Не забывая о системах, давайте для начала вкратце рассмотрим функции четырех долей коры мозга и их взаимодействие в рамках нижней и верхней систем. Углубимся же мы в этот вопрос позже, описывая научный фундамент нашей теории.

Затылочные доли (часть нижнего мозга) занимаются исключительно обработкой поступающей от глаз зрительной информации, а ключевые части височных долей (тоже отнесенные к нижнему мозгу) обрабатывают слуховую информацию. Эти отделы коры организуют сигналы, несущие информацию от органов чувств, отфильтровывают шум от сигналов, а затем передают эти сигналы дальше в мозг.

Как показали Ангерлейдер и Мишкин, а кроме них и множество других исследователей, некоторые части височных долей связаны с памятью на формы и звуки. Таким образом, сигналы, поступающие от глаз и ушей, в конечном счете получают доступ к соответствующим представлениям об объектах, как ключ к замку. Эта информация от глаз и ушей, кроме того, передается в нижние части лобных долей, которые с помощью многочисленных нейронных связей тесно взаимодействуют с височными и затылочными долями. Нижние части лобных долей обрабатывают эмоциональные воспоминания.

В общем, нижняя часть коры занимается в основном обработкой информации, поступающей от органов чувств, и ее использованием для активации воспоминаний о соответствующих сенсорному входу объектах и событиях. Например, когда вы видите лицо подруги в море чужих лиц, вы узнаете его, потому что зрительная информация действует как ключ, открывающий ячейку памяти о вашей подруге. Благодаря активации данных памяти вы узнаете о вещах, не данных непосредственно в опыте, например, что она любит капучино, имеет большой опыт работы в вашей отрасли и часто дает хорошие советы.

Знание о том, что вы видите или слышите, лишь иногда является самоцелью (например, когда вы смотрите телевизор), но это отнюдь не частая ситуация. Обычно мы хотим знать, что происходит вокруг нас, потому что это помогает постановке и достижению целей. Например, вы можете попросить свою подругу встретиться с вами в любимом кафе, чтобы выпить чашку капучино, и попробовать спросить у нее совет по поводу имеющейся у вас на работе проблемы.

Откуда берутся подобные планы и как они реализуются?

Разработка и реализация планов — это прерогатива системы верхнего мозга. В частности, эти функции реализуют верхние отделы лобных долей. Но как верхние части мозга узнают, что воспринимается в данный момент? Информация о том, где объекты расположены в пространстве, настолько важна при планировании, что она обрабатывается непосредственно в верхних частях мозга. Ведь мы должны знать, где находятся предметы, для того, чтобы успешно перемещаться в пространстве и управлять своим телом. (В нашем примере без такой информации вы не могли бы знать, как пробраться сквозь толпу к своей подруге и поговорить с ней.) Однако надо учитывать не только расположение объектов — нам также необходимо знать, что это за объекты. Такая информация из нижнего мозга идет в верхний мозг, позволяя последнему использовать и знания о природе воспринимаемых объектов.

Работа верхней и нижней частей мозга координируется через множество путей. Например, когда области зрительного и слухового восприятия (в затылочных и височных долях) посылают сигналы следующим структурам нижних частей коры, они одновременно посылают сигналы вверх — теменным долям. Как мы отмечали ранее, теменные доли, помимо прочего, регистрируют местоположение объектов (ваша подруга в толпе). Затем эта информация передается в верхние части лобных долей. На самом деле теменные доли и верхние части лобных долей очень тесно соединены множеством нервных связей; эти соединения настолько многочисленны и так узкоспециализорованны, что кажется очевидным, что теменные доли и лобные работают вместе, в тесной связи друг с другом.

Верхняя часть лобных долей также содержит многочисленные области, которые управляют движениями. Поскольку наши движения происходят непосредственно в окружающей нас среде, необходимо знать местоположение объектов для программирования движения, чтобы дотянуться до них, перешагнуть через них, убежать от них и так далее. Желая подойти к своей подруге, вы должны знать, где она находится по отношению к вам; чтобы поговорить с ней, следует учесть, куда она смотрит, а еще вам нужно оказаться достаточно близко к ней (но не чересчур близко!), чтобы она могла легко вас услышать.

Многие из верхних участков лобных долей занимают промежуточное положение после получения информации (сенсорные сигналы) и до результатов на выходе (действия), так что эти области задействованы в принятии решений и разработке планов. Они получают информацию не только от нижних частей мозга об объектах, которые мы воспринимаем, и от теменных долей о том, где эти объекты находятся, но также информацию от нижних отделов лобных долей, которые участвуют в формировании эмоций.

Следовательно, верхние отделы лобных долей могут соотносить информацию о том, что перед нами наши эмоциональные реакции на воспринимаемые объекты и наши цели. Кроме того, они играют главную роль в формулировании планов, принятии решений и направлении нашего внимания (отчасти благодаря связям с теменными долями); эти отделы мозга позволяют нам определиться с тем, как себя вести, учитывая наши цели и эмоциональную реакцию на разворачивающиеся события.

