Мы редко задумываемся об уникальной способности узнавать лица людей, хотя это один из ключевых навыков нашей социализации. Он настолько важен, что мозг разработал под него отдельную структуру, весьма удивившую ученых. О том, как полушария умеют работать независимо друг от друга и что случается с людьми, у которых функция узнавания нарушена.
Мы редко задумываемся об уникальной способности узнавать лица людей. А между тем, это один из ключевых навыков — различать среди массы других людей родных, знакомых, друзей или определять, что этого человека мы никогда раньше не видели. Способность эта настолько важна, что в головном мозге за нее отвечает целая структура.
Ученые из Массачусетского технологического института (США) выяснили, как наш мозг обрабатывает информацию об окружающих лицах. Исследователей заинтересовал и другой вопрос: нас окружает множество объектов, по структуре похожих на лица. Такие узоры можно различить в ряби на воде, в изгибах скал, в коре деревьев — но человек в здравом уме никогда не спутает их с живым лицом. (Разве что на секунду-другую в сумерках, но в данном случае это вполне объяснимо недостатком зрительной информации).
Ранее было известно, что при рассматривании человеческого лица в головном мозге активизируются нейроны веретеновидной извилины височной доли. На этот раз нейрофизиологи при помощи ФМРТ в динамике отследили, как происходит процесс "категоризации" изображений по признаку "лицо человека" или "не лицо".
Читайте также: Мозг троглодита "узнавал" животных
Испытуемым предлагали рассмотреть ряд фотографий с возрастающей "похожестью на лица": на некоторых снимках не было ничего, напоминающего лицо человека, на других угадывалось что-то похожее, на третьих действительно были портреты людей. При этом томограф показывал удивительную асимметрию в активности полушарий.
Напомним, веретенообразная извилина — парная структура, расположенная в височных долях левого и правого полушария и отвечающая за распознавание лиц и символов. Так вот, веретенообразная извилина, расположенная в правом полушарии, одинаково реагировала на все настоящие лица. Но как только появлялось изображение с чем-то, не являющимся лицом, ее активность резко менялась — причем независимо от того, насколько антропоморфной была представленная фотография. Левая извилина вела себя по-другому: ее реакция менялась постепенно по мере того, как картинка становилась все более похожей на человеческое лицо. Получается, что левая веретенообразная извилина накапливает данные, а окончательное решение: "лицо — не лицо" — принимает правая.
Результаты исследования удивили ученых. До сих пор была зарегистрирована существенная разница в работе полушарий лишь во время речевой активности и при анализе окружающего пространства. Впрочем, нельзя сказать, чтобы врачи и исследователи прошлого совсем не догадывались о различиях в работе полушарий при зрительном восприятии. В 1971 году британский невролог и нейропсихолог Оливер Сакс выпустил популярную книгу с оригинальным названием "Человек, который принял жену за шляпу".
Книга содержала подробные и сочувственные описания пациентов Сакса с различными нейрофизиологическими нарушениями. Из-за врожденных или приобретенных дефектов мозга эти люди были вынуждены существовать в причудливом мире, совершенно невообразимом для здорового человека. Первой из описанных историй, которая и дала заглавие всей книге, стала полусмешная, полутрагическая история профессора П. Анализируя ее с позиций современной нейрофизиологии, мы можем понять многое, о чем врачам того времени оставалось лишь догадываться.
Профессор П., по словам Сакса, был примечательной фигурой в музыкальном мире. На протяжении многих лет он был известным певцом, а затем стал преподавать музыку в консерватории. Именно там и стали впервые проявляться некоторые странности: П. частенько не узнавал учеников. Правда, стоило тому или иному студенту заговорить, как профессор приветливо отвечал ему, называя по имени. Затем у почетного преподавателя появилась привычка время от времени обращаться с речами к шкафам, креслам и прочей мебели.
Поскольку у П. и раньше было своеобразное чувство юмора, никто не придавал этому особого значения, считая привычки профессора милым чудачеством. Профессор попал на серьезный врачебный осмотр лишь тогда, когда у него обнаружили диабет. Поскольку эта болезнь часто приводит к ухудшению зрения, П. направили на консультацию к окулисту. Тот признал, что глаза П. в полном порядке, но наблюдаются отклонения в работе зрительных отделов мозга. Именно окулист направил профессора к неврологу Оливеру Саксу. А тот, хотя и не сразу, отметил странностивповеденииП.
