Глава 7
Буриданов осел

На заре нейровизуализации, примерно с 1995 по 2005 год, невероятную популярность в когнитивной нейробиологии приобрела функциональная МРТ. В отличие от предшественницы, позитронно-эмиссионной томографии, она не требовала введения в организм радиоактивных изотопов. Метод подкупал быстротой и безопасностью. Центры нейровизуализации открывались во всех крупных исследовательских университетах, сперва на кафедрах рентгенологии медицинских институтов, затем на факультетах психологии. У немедиков впервые оказались в распоряжении инструменты, прежде имевшиеся лишь у рентгенологов. ФМРТ демократизировала нейровизуализацию. В целом, я думаю, это к лучшему. Чем шире доступ к технологии, тем выше вероятность открытий и прогресса.

С появлением нового инструмента в этой области начали тысячами возникать разовые исследовательские проекты. В научных журналах и прессе то и дело мелькали красочные изображения человеческого мозга с обозначенной областью нейронной активности для какого-нибудь взятого наобум психического процесса. Много внимания уделялось эмоциям — в духе «а это у нас центр счастья». Каюсь, угораздило и меня, пусть и не по личной инициативе. Мои ранние исследования отдельных частей мозга, связанных с принятием решений, попали на обложку Forbes с броским заголовком «В поисках кнопки “Купить”». Доступ к томографу обходился дорого, поэтому в ранних исследованиях испытуемых обычно было не больше двенадцати — двадцати. Однако из-за такой маленькой выборки результаты этих ранних исследований, скорее всего, были ошибочными. Очень немногие из этих исследований воспроизводились повторно в основном потому, что никому не хотелось тратить время и деньги на подтверждение чужих открытий и опытов, когда в мозге еще столько неизведанного.

Из-за этих красочных картинок с очагами активности самые суровые критики нейровизуализации дали ей прозвище «блобология» (от blob — клякса, шишка) — с отсылкой к существовавшей больше столетия псевдонауке френологии, в рамках которой особенности характера пытались определять по шишкам на черепе. В глазах критиков фМРТ была все той же френологией, только в новой упаковке — для аудитории XXI века.

Но для нас, тех, кто этим занимался, тот ранний период истории нейровизуализации был сплошным упоением. Мы чувствовали себя покорителями прерий, первопроходцами, храбро проникавшими туда, где еще никто не бывал. Что может быть проще — придумать эксперимент, набрать студентов-испытуемых и за пару вечеров или выходных нагрести вагон данных? Вопрос лишь в доступе к сканеру и финансировании этого доступа.

Раздолье для ковбоев от нейронауки закончилось где-то в 2008 году. Сперва Крейг Беннет, тогда постдокторант в Дартмутском колледже, сунул в томограф мертвую семгу. И обнаружил, что при отсутствии необходимых статистических поправок получается, будто в мертвой тушке наблюдается активность нейронов. Это привело к моментальному пересмотру требований к представляемым результатам в области нейровизуализации. Затем Эд Вул, тогда студент Массачусетского технологического института, написал статью с провокационным названием «Вуду-корреляции в социальной нейробиологии». Вул показал, что авторы многих авторитетных научных работ с использованием фМРТ непреднамеренно анализировали одни и те же данные дважды, что делало результаты более убедительными, чем они были в действительности.

Однако у науки есть способность к самокоррекции. Иногда на это требуется время, но в конце концов люди осознают ошибки ранних экспериментов и начинают вырабатывать стандарты правильного применения технологии. В нейровизуализации величина выборки постепенно подросла, хотя по-прежнему остается удручающе маленькой. А благодаря таким критикам, как Беннет и Вул, самая значительная перемена заключалась в осознании того, насколько легко получить при исследовании мозга ложные результаты. Такие результаты возникают, когда исследователь заявляет, что некая область мозга активируется при выполнении когнитивной задачи, тогда как на самом деле он видит лишь случайный всплеск в море беспорядочных флуктуаций. Отличить одно от другого не всегда удается, однако, по крайней мере, планка теперь поднята выше.

Во многих смыслах наш собачий проект был возвращением к тем временам «Дикого Запада». Когда мы с Марком начинали его в 2011 году, к нейровизуализации уже относились прохладно. Научные журналы предъявляли все более строгие требования к величине выборки и статистическим поправкам. Поэтому, когда мы обучили смирно лежать в томографе всю нашу подопытную группу из двух собак, мои коллеги отнеслись к происходящему с оправданным скепсисом.

Но мы не сдавались. Мы привлекли к участию других хозяев с собаками. Мы воспроизвели наши первоначальные эксперименты на большей выборке. Мы усовершенствовали статистические методы в соответствии с требованиями нашей научной области. И тем не менее одна неразрешимая трудность продолжала нас преследовать.