Разделительной линией между лобными и теменными долями служит центральная борозда (бороздами называют складки коры, а эта очень глубокая борозда носит название «Сильвиева щель»). Сразу перед этой почти вертикальной складкой, спереди от центральной борозды, в лобных долях, находится особая зона моторной коры, контролирующая точные движения. А прямо позади центральной борозды, в теменных долях, располагается соматосенсорная зона, обрабатывающая поступающие от тела ощущения.

Почему области информационного входа и двигательного выхода располагаются рядом друг с другом? Вот один из возможных ответов. Очевидно, что мы не всегда упорствуем в реализации изначального плана, если он не ведет к желаемым для нас последствиям. Например, после того как вы поговорили с вашей подругой, вы достаете телефон, чтобы отметить в календаре день, в который вы планируете встретиться. Но телефон начинает выскальзывать из руки. Вы быстро сжимаете его, не давая ему упасть на землю. С точки зрения систем имеет смысл расположить источник обратной связи об ощущениях от действия в непосредственной близости от области, которая управляет вашими точными действиями. Такой механизм позволит системе использовать обратную связь быстро, корректируя движения для оптимального достижения определенной цели (в данном случае цель — не позволить телефону упасть).

Эти соображения о том, как взаимодействуют различные участки мозга, привели Стивена, соавтора этой книги, к идее организовать команду для проведения большого, беспрецедентного анализа научной литературы о функциях верхних и нижних отделов коры. (Более подробно об этом в главе 3.) Проведенный анализ выявил ключевые функции этих двух систем.

Система нижнего мозга организует сигналы от органов чувств, одновременно сравнивая то, что воспринимается в настоящее время, со всей информацией, уже сохраненной в памяти, а затем использует результаты таких сравнений, чтобы классифицировать и интерпретировать объект или событие, которое порождает поступающие сигналы.

Система верхнего мозга использует информацию об окружающей среде (в сочетании с другими видами информации, например, эмоциональными реакциями и потребностями в еде или воде), чтобы выяснить, каких целей следует попытаться достичь. Она активно разрабатывает планы, генерирует ожидания относительно того, что должно произойти, когда план выполнен, и затем — по мере осуществления плана — сравнивает происходящее с ожиданиями, корректируя план в соответствии с имеющимися изменениями (например, меняя положение пальцев, когда телефон начинает выскальзывать из вашей руки).

Здесь важно сказать еще раз: две системы всегда работают вместе.

Вы используете верхние отделы мозга, чтобы, например, решить подойти к подруге и поговорить с ней, только после того как опознаете ее, что произойдет только благодаря нижележащим отделам. И после разговора с ней вы формулируете другой план, чтобы отметить в календаре день и время будущей встречи с ней, а затем вам приходится контролировать то, что произойдет (снова используя нижние отделы коры мозга), когда вы пытаетесь осуществить этот план (а это уже дело вышележащей части коры). Кроме того, система верхнего мозга готовит систему нижнего мозга для классификации ожидаемых объектов и событий, что заставляет эту систему работать эффективнее. Если вы ожидали увидеть вашу подругу в толпе, это будет на самом деле проще, чем заметить ее без предварительного предупреждения. Ожидание (через верхние отделы мозга) «подготавливает» механизмы распознавания в нижнем мозге.

Существуют разные пути взаимодействия этих систем, и мы расскажем об этом подробнее в главе 3. А сейчас пришла пора высказать нашу ключевую гипотезу: любой человек склонен использовать каждую из этих двух систем мозга в большей или меньшей степени.

Следует подчеркнуть, что все мы задействуем обе системы мозга в любое мгновение нашего бодрствования — без этого мы не могли бы функционировать в мире. Однако следует различать степень их использования. Одно дело, когда структуры мозга задействуются, например, для обеспечения ходьбы, и такое их использование полностью продиктовано ситуацией, необходимостью.

Другое дело — использовать мозг для танцев, то есть необязательного, дополнительного навыка. Мы редко оказываемся в ситуациях, когда мы непременно должны танцевать. Но вы можете научиться танцевать, и танец может перерасти в хобби — и тогда вы будете хвататься за любую возможность потанцевать.

Когда мы говорим о различиях в степени использования систем верхнего и нижнего мозга, мы говорим о таких дополнительных навыках — о функциях, которые обычно не продиктованы наличествующей ситуацией. В этом смысле вы можете полагаться на одну или другую систему мозга в большей или меньшей степени. Например, можно чаще полагаться на нижние отделы мозга и быть более наблюдательным, но в меньшей степени способным к составлению сложных и подробных планов. Склонность опираться на ту или иную систему существенно влияет на ваши мысли, чувства и поведение. Представление о том, что каждая из систем может использоваться чаще или реже (по причинам, которые мы изучим в главе 6), — суть теории когнитивных режимов.

Давайте перейдем к краткому обзору этой теории.