Восприятие времени: как наш мозг создает «сейчас»

Книга: Как работает ваш мозг. Внутри самого сложного объекта во Вселенной

Что такое «сейчас»? Мы склонны думать о нем как о текущем мгновении, моменте без длительности. Но если «сейчас» находится вне категории времени, то мы бы не ощущали движение времени и не воспринимали бы такие вещи, как движение. Мы не могли бы функционировать в мире, где у настоящего нет продолжительности. Так сколько оно длится?

Вопрос как будто из области метафизики, но нейроученые и психологи нашли на него ответ. За последние годы они собрали множество данных, указывающих, что «сейчас» длится в среднем 2–3 секунды. Это то «сейчас», о котором мы знаем – когда мозг переплавляет опыт в «психологическое настоящее». Промежуток на удивление долгий. Но странности здесь только начинаются. Есть данные, что переживаемое «сейчас» состоит из множества маленьких подсознательных «сейчас» и что мозг придирчиво отбирает, какие события туда включить. Разные участки мозга измеряют «сейчас» по-разному. Более того, окно воспринимаемого «сейчас» то расширяется, то сужается.

Поймав ускользающее понятие «сейчас», мы увидим более общую картину того, как мозг отслеживает время, как мы переживаем этот мир и понимаем, что является причиной чего. «Ваше ощущение “сейчас” подкрепляет весь ваш сознательный опыт», – говорит Марк Уиттманн из Института пограничных областей психологии и психического здоровья во Фрайбурге, Германия.

У мозга существует много способов ощущать разные периоды времени. Уже давно известно, что некоторые его участки, опираясь на чередования света и темноты, регулируют ежедневные биологические часы. Но еще меньше мы знаем о том, как мозг измеряет секунды и минуты. На этом уровне работают два механизма отсчета времени – эксплицитный и имплицитный. Эксплицитный связан с определением длительности времени – и у нас это прекрасно получается. Имплицитный механизм – это расчет «сейчас», определение этого психологического момента и структурирование сознательного опыта.

Наше имплицитное чувство времени состоит из двух, на первый взгляд, несовместимых аспектов: мы постоянно существуем в настоящем, но при этом ощущаем течение времени от прошлого к будущему. Уиттманн считает, что для этого мозг создает иерархию многих «сейчас», каждое из которых становится фундаментом для следующего – и так пока не получится единое целое (качество единства).

Если Уиттманн прав, то чтобы понять «сейчас», нам сначала нужно разобраться в его подсознательной составляющей – «функциональном моменте» (см. рис. 5.3) на шкале времени, на которой человек способен отличить одно событие от другого. Шкала различается для разных органов чувств. Например, слуховая система различает звуки, между которыми всего 2 миллисекунды, а зрительной системе нужны десятки миллисекунд. Для определения последовательности входящих сигналов требуется еще больше времени. Между двумя событиями должно пройти как минимум 50 мс, чтобы мы могли понять, какое наступило раньше.

Мозгу приходится связывать вместе системы с разными порогами чувствительности, чтобы понять окружающий мир. Эту задачу еще больше осложняет тот факт, что свет и звук имеют разную скорость, поэтому сигналы поступают к нам в разное время, даже если исходят одновременно из одного источника.

Мозг отчасти умеет компенсировать эту разницу между сигналами. Если вы смотрите фильм, в котором аудио-и видеоканалы не совпадают, вы все равно будете воспринимать их синхронно, но только если отставание не превышает 200 мс. Через какое-то время вы перестанете замечать задержку изображения или звука.

Нейробиолог Виржини ван Вассенхов из Французского агентства медицинских исследований в Жифсюр-Иветт и ее коллеги изучали, какие процессы происходят в это время в мозге. Они продемонстрировали людям последовательность гудков и вспышек (и то и другое происходило раз в секунду, но было рассинхронизировано примерно на 200 мс) и фиксировали электрическую активность мозга. Ученые обнаружили два характерных импульса (один в слуховой коре мозга, другой – в визуальной), оба генерировали колебания раз в секунду. Сначала их колебания не совпадали по фазе, и добровольцы воспринимали свет и звук несинхронно. Но позже слуховые колебания выровнялись со зрительными, и участники сообщили, что ощущают гудок и вспышку одновременно. Видимо, мозг физически подстраивает сигналы и синхронизирует события, если решает, что они взаимосвязаны.

Возможно, ваша повседневная жизнь строится по солнцу, но восприятие настоящего момента и течения времени создается иерархией в мозге

Рис. 5.3. Иллюзия «сейчас»

Впервые для имплицитного определения времени были найдены биологические основы. Опыт подтверждает, что даже на подсознательном уровне мозг выбирает, что именно впустить в текущий момент. Однако «сейчас», которое мы осознаем, это не функциональный момент. «Сейчас» происходит на следующем уровне иерархии Уиттманна, в «переживаемом моменте». Что мы о нем знаем?

