# Профессор Блейкмор: «Наш мозг — это волшебный ткацкий станок»

Источник: https://www.youtube.com/watch?v=s-tXM4ylFJU
Канал: The Royal Institution
Опубликовано: 20.08.2025

---

Шестая лекция Колина Блейкмора из цикла Рождественских лекций Королевского института 1982 года посвящена раскрытию тайн человеческого мозга и его способности интерпретировать сигналы органов чувств. Известный нейробиолог объясняет, как этот «магический компьютер» извлекает смысл из разрозненных потоков информации и формирует наше восприятие реальности. Лектор демонстрирует, что окружающий мир во многом является продуктом наших внутренних ожиданий, врождённых механизмов и постоянного обучения.

## 🧠 От френологии к томографии: как мозг картирует мир
[[JUMP:00:40]]

В начале ХХ века выдающийся британский физиолог сэр Чарльз Шеррингтон, несмотря на ограниченность тогдашних знаний, поэтически описывал просыпающийся мозг как «волшебный ткацкий станок» (enchanted loom), где миллионы сверкающих челноков ткут тающий, но всегда осмысленный узор. Сегодня наука зашла далеко вперёд в понимании того, как именно этот орган извлекает смысл из сенсорных данных.

Исторически первой попыткой локализовать функции мозга была френология, предложенная на стыке XVIII и XIX веков Францем Йозефом Галлем и Иоганном Спурцхаймом. Будучи прекрасными анатомами, они использовали глубоко ненаучный метод: ощупывали черепа людей, связывая выпуклости с особенностями их характера, такими как «возвышенность» или «осторожность». Несмотря на курьёзность этой теории, именно Галль и Спурцхайм ввели в науку важнейшую идею о том, что различные функции действительно локализованы в полушариях головного мозга.

Полноценное научное подтверждение эта идея получила в середине XIX века благодаря клиническим наблюдениям неврологов за пациентами с локальными повреждениями мозга и инсультами. На основе этих данных было установлено следующее:

* Вся задняя половина больших полушарий практически полностью отдана анализу зрительной информации.
* Ближе к центру расположена полоса коры, отвечающая за обработку тактильных сигналов с поверхности тела.
* В нижней боковой части полушарий находится зона, обрабатывающая звуки.

В целом, около двух третей всей поверхности коры головного мозга человека занято обработкой сенсорной информации. Современная медицина использует для исследования этих зон метод позитронно-эмиссионной томографии (ПЭТ), активно применяемый в лаборатории доктора Маркуса Райхла в Сент-Луисе и в госпитале Хаммерсмит в Лондоне. При введении в кровь радиоактивного маркера прибор фиксирует его концентрацию там, где усиливается кровоток, что прямо указывает на активность нервных клеток. 

В ходе демонстрации этого метода Колин Блейкмор показывает, как при воспроизведении звукового тона частотой 400 Гц в слуховой коре испытуемого вспыхивает локализованная «горячая точка» активности. Когда тон меняют на 5000 Гц, зона активности смещается на небольшое расстояние, что доказывает существование точной внутренней карты сенсорной системы.

## 🐹 Искажённая реальность: сенсорные карты животных и человека
[[JUMP:08:16]]

Если изучить тактильную зону коры человеческого мозга, то обнаружится весьма причудливая карта тела, известная в науке как гомункулус. Колин Блейкмор демонстрирует искажённую статую, у которой огромные большие пальцы рук и губы сочетаются с крошечным, сжатым туловищем. Это объясняется тем, что плотность нервных волокон на кончиках пальцев и губах колоссальна, и мозгу требуется гораздо больше площади для обработки поступающего оттуда детального потока информации.

У разных видов животных пропорции этих карт кардинально различаются в зависимости от их биологического образа жизни. Лектор подкрепляет этот тезис демонстрацией живых обитателей Лондонского зоопарка:

* Поросёнок активно использует свой пятачок для поиска пищи на земле. Когда профессор Эдриан в Кембридже исследовал тактильную зону мозга свиньи, он обнаружил, что практически вся она получает сигналы исключительно от пятачка, а остальное тело почти не имеет представительства.
* Мышь непрерывно сканирует пространство перед собой с помощью вибрисс (усов). Сравнение нервов показывает, что крошечный зрительный нерв мыши бледнеет на фоне огромного, как ствол дерева, тройничного нерва, идущего от усов.

Американские исследователи Хенрик Ван дер Лоос и Томас Вулси при микроскопическом анализе соматосенсорной коры мыши обнаружили уникальную мозаичную структуру. Нервные клетки образуют плотные кольца — так называемые «бочонки» (barrels), диаметр которых составляет доли миллиметра. Расположение этих бочонков в точности, один к одному, копирует узор вибрисс на мордочке грызуна, создавая буквальную анатомическую картину его осязательного мира.