Многие ученые по-прежнему ставили под вопрос нашу интерпретацию активности мозга. Критике подвергался не только собачий проект. В рамках отхода от нейровизуализации Расс Полдрак, нейробиолог из Техасского университета в Остине, написал важную статью о сложностях определения психических процессов на основании наблюдаемой активности мозга. Он доказывал, что в силу тесной взаимосвязи областей мозга тот или иной его участок может выполнять не одну функцию. И функция определенного участка в любой момент времени зависит не только от его активности, но и от происходящего в связанных с ним областях. Из-за этой тесной взаимосвязи, утверждал Полдрак, нельзя делать выводы о психическом процессе на основании одной лишь активности в определенной области мозга. Он назвал это «проблемой обратного вывода».

Способов борьбы с этой проблемой предлагалось несколько. Первый — интерпретируя психические процессы, рассматривать согласованную активность сразу во многих областях мозга. Этот подход привел к появлению коннектомики. На практике коннектомные исследования требуют огромного количества данных и терпеливых испытуемых, готовых долго сохранять неподвижность в томографе. Наши собаки, как бы хорошо они ни были выдрессированы, таким терпением не обладали, и для них эти исследования оказались бы непосильным испытанием. Второй способ — ставить такие эксперименты, чтобы они были сфокусированы на одном определенном когнитивном процессе. Иногда такой подход требует серии экспериментов. Мы с Марком и Питером решили пойти по этому пути.

Самая суровая критика в адрес собачьего проекта исходила от представителей лагеря консервативных бихевиористов. Надо признать, мало кто из ученых по-прежнему исповедовал сформулированные Скиннером принципы в чистом виде, однако именно в бихевиористском ключе норовили истолковать любое наше открытие.

Претензии — вариации на тему «проблемы обратного вывода» — сводились к тому, что, может быть, у собак просто формируют цепочку условно-рефлекторных связей. Ведь мы приучали их к томографу, награждая за смирное лежание сначала в головной катушке, потом в симуляторе томографа, потом в симуляторе с добавлением шума и, наконец, в настоящем томографе. И даже в эксперименте «можно/нельзя» они получали лакомство за неподвижность. Что, если, с собачьей точки зрения, все это просто последовательность действий, ведущая к награде? Тогда любая наблюдавшаяся нами активность в их мозге обусловлена обыкновенным ассоциативным обучением. И незачем приплетать сюда мышление, эмоции и даже разум!

Честно говоря, я сам бросил бихевиористам вызов в статье для The New York Times, в которой писал: «Благодаря возможности заглянуть непосредственно в мозг и обойти бихевиористские ограничения, МРТ может рассказать нам о внутренних ощущениях собаки».

Дерзкое высказывание. Но я был убежден в своих словах, когда писал ту статью, и готов был отстаивать их перед бихевиористской критикой. В то время у нас было еще мало доказательств, что мы регистрируем именно эмоции, пока все сводилось к нескольким собакам, реагирующим в томографе на жестовые сигналы. Изначальный эксперимент был выполнен как классический условный рефлекс по Павлову, поэтому неудивительно, что бихевиористов задели за живое мои выводы о чувствах у животных. Но я всю сознательную жизнь держал собак и не готов был признавать, что наши собратья представляют собой бесчувственные механизмы. У каждого из них свой характер, свои симпатии и антипатии, они совершают целенаправленные поступки, которые предполагают более высокий уровень мышления, чем отводят им бихевиористские модели.

По мере того как собачий проект разрастался, участников становилось больше, а эксперименты усложнялись, вопрос о мотивации испытуемых вставал все острее. Одной только искренней убежденностью неопределенность «обратного вывода» не преодолеть. Пришло время разобраться.

Неужели они и вправду все делают только ради сосисок?

За четыре года работы над проектом я успел узнать наших собак как своих собственных. У каждой имелись особенности. Кто-то любит играть. Кто-то осторожничает. Кто-то, как Либби например, кидается на других собак, а кто-то безразличен. И хотя лакомство любили все, кого-то, как Кэйди, явно больше интересовало настроение хозяина, по крайней мере пока хозяин был рядом. Многие охотно меняли угощение на беготню за мячиком или перетягивание каната.

Разумеется, в томографе мы играть с собаками не могли, но излить на испытуемого бурный поток похвал хозяину ничего не мешало. Соответственно, нам предстояло узнать, насколько ценна для собаки социальная награда сама по себе. Сравнится ли она с куском сосиски? Мы назвали этот эксперимент «лакомство или похвала».

