За годы эволюции наш мозг выработал удивительные приспособления. Недавно ученых заинтересовало, каким образом он в принципе выделяет категории. Оказалось, что для этого существует специальная трехмерная "карта". Она захватывает не только зрительную кору, но и другие зоны. Активность нейронов соответствует степени родства между категориями.
К примеру, в 2011 году американские ученые открыли отдельную зону мозга, ответственную за распознавание животных. Нашим предкам было важно как можно быстрее "классифицировать" встреченный живой объект как потенциальную опасность или, напротив, возможный источник пищи — и действовать по обстоятельствам. В этот раз ученых заинтересовало: каким образом мозг в принципе выделяет категории.
Читайте также: Мозг троглодита "узнавал" животных
Когда мы видим, к примеру, военного, наш мозг сразу относит его к нескольким категориям: человек, мужчина, средних лет, носящий форму и т.д. Категорий может быть множество, и мы думаем о них одновременно, хотя каждый объект может сочетать в себе совершенно разный набор категорий. К примеру, человеком в военной форме может оказаться молодая женщина. С военным из предыдущего примера совпадает "ношение формы" и "человек", но различается пол и возраст.
Ученые давно хотели выяснить, как мозг видит такие обобщенные свойства. Ранее считалось, что в мозгу под каждую категорию выделена своя зона, как это происходит при распознавании человеческих лиц, а также животных. Почему бы не выделить свою зону под людей своего или противоположного пола, разных профессий, возрастов и т.д.?
Но исследователи из Калифорнийского университета в Беркли (США) во время эксперимента обнаружили несколько другой механизм. В течение двух часов они демонстрировали добровольцам нарезку из различных видеоклипов, в которой постарались охватить максимальное число таких "категорий". Как это водится, мозг добровольцев одновременно сканировался при помощи фМРТ. В результате исследователям удалось выделить около 30 тысяч участков коры мозга, отвечающих за определение 1700 обобщающих признаков.
Однако оказалось, что мозг оценивает не каждый признак по отдельности — это было бы слишком энергозатратно, а сразу устанавливает степень родства между ними (если таковое возможно). К примеру, никакого сходства между "человеком" и "атмосферным явлением" мозг не видит и даже не станет пытаться их сравнивать. А вот для категорий "человек" и "военнослужащий" серое вещество сразу оценивает степень их родства.
Если можно было бы нарисовать трехмерный "атлас" участков мозга, отвечающих за категоризацию объектов, мы получили бы сложное разветвленное дерево. (Двумерную проекцию такой карты ученые представили в своей статье в журнале Neuron.) Активность нейронов мозга соответствует степени родства между категориями. Интересно, что данная "карта категорий" захватывает не только зрительную кору, но и другие зоны: например, двигательную кору, которая, как считалось до сих пор, не отвечает за анализ зрительной информации.
Перед нами еще одна высокотехнологичная возможность для "чтения мыслей", говорят ученые. С помощью этой карты и томографа можно довольно точно предсказывать, что видит человек. Правда, пока неизвестно, учитывает ли карта индивидуальные особенности восприятия. Вполне возможно, что у разных людей за счет ассоциативного мышления один и тот же объект может попадать под разные категории. Для проверки этой гипотезы потребуются дополнительные эксперименты.
Напомним, в конце 2000-х и начале 2010-х годов нейрофизиологи проводили эксперименты, позволяющие "читать мысли" с помощью томографа. В 2007 году американские ученые из Калифорнийского университета научились "подслушивать" внутренний монолог человека, создав специальное устройство, которое преобразует мозговые волны в текст и звук. Они подключили множество электродов к мозговым центрам человека, отвечающим за слух, а затем с помощью сложной электронной обработки получили возможность услышать слова, которые испытуемый произносил про себя.
Давно известно, что профессиональные музыканты, просматривая видеозапись игры пианиста с отключенным звуком, все равно "слышат" мелодию. В их мозге активируются зоны, отвечающие за слуховое восприятие. Именно этот факт натолкнул исследователей на мысль, что можно попробовать осуществить и обратный процесс. Разумеется, изобретенное нейрофизиологами устройство пока не позволяет прослушать весь сложный внутренний монолог, где одни мысли могут перебивать другие и перемежаться и зрительными образами. Однако возможность "слышать внутренний голос" все равно впечатляет.
В другом эксперименте ученые просили добровольцев дотронуться до определенного предмета, одновременно наблюдая активность их мозга. После серии предварительных опытов, нейрофизиологи при помощи сканера смогли точно предсказывать, до какой части предмета дотронется человек. Таким образом, появилась еще одна возможность "читать мысли", в данном случае — намерения. Этот эксперимент сотрудников Калифорнийского университета показывает, что для "чтения мыслей" можно использовать семантические связи, которые формирует наш мозг на протяжении жизни.
Читайте также: Внутренних часов у человека много
Если направление "чтения мыслей" будет развиваться такими же темпами, вполне возможно, что через несколько десятилетий у ученых будет возможность действительно читать мысли. К примеру, выявлять ложь, преступные намерения людей и прочие опасные порывы. Правда, как справедливо замечают нейрофизиологи, такие нововведения наверняка потребуют создания специальных комитетов по нейроэтике, которым придется обсуждать допустимость вмешательства в чужие мысли.