## 👁️ Загадка восприятия: почему картирования недостаточно
[[JUMP:14:05]]

Сам факт существования карт в мозге ещё не объясняет феномен восприятия. В XVII веке философ Рене Декарт, открывший существование изображения на сетчатке глаза, предложил умозрительную модель работы мозга. Он считал, что зрительные сигналы вызывают вибрации в стенках мозговых желудочков, которые затем проецируются на шишковидную железу (эпифиз), считавшуюся им «пристанищем души», формируя там маленькую картинку внешнего объекта. Однако Декарт справедливо предостерегал от ошибки мышления: нельзя полагать, что мы видим мир благодаря этому внутреннему сходству картинок, ведь внутри нашей головы нет второй пары глаз, чтобы на них смотреть.

По мнению Колина Блейкмора, само зрение и восприятие осуществляются непосредственно нервными клетками коры, которые интерпретируют и обрабатывают входящие сигналы. Огромный прорыв в этой области совершили Дэвид Хьюбел и Торстен Визель из Гарвардской медицинской школы, получившие за свои исследования Нобелевскую премию в 1981 году. Они выяснили, что каждая отдельная клетка зрительной коры кошек и обезьян реагирует исключительно на определённый тип паттерна, расположенный в строго заданной точке пространства.

Блейкмор демонстрирует фрагмент эксперимента из собственной оксфордской лаборатории, где записывается электрическая активность одиночного нейрона глубоко анестезированной кошки. На экране перед глазами животного перемещают световую линию под разными углами. Динамик воспроизводит треск нервных импульсов: клетка молчит или проявляет слабую спонтанную активность при большинстве наклонов линии, но начинает яростно «разряжаться», когда полоса света движется под строго определённым углом и в конкретном направлении — сверху вниз. Таким образом, восприятие сложной комнаты или признание лиц людей складывается из первоначального разложения изображения на тысячи элементарных линий и краёв этими специализированными нейронами.

## 🎭 Иллюзии ожидания: как мозг дорисовывает мир
[[JUMP:20:07]]

Мозг не просто пассивно анализирует входящие сигналы — он обладает встроенными ожиданиями и использует минимальное количество сенсорных данных для конструирования полноценного образа. Ярким примером является «слепое пятно» (диск зрительного нерва) — область сетчатки, где выходят нервные волокна и входят сосуды. Там нет фоторецепторов, и человек буквально слеп в этой зоне, размер которой на расстоянии вытянутой руки сопоставим с кулаком. Однако мы никогда не замечаем этой «дыры» в поле зрения, поскольку мозг автоматически заполняет пропущенный пробел, исходя из ожидания, что мир вокруг нас непрерывен.

Эти внутренние программы могут приводить к забавным перцептивным ошибкам и иллюзиям:

* **Эффект перевёрнутого лица (иллюзия Тэтчер):** На слайде демонстрируется улыбающаяся женщина, чей портрет выглядит вполне естественно. Однако при переворачивании картинки вверх ногами становится очевидно, что её губы и глаза были вырезаны и вставлены в перевёрнутом виде. Лектор предполагает, что в нашем мозге есть детекторы паттерна улыбки, которые считывают её автономно, пренебрегая общими пропорциями лица из-за устойчивого ожидания, что улыбки всегда ориентированы правильно.
* **Иллюзия размера и веса:** Две юные помощницы из зала, Изабелла и Джуди, пытаются определить, какая из двух фигур снеговиков (большая и маленькая) тяжелее. Обе девочки уверенно заявляют, что маленькая фигура значительно тяжелее. Однако лабораторные весы показывают, что их масса абсолютно идентична. По словам Блейкмора, мы подсознательно ожидаем, что крупные предметы должны быть тяжёлыми, и мозг заранее масштабирует мышечное усилие; когда крупный объект оказывается легче ожидаемого, мозг занижает его кажущийся вес.

Ожидания свойственны и животным. Профессор демонстрирует кадры из лаборатории доктора Эверта в Германии: голодная жаба моментально атакует движущуюся по экрану горизонтальную чёрную линию, принимая её за червяка. Но если ту же самую линию повернуть вертикально и двигать в том же направлении, жаба полностью её игнорирует. Нейронные структуры её мозга запрограммированы на простое правило: длинный горизонтальный движущийся объект — это еда, а вертикальный — нет.

Человеческие ожидания гораздо сложнее, ведь мы живем в искусственной среде «квадратных домов», которая за десятилетия тренирует наше восприятие геометрии. В качестве эксперимента Билл Коутс демонстрирует «комнату с антигравитацией», где запущенный по желобу шар катится вверх по склону. Когда в левый и правый углы этой комнаты заходят сестры-близнецы Шарин и Зарина, одна из них на экранах мониторов внезапно превращается в великана, а другая — в карлика. При смене углов они мгновенно меняются размерами. 