Похоже, «сейчас» длится 2–3 секунды. Это было четко продемонстрировано Дэвидом Мелчером из Трентского университета в Италии и его коллегами. Они показали волонтерам короткие видео, небольшие сегменты которых (от нескольких миллисекунд до нескольких секунд) были поделены на маленькие фрагменты и случайным образом перемешаны. Если перемешивание происходило внутри сегмента длительностью до 2,5 секунд, люди следовали сюжету, как будто не замечали, что фрагменты перепутаны. Но если сегмент был длиннее, участники путались. Исследователи предположили, что 2,5 секунды – это «субъективное настоящее», и благодаря ему мы сознательно воспринимаем сложную последовательность событий.

По мнению Мелчера, окно в 2–3 секунды обеспечивает своего рода соединяющий механизм, компенсирующий тот факт, что мозг всегда работает с устаревшей информацией. Прямо сейчас ваш мозг обрабатывает стимул, попавший в ваши органы чувств сотни миллисекунд назад, но при реакции с таким разрывом в реальном мире мы бы не смогли эффективно функционировать.

Сознательно или неосознанно, но создатели голливудских фильмов учитывают наш переживаемый момент. Они редко монтируют сцены, длящиеся меньше двух или трех секунд, если только режиссер не хочет создать впечатление хаоса или запутать зрителя. «Три секунды – это достаточно долго, чтобы понимать происходящее, но при этом не слишком полагаться на память для сохранения доступа ко всей соответствующей информации, – говорит Мелчер. – Это оптимальный вариант».

Уиттманн подчеркивает, что пока непонятно, как группа подсознательных функциональных моментов сливается в единый сознательный переживаемый момент.

Создание потока

Как бы ни возникали переживаемые нами моменты настоящего, они соединяются и дают нам чувство непрерывности или мысленного «присутствия» – окончательного «сейчас» по иерархии Уиттманна. Оно действует в промежуток времени около 30 секунд. Согласно модели (см. рис. 5.4), клей, связывающий переживаемые моменты для создания впечатления текущего времени, – это рабочая память, то есть способность удержать и использовать ограниченный объем информации в течение короткого времени. Мысленное присутствие лежит в основе ощущения, что события происходят именно с нами. «Это “сейчас” “я”, вашего повествующего “я”», – говорит Уиттманн.

Сложно представить себе все последствия нового взгляда на «сейчас». Возьмем, например, спор о свободе воли. В 1980-х годах физиолог Бенджамин Либет из США провел эксперимент, в котором участники сообщили о своем решении пошевелить кистью руки примерно через 500 мс после того, как была зафиксирована активность в их мозге, предшествовавшая движению. Либет сделал вывод, что мы гораздо менее осознанно контролируем свои действия, чем привыкли думать. Но сегодня его выводы оспариваются. Учитывая то, что мы знаем об имплицитном расчете времени, Либет мог обнаружить отсутствие чувствительности мозга на очень маленьких масштабах времени. При 500 мс, говорит Уиттманн, «мы, бесспорно, находимся в границах временнóго допущения, когда вы не можете определить, какое событие произошло раньше».

Существует также вопрос протяженности «сейчас». Нам кажется, что время растягивается или сжимается в зависимости от происходящего вокруг – например, во время автоаварии события развиваются как в замедленной съемке. Этот эффект был воспроизведен в лабораторных условиях: люди получили последовательность стимулов равной длительности, но они сообщили, что ощущали нетипичное событие в серии как более долгое. Более того, предварительные результаты Мелчера показывают, что когда люди воспринимают событие как более длительное, чем на самом деле, они также получают больше деталей и описывают его точнее. По его мнению, это доказывает, что субъективная временная протяженность отражает текущие изменения в обработке сенсорной информации, что в свою очередь могло являться эволюционным преимуществом. Усиливая обработку данных мозгом в решающие моменты и ослабляя ее, когда среда вновь становится предсказуемой и спокойной, мы сохраняем ценные когнитивные ресурсы.

Изменения в обработке сенсорных данных подсознательны, но можем ли мы начать управлять нашим восприятием «сейчас»? Медитирующие часто утверждают, что живут в настоящем более полноценно и интенсивно, чем большинство людей. В своих экспериментах Уиттманн попросил 38 человек, которые практикуют медитацию, и 38 человек, которые этого не делают, посмотреть на куб Неккера (см. рис. 5.4) – оптическую иллюзию с двумя интерпретациями – и нажимать кнопку каждый раз, когда картинка в восприятии меняется. Время в такой задаче считается хорошей оценкой длительности психологического настоящего. По такому критерию у людей в обоих группах протяженность «сейчас» длилась 4 секунды, что, как казалось, противоречило заявлениям медитирующих. Тем не менее, когда Уиттманн попросил участников удерживать определенный вид как можно дольше, медитирующие показали средний результат в 8 секунд, а немедитирующие – 6 секунд.

