездка, другие запоминают маршрут на десятый раз. (Каждый человек когда-нибудь терялся в незнакомом месте, не зная, где он находится.) Работа гиппокампа связана с памятью, и когнитивные карты хранятся в мозге, как и воспоминания. Мозг создает карты не только маршрутов, но и любого пространства, с которым человек связан: города, района, улицы, дома, комнаты. Многие люди в состоянии ходить по своей квартире не включая света, поскольку их когнитивная карта полностью совпадает с реальным миром.
Слепые могут самостоятельно перемещаться, потому что полагаются на свои когнитивные карты. Пространственные клетки крыс прекрасно функционируют даже в темноте. Однако стресс отрицательно влияет на работу гиппокампа: усложняется доступ к когнитивным картам и их просмотр.
Любопытно, что гиппокамп, который и сообщает человеку, где тот находится и куда движется, не управляет поиском цели. Желание попасть куда-либо больше связано с эмоциональной сферой. В этом есть свой смысл, поскольку миндалевидное тело стимулирует организм на принятие действий, имеющих прямое отношение к выживанию. Крысы, у которых отсутствует латеральное ядро миндалевидного тела, теряют желание добраться туда, куда им надо. Получается, место и мотивация тесно связаны; это предположение помогает объяснить, почему потерявшиеся люди продолжают двигаться вперед, когда безопаснее было бы оставаться на месте.
Допустим, из города в национальный парк Роки-Маунтин впервые приезжает какой-то человек; мозг его моментально начинает испытывать некую нагрузку — ощущение незнакомого пространства. В городе вся необходимая для считывания зрением информация находится вблизи и количество ее ограничено. Человек смотрит и видит либо интерьер своей квартиры, либо свой кабинет на работе, либо улицу, по которой идет. Крайне редко можно охватить взглядом все пространство своего дома или всю панораму города. Когда человек попадает в горы, где «подсказки» окружающей среды отличаются от привычных, меняются требования к созданию когнитивных карт, беспрерывно формируемых мозгом.
Мозг, получая информацию от органов чувств, пытается понять окружающую среду и создать соответствующую карту. Миндалевидное тело получает информацию от гиппокампа и других областей мозга для оценки и направления действий в сторону, способствующую выживанию, а не наоборот. Миндалевидное тело реагирует на окружающую среду действием. Для человека, вырванного из знакомого контекста, создание когнитивных карт незнакомого пространства представляется весьма сложной задачей, отнимающей массу сил.
* Проприоцептивная сенсорная система — двигательный, или кинестетический, анализатор (мышечная сенсорная система); обеспечивает формирование так называемого мышечного чувства при изменении напряжения мышц, суставных сумок, связок и сухожилий.