Предсказания, образы и привычки: что мозг умеет делать на автопилоте

Человеческий мозг работает всегда, и многие действия он выполняет автоматически. Например, самостоятельно регулирует дыхание, пищеварение и положение тела в пространстве. О том, что еще умеет делать мозг без нашего вмешательства, читайте в переводе статьи из научно-популярного журнала New Scientist.

Мыслить во время сна

Когда человек спит, его мозг не отключается, поэтому мы можем, сами того не осознавая, ночью продолжать следить за временем и просыпаться за несколько секунд до звонка будильника.

В 1999 году в Университете Любека в течение трех ночей проводили эксперимент, в ходе которого 15 добровольцев, разделенных на две группы, ложились спать ровно в полночь. При этом первой группе участников говорили, что они должны проснуться в девять утра, а второй, что они должны пробудиться в шесть. Будили же ученые обе группы в одно время – в шесть утра.

В организмах участников из второй группы ученые наблюдали увеличение количества адренокортикотропина – гормона, который вырабатывается в стрессовом состоянии. Пик выделения приходился на шесть утра. А вот у людей, которых внезапно разбудили на три часа раньше, такого всплеска не было такого. Исследователи пришли к выводу, что подсознание может не только следить за временем, пока мы спим, но и устанавливать своеобразный биологический будильник.

Кроме того, спящий мозг может воспринимать речь. Так, в 2014 году в Высшей нормальной школе в Париже ученые проверили, могут ли люди понимать слова во время сна. Для этого добровольцы должны были нажать правую кнопку, если название животного им знакомо, или левую, если они впервые о нем слышат.

Эксперимент показал, что люди действительно могут правильно классифицировать новые слова, которые до этого они слышали только во сне. Наблюдение за электрической активностью серого вещества помогло исследователям обнаружить, что во время сна не приостанавливается деятельность в моторных областях головного мозга. Эта способность досталась нам от предков, которым приходилось тщательно анализировать окружающую обстановку даже во время сна, чтобы не стать чьей-либо добычей.

Рисовать образ человека

Любовь с первого взгляда или иррациональное недоверие незнакомцу как ничто другое показывают, что наше бессознательное умеет принимать решения очень быстро. В начале 1990-х в Стэнфордском университете в Калифорнии добровольцев попросили оценить качества преподавателей по нескольким критериям, среди которых были компетентность, доверие и честность, после просмотра коротких, всего несколько секунд длиной, роликов с их участием.

Оценки были близки к реальности и совпали с результатами, которые преподаватели получили от своих студентов в конце семестра. При этом оценки, выставленные на основании двухсекундных видеороликов, были так же точны, как те, что выставляли после просмотра клипа длиной в 10 секунд. Дальнейшие эксперименты показали подобную точность в суждениях о сексуальности, экономических успехах и политической принадлежности.

Порою чтобы сформировать образ незнакомого человека, нам достаточно лишь взглянуть на его лицо. В ходе другого исследования добровольцев попросили в течение всего одной секунды смотреть на лица участвовавших в выборах политиков, а затем оценивать их компетентность. Полученные результаты не только предсказали победу кандидатов, но и рассказали о сильных и слабых сторонах каждого из них. Кроме того, ученым удалось доказать, что люди могут делать подобные суждения за еще более короткое время – одну десятую секунды.

Есть у подсознания для нас и еще один трюк – мимикрия. Джо Хейл, психолог из университетского колледжа Лондона, с помощью виртуальных аватаров проверил популярную идею, о том что нам нравятся люди, которые имитируют наш язык тела. В недавнем исследовании Хейл запрограммировал виртуальные аватары для имитации добровольцев с 1- или 3-секундной задержкой в мимикрии и обнаружил, что 3 секунды могут быть близки к естественной задержке. Люди после этого понимали, что их имитируют и с большей вероятностью считали, что аватар симпатичный.