Одна из главных трудностей заключалась в необходимости соблюдать неподвижность. Сравнивать похвалу и лакомство напрямую было невозможно, поскольку, поедая пищу, собака в любом случае двигается, а значит, нужно каким-то образом обеспечить неподвижность при получении обоих типов наград. Несколько недель мы ломали голову, ища выход. Рассматривали вариант держать лакомство у собаки перед носом — как в зефирном эксперименте, — но в этом случае, даже если собака не шевельнется, все равно возникнет путаница в ощущениях. Поскольку у вербальной похвалы запаха нет, мы рискуем противопоставить не лакомство и похвалу, а запах пищи и его отсутствие.

Нам требовался эксперимент, который исключал бы все сенсорные различия между лакомством и похвалой, оставляя только ценность поощрения как таковую. Несколько недель мы бились над неразрешимой, как нам казалось, проблемой, а потом нас озарило. И предпосылки для этого решения присутствовали в проекте с самого начала.

На всем протяжении проекта наши испытуемые реагировали на жестовые сигналы, обозначавшие тот или иной исход. Одна поднятая ладонь означала «будет сосиска». Две ладони, развернутые пальцами друг к другу, означали «сосиски не будет». Скрещенные на груди руки значили: «Не шевелись, даже если услышишь свисток». Чтобы получить пригодные для интерпретации данные фМРТ, необходимо было сосредоточиться на отклике на жестовый сигнал, а не на то, что за ним последует, поскольку последующее обычно искажалось на сканах артефактами движения. Активность мозга при реакции на жестовый сигнал отражала степень предвкушения. У человека, как уже известно ученым, одной из ключевых структур мозга, активирующихся при предвкушении чего-либо приятного для него — например пищи, денег, музыки — является хвостатое ядро. Поэтому, когда еще в самых ранних экспериментах мы обнаружили, что и у собак хвостатое ядро реагирует схожим образом на жестовые сигналы в предвкушении лакомства, стало ясно: мы на пороге какого-то интересного открытия.

Предвкушение крайне интересно тем, что это внутренний процесс, нечто происходящее в сознании собаки. Прямого внешнего проявления оно не получает, поэтому нам предоставляется идеальная возможность использовать нейровизуализацию для понимания психического процесса, который в противном случае оказался бы для нас недоступным. Нам, людям, предвкушение или предугадывание знакомо хорошо, хотя описать его словами несколько затруднительно. Предвкушение вызывает восторг и дарит иногда больше радости, чем само предвкушаемое, а предчувствие чего-то плохого нередко пугает и нервирует сильнее, чем непосредственное событие. Взять хотя бы визит к стоматологу.

Жестовые сигналы выручали нас во многих экспериментах. Поскольку хозяин всегда в поле зрения, внимание собаки сосредоточено на нем. С помощью жестовых сигналов мы подкрепляли интерес испытуемых, мотивировали оставаться в томографе, рядом с хозяином и во взаимодействии с ним. Но противопоставить лакомство и похвалу с помощью жестовых сигналов мы не могли. Если хозяин будет постоянно оставаться на виду, собака получит непрерывный поток социального вознаграждения, тогда как лакомство будет поступать дискретно, а значит, противопоставление окажется неравным. Кроме того, лакомство обычно выдает хозяин, поэтому в таком взаимодействии пища и социальное вознаграждение будут получены одновременно.

В данном эксперименте хозяина необходимо было убрать с глаз собаки. По-другому никак. Чтобы обеспечить равенство условий, появление хозяина и вербальная похвала должны были быть, как и пищевая награда, эпизодическими. Однако нам все равно требовалось вызвать состояние предвкушения для обоих типов наград.

Если хозяина в поле зрения собаки быть не должно, единственная альтернатива — ввести новые зрительные сигналы — один для лакомства, другой для похвалы. Можно было бы выводить их изображение на экран в створе тоннеля томографа (допустим, на компьютерный монитор), но тогда хозяин не смог бы взаимодействовать с собакой лично. Кроме того, дома никто из собак не проявлял интереса ни к телевизору, ни к интернету (возможно, правда, все дело в отсутствии контента, ориентированного на четвероногих).

Как-то вечером Келли откопала во дворе сокровище. Я узнал об этом по отчаянному лаю Като. Сам по себе лай еще ничего не значил: Като лаял по любому поводу — такой у него был универсальный способ общения. Разница заключалась только в энергии, которую он в этот лай вкладывал: чем интереснее добыча у другой собаки, тем сильнее надрывался Като.

Судя по тому, как он заходился в этот раз, Келли добыла что-то исключительно ценное — обычно это оказывался какой-нибудь мелкий зверек вроде крота.

Не успел я выйти наружу и выяснить, что у них там происходит, как на кухню ворвалась вся собачья стая во главе с Келли, гордо сжимающей в пасти не крота, а перепачканную Барби — привет из детства моих дочерей, надо полагать. Кукла знавала лучшие времена. Однако теперь, оказавшись в роли собачьего трофея, она подсказала нам решение для эксперимента с похвалой и лакомством.

