Джекоб прекрасно себя чувствовал, когда оглох на область высоких частот, – ношение слухового аппарата компенсировало это расстройство, – но теперь он серьезно встревожился, потому что возникшие искажения препятствовали его дирижированию, не говоря уже о том, что он лишился всякого удовольствия даже от прослушивания музыки. Однако спустя три месяца после возникновения искажений Л. к ним приспособился: он проигрывал высокие пассажи на более низких нотах – ниже области искажений, – а затем записывал музыку в нужном регистре. Это позволило ему успешно продолжать сочинение музыки.
Это стало возможным благодаря тому, что у Джекоба Л. сохранились способности к формированию музыкальных образов и музыкальная память. Нарушилось лишь его восприятие музыки[52]. Поражение все же произошло в ушах, а не в мозгу Джекоба. Но что же все-таки происходило в его мозгу?
Обычно улитку, спиральный орган, сравнивают со струнным инструментом, дифференциально настроенным на частоты нот. Но эту метафору следует расширить и на головной мозг, потому что именно здесь выход улитки – все восемь или десять октав слышимых звуков должны быть тонотопически картированы в слуховой коре головного мозга. Корковое картирование динамично и может изменяться с изменением условий и ситуации. Многие из нас сталкиваются с последствиями таких изменений, надевая новые очки или новый слуховой аппарат. Сначала новые очки или аппарат кажутся нам невыносимыми, так как искажают изображение и звук. Но проходит несколько дней, и мы получаем возможность наслаждаться новыми зрительными и слуховыми возможностями. Это очень похоже на картирование в мозгу собственного тела. Это картирование изменяется, быстро приспосабливаясь к изменениям сенсорных входов и привычной картины телесных движений. Так, при обездвиженности или утрате пальца его корковое представительство понемногу уменьшается, а затем и полностью исчезает, а на его место переходит представительство какого-либо иного органа. Если, напротив, палец играет большую роль в жизни человека, например, в жизни слепого человека, который читает шрифт Брайля, то представительство в коре его указательного пальца расширится так же, как расширяется представительство пальцев левой руки у людей, играющих на струнных инструментах.
Чего-то похожего следует ожидать от картирования тонов, информация о которых поступает в головной мозг из поврежденной улитки. Если нарушается передача нот высокой частоты, то их корковые представительства съеживаются, становятся меньше и у́же. Но эти изменения не являются фиксированными или статическими. Богатство и изменчивость входящего тонального потока может способствовать расширению представительств – по крайней мере, в то время, когда действует стимул, – что и прочувствовал Джекоб Л. на собственном опыте[53]. Если мы обратим пристальное внимание на звук или сосредоточимся только на нем, то это усилие тоже расширяет его корковое представительство, и звук по меньшей мере на несколько секунд становится отчетливее и яснее. Может ли такая концентрация внимания позволить Джекобу скорректировать нарушение восприятия тонов? Подумав, он ответил утвердительно: когда он сознает искажение, то действительно может его уменьшить одним усилием воли. Опасность заключается в том, что он не всегда осознает искажение. Джекоб сравнил такое произвольное изменение восприятия с известным иллюзорным изменением восприятия при наблюдении картины, изображающей либо вазу, либо два лица в профиль.
Можно ли это целиком и полностью объяснить в понятиях динамического картирования тонов в коре мозга и способностью расширять или смещать представительства в зависимости от конкретных обстоятельств? Джекоб чувствует, что его восприятие изменяется, когда ему удается «поймать» ноту и когда она снова ускользает от него. Может ли он на самом деле перенастроить свою улитку хотя бы на секунду или две?
То, что могло бы показаться абсурдными предположениями, получило подтверждение в одной недавно выполненной работе, в которой было показано, что существуют мощные эфферентные связи (оливокохлеарный пучок), идущие от мозга к улитке, а следовательно, к наружным волосковым клеткам. Наружные волосковые клетки, помимо прочего, служат для настройки или «калибровки» внутренних волосковых клеток и обладают поэтому значительной эфферентной иннервацией. Эти волокна не передают информацию в мозг, они передают на периферию команды головного мозга. Таким образом, мозг и ухо следует рассматривать как единую функциональную, двунаправленную систему, которая может не только модифицировать представительство звуков в коре, но и модулировать поток, исходящий из самой улитки. Сила внимания – отбора крошечного, но значимого звука в окружающем нас мире, настройка на любимый голос, звучащий в шуме ресторанного зала, – это замечательное свойство, и оно, видимо, зависит от этой способности модулировать функцию улитки, а не только процессы, происходящие в коре головного мозга.
52
В этом отношении Джекоб Л. радикально отличается от мистера И., художника, который потерял способность видеть цвета из-за нарушения системы построения цветов в зрительной коре. Мистер И. не только потерял способность видеть цвета, но и способность воображать их или видеть своим мысленным взором. Если бы нарушение у мистера И. касалось восприятия цвета сетчаткой, а не поражения зрительной коры, то он не утратил бы способность представлять себе и помнить цвета. История мистера И. – «История художника с цветовой слепотой» – приведена в книге «Антрополог на Марсе».
53
Влияние контекста выступает особенно наглядно в сфере зрительного восприятия. Представительство сетчатки в коре головного мозга картировано точно так же, как и представительство улитки, и повреждение (или отек) сетчатки может вызвать странное искажение зрения – иногда это деформация горизонтальных и вертикальных линий, словно их рассматривают сквозь хрусталик рыбьего глаза. Эти искажения могут быть очень заметными, если человек рассматривает какой-то определенный объект: прямоугольная рамка картины может показаться искривленной и трапециевидной; причудливые очертания могут возникнуть также и у пристально рассматриваемой чашки и блюдца. Но эти искажения уменьшаются или вовсе пропадают, если человек рассматривает широкий ландшафт или насыщенную зрительными образами сцену. Контекст помогает коре мозга откорректировать картирование сетчатки.
В такой ситуации исправлению образов помогают также ощущения других модальностей. Например, край подоконника может показаться наблюдателю волнистым вследствие поражения сетчатки, но это искажение может исчезнуть, если провести пальцем по подоконнику, так как палец сообщает мозгу, что край подоконника прямой. Однако искажение вновь появляется, когда палец отнимают от предмета. Менее эффективна зрительная концентрация внимания. Если человек видит вспухший, как в неевклидовой системе, треугольник, словно нанесенный на искривленную поверхность, то он (человек) не может силой воли и привлечением своих знаний геометрии вернуть треугольнику надлежащую форму. Похоже, что кусочки зрительных образов невозможно упорядочить так же легко, как устранить искажения тонов, возникающие при поражениях улитки.