Секрет кроется в том, что это так называемая «комната Эймса»: её стены и окна расположены под острыми и тупыми углами, а пол скошен. Наше жесткое ожидание, что комната обязана быть прямоугольной, заставляет мозг искажать реальные размеры находящихся в ней людей, чтобы сохранить иллюзию правильной формы помещения.

Аналогичный оптический трюк использовал художник Ганс Гольбейн-младший в своей картине «Послы» (1533 г.) из Лондонской Национальной галереи. На полу между фигурами французского посла и его друга лежит странное вытянутое пятно. Но если посмотреть на картину с экстремального бокового ракурса (что лектор демонстрирует с помощью специальной ТВ-камеры), искажение исчезает, и пятно превращается в идеальное изображение человеческого черепа.

## ⏱️ Проблема задержки: жизнь в прошлом и магия прогнозирования
[[JUMP:34:47]]

Одной из самых сложных проблем, с которыми сталкивается центральная нервная система, является физиологическая задержка сигналов. Нервные импульсы распространяются по волокнам относительно медленно, поэтому информация от сетчатки или кожи доходит до коры с заметным опозданием. По утверждению лектора, наше сенсорное восприятие всегда немного отстаёт от реального времени, и мы фактически живём в прошлом.

Чтобы измерить эту задержку, Блейкмор приглашает свою племянницу Юлию. Девочка должна нажать на кнопку максимально быстро, как только увидит вспышку света. Электронный осциллограф фиксирует время реакции: в первой попытке задержка составляет 220 миллисекунд (чуть более одной пятой секунды), в последующих колеблется около 250 миллисекунд. Время, необходимое для прохождения сигнала от глаза к большому пальцу руки, не только огромно по меркам физических процессов, но и постоянно варьируется.

Эта задержка создавала бы критические проблемы в повседневной жизни. Например, при приёме теннисной подачи от Бьёрна Борга, летящей со скоростью 70 миль в час, игрок коснулся бы мяча ракеткой в тот самый момент, когда его мозг только «увидел» бы мяч, пересекающий сетку. Мозг справляется с этой проблемой, непрерывно прогнозируя будущее на основе устаревших сигналов. 

Лектор доказывает это с помощью добровольца Лоренцо: когда профессор хаотично перемещает подвешенный шар, палец мальчика движется с явным запозданием. Но как только шар начинает раскачиваться свободно, совершая регулярные предсказуемые колебания, Лоренцо мгновенно синхронизируется и указывает на него без малейшего отставания. Его мозг за доли секунды рассчитал траекторию и компенсировал внутреннюю электрохимическую задержку.

Интересно, что задержка в фоторецепторах глаза зависит от интенсивности освещения: палочки в сумерках работают медленнее колбочек, а сами колбочки увеличивают время обработки при слабом свете. Из-за этой разницы возникает иллюзия (эффект Пулфриха), которую Блейкмор демонстрирует при приглушённом свете: жесткий деревянный стержень при покачивании перед камерой начинает казаться пластично изгибающимся, а крылья игрушечного рождественского ангела визуально «взмахивают» вверх и вниз, поскольку сигналы от их тёмных и светлых участков достигают сознания в разные микросекунды.

Что происходит, если искусственно нарушить привычный временной баланс восприятия? Подросток по имени Адриан безупречно и громко читает стихотворение Льюиса Кэрролла о Рождестве. Затем на него надевают наушники, куда его собственный голос подаётся через магнитофонную петлю Би-би-си с задержкой в долю секунды. При попытке продолжить чтение Адриан начинает сильно заикаться, путать слова и в итоге полностью теряет способность членораздельно говорить. Наш мозг настолько зависим от точной временной калибровки обратной связи, что малейший сбой парализует его работу.

## 📐 Форма, цвет и движение: конструирование зрительных образов
[[JUMP:42:48]]

Основная задача зрительной системы — распознавание формы предметов. Самым очевидным источником информации здесь служат перепады яркости (контраст). Однако мозг способен извлекать контуры и другими путями. Профессор проецирует изображение Деда Мороза с помощью двух проекторов — красного и зелёного. Изменяя их интенсивность, он находит точку, где яркость обоих цветов выравнивается, стирая полутона. Черно-белые телевизоры зрителей в этот момент показывают лишь серое пятно, однако человеческий глаз в зале продолжает отчётливо видеть очертания лица за счёт чистого цветового контраста.