Будем использовать игрушки!

На следующий день мы с Питером устроили мозговой штурм.

— И как будем их предъявлять? — спросил Питер.

— На палке? Приклеить яркую цветную игрушку на деревянный штырь.

— Да, это хорошо. Показываем игрушку на десять секунд, а затем выдаем награду.

Мне эта мысль тоже понравилась.

— Одна игрушка означает выдачу сосиски, другая — похвалу от хозяина.

Питер в раздумье наморщил лоб.

— Но хозяин при демонстрации игрушки все равно должен оставаться вне поля зрения, по крайней мере до того момента, как будет хвалить собаку.

Да, он прав. Чтобы соблюсти чистоту эксперимента, нам нужно сформировать у собак ассоциации между игрушкой и соответствующим вознаграждением. Устоят ли собаки в томографе, наблюдая кукольный спектакль, который мы собираемся перед ними разыгрывать? Был только один способ выяснить.

Мы с Питером разошлись по домам — рыться в детских корзинах на предмет чего-нибудь яркого. Сперва я хотел взять ту самую Барби, которую добыла Келли, но вовремя сообразил, что насаживать пластиковую красотку на палку, пожалуй, не лучшая идея. Вместо Барби я выбрал рыцаря на коне. Около пятнадцати сантиметров длиной и десяти сантиметров высотой, насыщенного кобальтового цвета — как раз то что надо, чтобы воздействовать на цветовые рецепторы, максимально чувствительные к синему цвету. Даже если самого всадника собака не идентифицирует, от других игрушек он будет отличаться по окраске. Копаясь среди детских вещей, я наткнулся на щетку для волос — такую цилиндрическую, с щетиной во все стороны. Ни в игрушке, ни в щетке не было металла, а значит, отсутствовал риск засасывания их в магнит.

Питер позаимствовал у своего сына машинку — малышовую версию «Фольксвагена-жука» цвета фуксии с желтыми колесами. Она будет воздействовать на другой цветовой рецептор, максимально чувствительный к желтой части спектра.

Я просверлил на станке отверстия во всех игрушках и закрепил наш инвентарь эпоксидным клеем на метровых деревянных стержнях.

Первой поучаствовать в новом эксперименте выпало Кэйди, флегматичной помеси лабрадора. Мы установили на тренировочной площадке симулятор томографа и придвинули лестницу, а хозяйка Кэйди, Патриция Кинг, поставила в тоннель головную катушку.

Услышав команду забираться, Кэйди взбежала по ступенькам и, как положено, водрузила морду на стойку.

Я принес камеру на штативе и нацелил ее в створ тоннеля. За исключением тех недолгих моментов, когда Патриция будет появляться, чтобы похвалить Кэйди, никого из людей в поле зрения собаки быть не должно, поэтому реакцию Кэйди нам предстояло отслеживать с помощью камеры.

Это нужно было делать вдвоем. Я уселся на пол за тоннелем томографа, чтобы Кэйди меня не видела. У нас было три типа попыток, заранее расставленных компьютером в случайном порядке. Синий рыцарь будет означать выдачу сосиски. Розовая машинка — похвалу. А щетка для волос нужна только для зрительного контроля и не означает ничего.

Для первого раза я быстро продемонстрировал Кэйди все три стимула, высовывая каждую игрушку секунды на три. Показав синего рыцаря, я нанизал кусок сосиски на длинный стержень, который моя дочка окрестила наградным шампуром, и поднес его, словно бильярдный кий, к морде Кэйди. Судя по жадному чавканью, лакомство пошло на ура. Показав розовую машинку, я кивнул Патриции, и она появилась перед Кэйди с бурными: «Умница! Молодец!»

После десяти повторов попыток каждого типа мы сделали перерыв и посмотрели отснятое видео. Кэйди оставалась абсолютной загадкой. Все это время собака выдерживала требуемую стойку, и по выражению ее морды никак нельзя было угадать, что она думает или чувствует. Впрочем, это даже хорошо, иначе зачем нам вообще делать МРТ. Чтобы закрепить у Кэйди ассоциации между игрушками и наградами, мы провели еще два раунда, а потом повторили все это через две недели, проверяя устойчивость ассоциаций. Теперь можно было экспериментировать в настоящем томографе.

На сканировании Кэйди тоже не подвела. В пассивных заданиях, когда требовалось лишь смирно лежать в головной катушке, ей не было равных. Поэтому именно с Кэйди мы начинали «обкатку» экспериментов. Не сомневаясь, что это задание окажется по силам и остальным нашим испытуемым, мы по той же схеме, что и с Кэйди, приучили их к условным сигналам в виде игрушек. За несколько месяцев нам удалось пропустить через томограф всех.