Управлять телом в пространстве

Часто мы не задумываемся, в каком положении находятся наши конечности в данную секунду. Однако мозг постоянно отслеживает и контролирует их движения. Эта способность называется проприоцепцией и является результатом постоянного разговора между телом и мозгом, что создает уверенное ощущение единого, физического «я».

Эту способность нашего мозга хорошо иллюстрирует эксперимент, в ходе которого доброволец кладет одну руку на стол, рядом с ней помещают резиновый макет руки, а затем в течение нескольких минут ассистент несильно ударяет то по настоящей руке, то по манекену. Через некоторое время человеку начинает казаться, будто он чувствует удары по резиновой руке, каждый из которых отзывается болью. На самом же деле мозгу просто кажется, что эта рука – тоже часть тела.

Еще более изощренный эксперимент показал, что человек способен “ощущать” и движения над резиновой рукой, когда предметы к ней не прикасаются. Таким образом, ученые сделали вывод, что это “шестое чувство” распространяется и на окружающее тело пространство.

Заболевания, связанные с утратой проприоцепции довольно редки, однако в некоторых случаях это возможно. Показательным является случай Яна Ватермана, который в 1971 году потерял проприоцепцию после повреждения нерва, вызванного гриппозным вирусом. После того, как стало известно, что он никогда не будет ходить, Ян постепенно научился сознательно контролировать свои мышцы для перемещения тела. Сейчас он может управлять своими конечностями, только если смотрит на них.

Работать на автопилоте

Многое из того, что мы делаем в нашей повседневной жизни, будь то вождение автомобиля или чистка зубов, происходит машинально. Однако прежде, чем эти навыки были доведены до автоматизма, мозг тщательно изучил их и записал в свою программу. Таким образом в нашем сознании возникают и укореняются привычки, в том числе и вредные.

Энн Грэйбейл и ее коллеги из Массачусетского технологического института показали, что привычки формируются в глубоких областях мозга, которые называются стриатум (полосатое тело). Когда вы совершаете какое-нибудь действие, префронтальная кора мозга, участвующая в планировании сложных задач, взаимодействует со стриатумом. С течением времени, участие префронтальной коры уменьшается, заменяется петлей, соединяющей стриатум с сенсомоторной корой. Петли вместе с цепями памяти позволяют нам выполнять некоторые действия “на автопилоте”.

Практика делает эти действия более совершенными, однако есть тут и недостатки – автоматизируются не только полезные, но и вредные привычки. Но ученые утверждают, что от них так или иначе можно избавиться, приняв альтернативное решение.

Предсказывать будущее

Каждую секунду мозг принимает гораздо больше информации, чем может обработать. Поэтому наш мозг постоянно делает своеобразные прогнозы, сравнивая поступающие данные с хранимой в памяти информацией.

Исследования показали, что порою человеку достаточно просто думать о будущем, чтобы построить своеобразный прогноз — когда люди ожидают появление звука или изображения, мозг отправляет предупреждающий сигнал в сенсорную кору. Эта способность быть на шаг впереди чувств играет важную роль, помогая нам, например, понимать речь. Мозг постоянно предсказывает звуки, слова и смыслы, которые люди пытаются произвести.

Кроме того, ученые доказали, что мозг может использовать одно чувство для “улучшения” другого. Например, когда вы слушаете запись неразборчивой речи, понять ее смысл проще, если до этого вы видели произносимые слова на бумаге или экране. Также мозг умеет делать прогнозы на основе чувств и эмоций.

Такие прогнозы, однако, имеют и свои недостатки. Например, ошибочные умозаключения, подкрепленные повторением, бывает довольно сложно забыть. Поэтому, например, когда вы узнаете неверный текст песни, бывает трудно переучить слова.

Некоторые неврологи считают, что галлюцинации, возникающие при психозах, также являются результатом быстрого и подробного прогноза, который однако не имеет отношения к реальности. Ученые провели эксперимент, в котором люди, обладающие склонностью к психическим переживаниям, лучше видели скрытые фигуры на изображениях, нежели здоровые. Это может означать, что их мозг спешит с выводами и в меньшей степени полагается на доказательства, поступающие от органов чувств.