Вот что пишет сам Сакс: "Передо мной находился человек высокой культуры и личного обаяния, с хорошо поставленной, беглой речью, с воображением и чувством юмора. Я не мог понять, почему его направили в нашу клинику. И все же что-то было не так. Во время разговора он смотрел на меня, поворачивался ко мне, но при этом ощущалось некое несоответствие — трудно сформулировать, в чем именно.
Порой казалось, что он обращен ко мне ушами, а не глазами. Взгляд его, вместо того чтобы сосредоточиваться на мне — разглядывать и обычным образом "ухватывать" видимое, неожиданно фиксировался то на моем носу, то на правом ухе, то чуть пониже на подбородке и затем снова выше, на правом глазу. Возникало впечатление, что П. узнавал и даже изучал мои отдельные черты, но не видел при этом целого лица, его изменяющихся выражений, — не видел меня целиком".
По окончании осмотра П. вышел за дверь и стал оглядываться в поисках шляпы, в который пришел. Увидев свою жену, он протянул к ней руку, ухватил ее за голову и… попытался приподнять, чтобы надеть на себя. Профессор действительно принял свою супругу за головной убор! Полная картина происходящего открылась доктору Саксу при визите к пациенту домой. Там он выяснил, что профессор легко определяет геометрические формы, но совершенно не узнает лиц родственников на семейных портретах. Притом он мог различать, к примеру, карикатуры знаменитых людей.
Понаблюдав за этим "узнаванием", Сакс сделал вывод, что профессор не воспринимает лицо целиком, а фиксирует отдельные, характерные черты (которые на карикатурах к тому же изображены преувеличенно). "В общем и целом П. не узнал никого — ни членов семьи, ни учеников, ни коллег, ни даже себя самого. Исключение составил Эйнштейн, которого профессор опознал по усам и прическе. Подобное же произошло и с парой других людей.
— Ага, это Пол! — заявил П., взглянув на фотографию брата. — Квадратная челюсть, большие зубы — я узнал бы его где угодно!".
По ряду признаков доктор предположил, что у П. обширная опухоль или дегенеративный процесс в зрительных отделах головного мозга. Причем было очевидно, что сильнее пострадало именно правое полушарие коры. Еще на первом осмотре в клинике Сакс заметил, что профессор П. отлично может разглядеть булавку, лежащую на полу справа, но не сразу замечает ее, если булавка находится слева от него. (Напомним: из-за перекреста зрительных нервов в основании головного мозга за обработку информации об объектах, находящихся слева от нас, отвечает правое полушарие, и наоборот).
Более того — когда доктор Сакс попросил П. вообразить, что тот идет к одной из больших городских площадей с севера, и попросил перечислить здания, которые тот встречает на пути, П. перечислил лишь здания с правой стороны, но не упомянул ни одного с левой. Когда же профессор мысленно "прошел" к этой же площади с юга, он смог вспомнить все забытые здания — так теперь в его воображении они находились справа.
На уровне развития неврологии того времени картина представлялась загадочной и труднообъяснимой. Однако Сакс, обладавший гениальным научным чутьем, еще до изобретения томографии (год выпуска первого томографа как раз совпал с годом выхода книги) сумел ухватить суть проблемы: у профессора П. была беда с гностическими способностями, то есть с узнаванием целостных образов и предметов.
Вспомнив последние исследования нейрофизиологов, о которых говорилось в начале статьи, мы можем понять, почему проблемы профессора начинались именно с неузнавания лиц. По-видимому, повреждения в его правой веретенообразной извилине не позволяли ему "принять решение" о том, чем является данный набор признаков и форм — лицом или предметом. К сожалению, нарушение прогрессировало, и на приеме у доктора Сакса профессор уже не мог узнать свои ботинки и отличить шляпу от жены.
Читайте также: Таксисты наращивают извилины
Возможно, живи профессор П. в наше время, врачи смогли бы скорректировать это нарушение или хотя бы приостановить его развитие. По крайней мере, на свои последние исследования сотрудники Массачусетского университета возлагают большие надежды. Их следующая цель — выяснить, в каком возрасте веретенообразные извилины левого и правого полушария "обособляются" и начинают работать по-разному. Изучить этот вопрос им помогут слепые от рождения люди, которым в раннем возрасте удалось вернуть зрение.