Анализ результатов фМРТ затруднений не вызывал. Как и в изначальных экспериментах, мы намеревались сосредоточить внимание на хвостатом ядре. Это ядро образует большую перевернутую «С», дуга которой, начавшись крутым изгибом у лобных долей мозга, тянется почти до самой затылочной части. У человека передняя часть этой дуги связана с теми отделами лобной коры, которые отвечают за такие когнитивные функции, как планирование, или, как мы наблюдали в эксперименте «можно/нельзя», за самоконтроль. Далее хвостатое ядро сливается со структурой под названием прилежащее ядро, входящей в системы, отвечающие за подкрепление и мотивацию. Вот в этой части хвостатого ядра мы и будем измерять активность при предъявлении разных стимулов. Ключевым будет сравнение реакций на синего рыцаря и розовую машинку. Если один из стимулов вызовет бóльшую активацию, значит, соответствующая ему награда вызывает большее предвкушение.

Сперва, чтобы проверить, закрепилось ли отдельное значение за каждым из стимулов, мы сравнили активность при предъявлении машинки и рыцаря с активностью при предъявлении щетки. Все, как и предполагалось: игрушки вызывали сильную активность в хвостатом ядре, а щетка — нет.

Однако, когда мы сравнили ответы на рыцаря и щетку друг с другом, оказалось, что между ними нет значимой разницы. Активность в хвостатом ядре возрастала как при предъявлении рыцаря, так и при предъявлении машинки. То есть собаки усвоили, что рыцарь означает лакомство, а машинка — похвалу, однако предвкушали оба поощрения в равной степени.

Тоже, в общем-то, интересное открытие, но изначально мы замахивались на нечто более существенное. Всего в этом эксперименте поучаствовали пятнадцать собак — рекордное число для проекта и достаточное, чтобы удовлетворить требования критиков, которые будут с пристрастием изучать наши результаты.

Каждый день мы с Питером разглядывали карту активности мозга. На разницу в реакции на лакомство и похвалу не наблюдалось даже намека.

— Может, одни собаки любят пищу, а другие похвалу… — начал я.

— И, объединяя результаты, мы нивелируем разницу, — закончил мою мысль Питер.

В эксперименте с когнитивным самоконтролем мы обнаружили устойчивую корреляцию между активностью лобных долей и способностью собаки проявлять самоконтроль в самых разных контекстах. И теперь, объединив в эксперименте с похвалой и лакомством данные по активности мозга для увеличения выборки, мы обеспечили необходимую статистическую мощность, однако индивидуальные различия между собаками пока оставались за кадром. Как и в зефирном эксперименте, здесь нельзя было стричь всех под одну гребенку.

Питер отобрал из общей массы результаты активности хвостатого ядра для каждой из собак и ранжировал их по величине расхождения между реакцией на лакомство и на похвалу. Самые высокие показатели в реакции на похвалу принадлежали Перл, Кэйди и Велкро, тогда как Большой Джек, Трюфель и Оззи выдали самые высокие результаты на лакомство. Большой Джек свою кличку получил неспроста. «Большим» его стали называть не с рождения. А что касается прелестного йоркширского терьера Оззи — вот уж кто готов был душу продать за угощение! Даже его хозяйка, Патти Руди, не питала иллюзий насчет своего ненаглядного: «У Оззи всегда только вкусненькое на уме».

На другом конце спектра находились собаки с наиболее сильной привязанностью к хозяевам: добродушные миляги Перл, Кэйди, Велкро. Наблюдая за ними на подготовительных занятиях, я не мог отделаться от ощущения, что главное для них — настроение хозяина. А еда — это так, заодно.

Распределение по степени активизации хвостатого ядра примерно соответствовало характерам собак, но нам требовался менее субъективный способ измерения.

Мы привыкли считать предпочтения человеческой прерогативой, но они имеются и у животных. Измерять собачьи предпочтения можно по-разному. Людей, будь они участниками нашего эксперимента, достаточно было бы попросить сделать выбор. Как, например, в Pepsi Challenge, рекламной кампании, начатой еще в 1970-х, где кока-кола противопоставлялась пепси — типичная задача с принудительным выбором. Нам требовался аналог Pepsi Challenge для собак, только чтобы вместо кока-колы и пепси у нас соревновались лакомство и похвала. И поскольку собаки о своих предпочтениях сообщить не могут, нужен был такой тест, в котором предпочтение выразилось бы в поведении.