Более того, мозг умеет домысливать форму при полном отсутствии физических границ и перепадов цвета:

* **Иллюзорные контуры:** На слайде с силуэтом рождественской ёлки, окружённой декоративными элементами, зрители четко видят её края, хотя в этих местах на бумаге нет ни одной проведённой линии. Мозг выводит существование границы на основе геометрии окружающих объектов.
* **Выделение формы за счёт движения:** Блейкмор демонстрирует статичный кадр из эксперимента доктора Белы Юлеша (Bell Laboratories), представляющий собой хаотичное месиво из случайных точек. В нём невозможно разглядеть никакой объект. Однако стоит запустить видео, как за счёт микроскопического сдвига одной группы точек относительно другой на экране мгновенно проступает объёмная буква «Т».
* **Биологическое движение:** В полной темноте студии на экранах мониторов появляются разрозненные светящиеся точки. Поначалу они кажутся хаотичными, но как только они приходят в движение, траектории их перемещения моментально позволяют безошибочно распознать идущего человека. Лектор включает свет и представляет Мелани, сотрудницу Королевского института, к чьим основным суставам были прикреплены маленькие лампочки. Всего нескольких динамических точек оказалось достаточно, чтобы запустить в мозге сложнейший процесс распознавания человеческой фигуры.

## 🧬 Природа против воспитания: как формируются наши ожидания
[[JUMP:47:24]]

В финальной части лекции Колин Блейкмор задаётся фундаментальным вопросом: заложены ли наши перцептивные ожидания генетически до рождения или мы приобретаем их в процессе опыта? Нейробиолог констатирует, что реальность представляет собой комбинацию обоих факторов, а степень врождённой готовности жестко зависит от биологического вида.

В качестве примеров полярных эволюционных стратегий приводятся животные:

* Жираф рождается в дикой саванне, где стадо постоянно преследуют хищники, такие как львы. Ему жизненно необходимо использовать свои чувства и двигаться сразу после появления на свет. На кадрах хроники видно, как новорождённый детёныш, едва обсохнув от лизания матери, встаёт на ноги и уже через несколько минут способен бежать вместе со стадом. Его сенсорные ожидания полностью сформированы внутриутробно.
* Новорождённые мышата, напротив, рождаются абсолютно беспомощными, слепыми и с запечатанными слуховыми проходами. Они ничего не знают о мире, их мозг на этом этапе запрограммирован лишь на то, чтобы транслировать ультразвуковые крики о помощи, используя органы чувств своей матери как внешнюю систему жизнеобеспечения.

Человеческие младенцы занимают промежуточное положение, но обладают удивительно развитыми врождёнными механизмами. Опыты Клауса фон Хофстена в Германии показывают, что совсем маленький ребёнок не просто следит глазами за движущимся предметом, но и точно протягивает к нему ручку наперерез. Это доказывает, что в мозг младенца уже с рождения вшиты базовые геометрические репрезентации пространства и понимание собственной скорости реакции и задержки анализа.

Параллельно у многих видов работает механизм быстрого дообучения, известный как импринтинг (запечатление), открытый Конрадом Лоренцем. Птенцы гусей или кур в первые дни жизни запоминают первый движущийся объект как свою мать. Дочь лектора Джессика выносит в студию новорождённых цыплят, которые послушно бегают за маленькой заводной игрушечной уткой, поскольку были выведены в инкубаторе Королевского института совместно с этим макетом.

Способность к обучению универсальна. Доктор Питер Мобс из Колледжа королевы Марии продемонстрировал поразительный эксперимент с пчелой, зафиксированной в металлической трубке. Когда на её усики направляют струю воздуха с запахом гвоздичного масла, насекомое никак не реагирует. Затем её усиков касаются раствором сахара, и она выдвигает хоботок (пробосцис), чтобы пить. 

Всего после одной такой совмещённой пробы у пчелы формируется устойчивая связь: при повторном пуске запаха гвоздики (без сахара) она моментально вытягивает хоботок. Блейкмор успешно демонстрирует эту обученную пчелу прямо на лекционном столе спустя несколько часов после утренней тренировки.

Человек же является вершиной пластичности и способен полностью перестраивать свои перцептивные ожидания за считанные секунды даже во взрослом возрасте. Подросток Тим надевает специальные инверсионные очки с призмами, которые оптически смещают мир в сторону. Пытаясь бросить мяч в коробку профессора, Тим поначалу промахивается на огромное расстояние. 

Однако, продолжая совершать попытки, он буквально за 5–6 бросков полностью корректирует свои движения и начинает попадать в цель со стопроцентной точностью. Его мозг на лету пересчитал всю систему координат между зрением и моторикой. Когда очки снимают, Тим по инерции бросает мяч в противоположную сторону, но его мозг снова мгновенно возвращается к исходным настройкам. Наша способность адаптироваться к изменяющемуся миру безгранична.