Задания на выбор из нескольких вариантов используются в экспериментах с животными достаточно часто. Приматов — человекообразных и обычных обезьян — можно без труда научить указывать на предметы или стучать по ним пальцем, а крыс и голубей — нажимать на клавиши для получения желаемого. И хотя мы могли научить наших собак указывать на предпочтительный предмет носом, трудности вызывала механика обеспечения соответствующей награды. Если лакомство еще можно было без труда доставлять по какому-нибудь желобу, то похвала от хозяина требовала иного способа доставки. Хозяин мог бы прятаться за дверью и показываться, когда собака выбирает похвалу, но на тренировочной площадке такое организовать трудно.

Поэтому, чтобы не усложнять, мы решили остановиться на лабиринте.

Соединив в основном тренировочном помещении несколько детских воротец, мы сделали барьер в форме буквы V, направленной углом к двери, за которой предстояло дожидаться собакам. Когда дверь откроется, собака выйдет в основное помещение и окажется на «развилке», где должна будет решить, куда свернуть. В конце одного рукава будет сидеть на стуле хозяин — спиной к собаке, чтобы избежать дополнительного поощрения мимикой. В конце другого рукава будет миска с лакомством.

Поскольку до сих пор собаки ни с чем таким не сталкивались, нужно было сперва познакомить их с «правилами», иначе лабиринт не поможет нам проанализировать предпочтения.

Роль первопроходца в этот раз досталась Перл — энергичной золотистой ретриверше. Марк четырежды провел Перл от двери по каждому из рукавов — дважды к лакомству, дважды к хозяину и похвале, один раз поменяв два варианта вознаграждения местами. Затем наступил этап свободного выбора. В отличие от Pepsi Challenge, где участники выбирали только один раз, мы решили, что у каждой из собак будет несколько попыток выразить свои предпочтения. Отчасти это объяснялось невозможностью удостовериться, что собаке понятно задание, — чтобы разобраться в происходящем, ей может потребоваться несколько попыток. Мы решили, что двадцати будет достаточно.

Приступая к первой попытке, Марк открыл дверь, и Перл увидела в правом рукаве лабиринта свою хозяйку — Вики Д’Амико. Посмотрела налево, еще раз оглянулась на Вики, но все-таки бодрой рысцой двинулась к миске с лакомством. На все про все ушло пять секунд.

Вики пересела налево, миску переставили направо. Чтобы у собак не вырабатывалось предпочтение одной стороны, лакомство и похвалу необходимо было каждый раз менять местами. На второй попытке Перл сразу направилась к Вики. На третьей она наконец свернула направо, где Вики сидела в этот раз. По итогам двадцати попыток стало ясно, что Перл предпочитает левую сторону (75% от общего количества попыток), но при этом в 70% случаев она все же сворачивает к хозяйке. В ряде попыток Перл не могла определиться с выбором и просто кружила по комнате.

За несколько месяцев мы протестировали всех наших собак — разброс в результатах оказался широчайшим. Кто-то в 100% случаев выбирал лакомство, кто-то в целых 85% попыток устремлялся к хозяину. Большинство держалось где-то посередине.

Одним только подсчетом процентных соотношений этот эксперимент для нас не ограничился. При первых попытках многие собаки без колебаний кидались к хозяину, как будто забывали о лакомстве, ожидающем по другую сторону разделительного барьера. Иногда на полпути к хозяину они замечали миску, но, не понимая, как до нее добраться, назад уже не поворачивали. Хозяева, конечно, радовались, что их предпочли сосиске.

Однако рано или поздно большинство собак усваивало, что лакомство находится в свободном доступе и что свернуть к миске не возбраняется. Иногда мы отчетливо видели, как собаку осеняет: «О, так это ж просто супер! И сосиску съем, и хозяин вон он там, рядом!» (Надо было, конечно, сделать перегородку непрозрачной, но это мы поняли только потом.) Некоторые собаки, например Большой Джек, обнаруживали подвох почти сразу. На первых трех попытках Джек устремлялся к хозяйке, Синди Кин, но на четвертой понял, что упускает добычу и свернул к миске. После этого он чередовал выбор в примерном соотношении «три раза к миске, один раз к хозяйке». Абсолютной его противоположностью оказался Велкро, действовавший в полном соответствии со своей кличкой. Лишь на шестнадцатой попытке он свернул не к хозяину, а к миске, но даже тогда видно было, как нелегко ему далось это решение. Примерно так же вела себя Кэйди. Как и следовало ожидать при ее осторожности, к лакомству она отважилась свернуть только через семнадцать попыток.

Сухие цифры выбора между лакомством и похвалой не отражали сложного процесса принятия решения у собак. Проблема заключалась в том, что мы неправильно понимали предпочтение. Разрабатывая этот эксперимент, мы рассчитывали по соотношению результатов выбора увидеть, что для каждой из собак предпочтительнее — лакомство или похвала. С 1960-х годов ученые оценивали предпочтения животных по соотношению их реакций на предлагаемый выбор. Это называлось законом соответствия, который изначально демонстрировался на голубях. Закон соответствия предполагал, что выбор у подопытного животного распределяется пропорционально удовлетворению результатом этого выбора. Голубь будет чаще клевать тот выключатель, который выдает больше корма, предпочитая его тому, который выдает меньше. Соотношение клевков этих двух выключателей будет соответствовать соотношению выданного корма. Точно так же вели себя крысы. На первый взгляд, то же самое происходило и у собак.

Не буду преуменьшать когнитивные способности голубей и крыс, но у собак все оказалось несколько сложнее. Их волнует кое-что еще кроме еды, например хозяйское одобрение. А мы невольно поставили их в положение буриданова осла.

Жан Буридан — французский философ XIV века — иллюстрировал парадокс свободы воли на примере осла. В этом парадоксе перед ослом, который одновременно хочет и есть, и пить, оказывается копна сена и бадья воды. Не в силах сделать выбор, он погибает от голода и жажды. Неспособность выбрать рассматривается как доказательство отсутствия свободы воли. Некоторые доказывают, что ситуация эта чисто умозрительная, и альтернативные варианты не могут быть равнозначными настолько, чтобы вогнать выбирающего в ступор.

Мне же положение буриданова осла не казалось умозрительным. В каждой из попыток наши собаки в той или иной степени желали бы получить и лакомство, и внимание хозяина, однако доставалось им только что-то одно. Нам, людям, такое положение знакомо. Выбор спутника жизни, учебного заведения, карьеры вполне способен парализовать нас в ответственный момент. Сколько друзей и коллег на моей памяти тянули с принятием важного решения, пока в результате не упускали возможность окончательно. Это, правда, проблема не столько равнозначности альтернативы, сколько боязни пожалеть впоследствии о принятом решении. Однако, на мой взгляд, в патологической прокрастинации и заключается суть дилеммы буриданова осла.

Судя по всему, собаки испытывали что-то похожее. Не зря некоторые в ряде попыток просто не могли сделать выбор и кружили по комнате, так и не определившись. И хотя изначально нас интересовало только итоговое соотношение, стало понятно, что и чередование вариантов немало говорит о том, как собаки разрешают свои дилеммы.

У Джека последовательность выглядела так: лакомство — хозяин — лакомство — хозяин. У Оханы и Перл, при точно таком же итоговом соотношении, последовательность выстраивалась совершенно другая: лакомство — лакомство — хозяин — хозяин. Джек любил разнообразие, тогда как Перл и Охана проявляли чуть большее постоянство.

Самый простой способ проанализировать последовательность вариантов выбора — разбить ее на пары. Это называется «смена состояний», и в нашем эксперименте она была представлена в четырех вариантах: лакомство — лакомство, лакомство — хозяин, хозяин — лакомство, хозяин — хозяин. Подсчитав эти переходы, можно вычислить, с какой вероятностью собака, в зависимости от предыдущего выбора, предпочтет в следующий раз лакомство или хозяина. Постоянство проявлялось как значительное преобладание вариантов лакомство — лакомство или хозяин — хозяин. Разница между ними двумя позволяла оценить, насколько собака предпочитает лакомство похвале и какой стратегии придерживается, чтобы разрешить дилемму.

Степень постоянства вполне соответствовала характерам собак. Велкро продемонстрировал высокую степень постоянства в выборе похвалы — 82% — и нулевую по отношению к лакомству. Другое дело Джек. Несмотря на непоколебимую веру Синди в его любовь, поесть Джек тоже любил. Постоянство в выборе лакомства составило 62% и только 43% — в выборе Синди. Такой вот ветреник.

Сравнивая результаты эксперимента в лабиринте с данными фМРТ, мы с Питером выявили закономерность. Чем сильнее реакция хвостатого ядра на хозяина собаки, тем большую преданность хозяину эта собака демонстрировала в эксперименте с выбором. То есть данные фМРТ, судя по всему, отражали соотношение между любовью к человеку и лакомству.

Казалось бы, ничего неожиданного, однако выявить связь между активностью мозга и поведением, особенно вне томографа, было невероятно сложно. Контексты отличались кардинально. В томографе собака просто лежала смирно, наблюдая предъявление неодушевленных стимулов, а затем дожидаясь либо лакомства, либо похвалы. По отклику хвостатого ядра можно было как-то судить об относительной степени предвкушения. Но в эксперименте с выбором на ситуацию влияло множество факторов, и самый главный из них заключался в одновременной доступности обоих вариантов.

Согласно классической теории поведенческой экономики, доступность нескольких потенциальных вариантов не влияет на удовлетворение, которое человек получает от того варианта, который в итоге выбирает. По теории ожидаемой полезности, в выборе человек руководствуется стремлением максимизировать будущую выгоду. То есть, если я люблю ванильное мороженое, важно ли мне, что приходится выбирать между ванильным, фисташковым и шоколадным, которые нравятся мне одинаково? Если я выбрал ванильное, значит, в данный момент мне больше захотелось именно его. Однако, несмотря на основополагающую роль теории ожидаемой полезности в любом современном экономическом анализе, она зачастую не передает внутреннюю психологию принятия решений.

Разумеется, не все решения приводят к ожидаемым результатам. Разочарование — важнейший пусковой механизм обучения в мозге. Разочарование ведет к сожалению — раздумьям об упущенном варианте. Какое бы мороженое я ни выбрал, всегда останется вероятность, что другой вкус понравился бы мне больше. Однако к 1980-м годам экономисты начали выдвигать другие теории принятия решений, учитывающие и такой фактор, как сожаление. Теория сожаления утверждала, что иногда человек выбирает менее желаемый вариант лишь для того, чтобы впоследствии не жалеть.

На первый взгляд сожаление кажется исключительно человеческой способностью. По самой своей природе оно подразумевает учет существования альтернативных вариантов развития событий, что требует сложной работы воображения. Чтобы сожаление выступило фактором принятия решений, нужно не только испытывать его, но и прогнозировать возможность его ощутить. В 2004 году было установлено, что орбитофронтальная кора является критически важной областью мозга для ощущения сожаления, поскольку те, у кого эта область оказывалась поражена в результате инсульта, сожаление испытывать переставали. И когда в 2014 году нейробиолог из Миннесотского университета Дэвид Редиш продемонстрировал нейронные основы сожаления у крыс, его открытие стало сенсацией.

Редиш предложил подопытным крысам «шведский стол». Это был круглый лабиринт с четырьмя радиально отходящими от него рукавами, в конце каждого из которых находился корм одного из четырех вкусов — банановый, вишневый, шоколадный или обычный. Когда крыса входила в отсек лабиринта, прилегающий к одному из рукавов, начинался звуковой обратный отсчет — с каждой секундой тон сигнала понижался. Если крыса дожидалась конца отсчета в этом отсеке, получала соответствующий корм. Если переходила дальше, отсчет в этом отсеке прекращался и больше не возобновлялся, то есть этот корм крыса получить уже не могла. Если крысе какой-то из вкусов нравится больше остальных, полагал Редиш, в соответствующих отсеках она просидит дольше, дожидаясь конца отсчета. Но, поскольку продолжительность отсчета каждый раз была произвольной, перед крысой всегда стоял выбор: дождаться предпочитаемого корма или перейти к менее желанному. «Шведский стол» сильно напоминал зефирный эксперимент Мишела.

Наиболее чреватый сожалениями результат возникал, когда крыса проявляла нетерпение и решала не дожидаться любимого корма. Она переходила в следующий отсек — но оказывалось, что там придется ждать (уже не самого любимого корма) еще дольше. В этом случае крысы часто оглядывались назад, на отсек, где они упустили возможность. И как выяснил Редиш, во время этих оглядок нейроны хвостатого ядра и орбитофронтальной коры крыс были высоко активны. Бесспорный вывод: крысы, как и человек, внутренне проигрывают и возможные будущие события.

Если сожаление свойственно крысам, не исключено, что его испытывают и собаки. Результаты проведенной у наших собак МРТ указывали на решающую роль хвостатого ядра в обозначении ценности предвкушаемого варианта. И хотя во время МРТ-сканирования собакам не требовалось делать выбор, можно предположить, что хвостатое ядро, связанное к тому же с орбитофронтальной корой, оперирует данными о гипотетических возможностях. Так же как и в человеческом мозге.

Да, нам, разумеется, сложно представить во всей полноте, как именно ощущается сожаление у собаки или крысы. Однако полученные данные ясно показывают, что мозг этих животных способен проигрывать вероятные исходы, и это согласуется с четвертым принципом функционирования мозга:

Мозг моделирует возможные действия и будущие последствия, чтобы принять оптимальное решение в имеющейся ситуации.

Если у человека имеется словесное обозначение для сожаления, а у животных нет, это еще не значит, что животные его не испытывают. Судя по активности нейронов, испытывают, и еще как! Это открытие заставляет задуматься, так ли неотъемлема роль языка в субъективных переживаниях.

Кроме того, отказывать животным в языковых способностях не совсем корректно. Животные не говорят, но фрагментарное понимание человеческой речи у живущих рядом с людьми присутствует. И тогда возникает следующий важный вопрос: что значат слова для животного?