Рис. 5.4. Куб Неккера

Медитирующие обычно получают более высокие баллы в тестах на внимательность и на объем рабочей памяти, говорит Уиттманн. «Если вы осознаете больше происходящего вокруг вас, вы не просто больше переживаете в настоящий момент, у вас больше и объем памяти». И это влияет на ощущение времени. «Медитирующие воспринимают ход времени более медленным – и в настоящем времени, и оглядываясь в прошлое», – говорит он.

Отсюда следует вывод, что при небольшом усилии мы все способны управлять нашим восприятием «сейчас». Если медитация расширяет «сейчас», то, расширяя разум, она может расширить и вашу жизнь. Поэтому удерживайте свое сознание и наслаждайтесь мгновением дольше. Сейчас самое время.

Интервью.

Будущее восприятия: выберете ощущение и зафиксируйте

Наше окно в этот мир ограничено тем, что человеческое тело способно воспринимать с помощью наших ограниченных органов чувств. Нейроученый Дэвид Иглмен из Стэнфордского университета в Калифорнии пытается это изменить. Он изобрел вибрирующий жилет, который становится для мозга новым источником сенсорной информации. По его словам, такой жилет можно запрограммировать на любое ощущение.

– Вы сказали, что мозг «заперт в тихом и темном склепе», но как же он в таком случае создает для нас такую богатую реальность?

– Это одна из великих загадок нейронауки: как электромеханические сигналы в мозге преобразуются в субъективное восприятие мира. Нам известно, что мозг прекрасно выделяет образы из внешней среды и наделяет их значением. Мне интересно, как мы можем ввести в мозг альтернативные образы и пережить дополнительные аспекты реальности.

– Какие новые виды реальности мы могли бы воспринимать?

– Мы улавливаем лишь небольшую часть сигналов, исходящих от мира: те, для которых мы выработали специальные сенсоры. Но в мире много и других сигналов. Например, мы совершенно слепы к рентгеновскому и гамма-излучению. Как бы мы ни старались, мы никогда не увидим эту часть спектра естественным образом.

Но мозг чрезвычайно гибкий, он способен включать новое в свою реальность. Он получает информацию от глаз, носа, кожи в виде электрохимических сигналов и подбирает под них значение. Что важно, мозгу все равно, откуда поступают сигналы – он просто находит способ их использовать.

Я рассматриваю мозг как универсальный компьютер. Наши ощущения – это самонастраиваемый механизм, который мы получили в ходе эволюции. И если это так, то мы можем передать любой поток данных в мозг, а он уже разберется, что с ними делать.

– И как вы планируете подключить новый источник данных к мозгу?

– Мы экспериментируем с так называемым универсальным экстрасенсорным преобразователем, или VEST (versatile extra-sensory transducer). Это портативное устройство, покрытое вибрирующими моторчиками. Поначалу напоминает странные сочетания вибраций на теле, но мозг прекрасно расшифровывает сенсорные схемы и определяет, что означают поступающие данные.

– Как вибрирующий жилет позволит нам переживать другую реальность?

– К примеру, сейчас мы пробуем его с глухими участниками. Мы улавливаем звук из нашей среды и переводим его в различные схемы вибраций. Примерно через неделю волонтеры понимают сказанное, основываясь только на вибрациях. Они понимают мир звука кожей.

– Но мозг специализируется на том, чтобы слышать разные частоты. Он действительно способен разобрать речь по вибрациям на коже?

– Кажется безумием слышать благодаря перемещению сочетаний прикосновений к коже, но в конечном итоге эти стимулы переводятся в электрохимические сигналы, курсирующие по мозгу – а обычный слух этим и является. Только обычно сигналы поступают через слуховой нерв, а здесь – через нервы на коже. Мы уже знаем, что мозг вычисляет значение условных сигналов. Когда слепой человек проводит пальцами по шрифту Брайля, он прекрасно его понимает. И когда вы читаете статью в журнале New Scientist, вам не нужно думать о мелких загогулинах – их значение просто перетекает со страницы. Таким же образом глухой человек извлекает значение слов, приходящих к нему через последовательность вибраций.

– У вибрирующего жилета может быть много применений. Что еще вы придумали?

– Да, сложно решить, какие возможности опробовать сначала. Мы играем с загрузкой в жилет анализа эмоций в Twitter на основании хештегов в режиме реального времени. Предположим, вы кандидат в президенты и произносите речь. Надев жилет, вы будете чувствовать, как реагирует на вас Twitter, пока вы говорите. В другом эксперименте мы работаем над передачей данных пилотам из кабины или от дронов.

– Это интересно. Пилоты в результате чувствуют, скажем, что сами стали дроном?

– Да, как будто ваша кожа связана с самолетом или дроном, и вы чувствуете крен, тангаж и рыскание. Это новый опыт восприятия, и мы думаем, что он поможет лучше управлять самолетом. Мы помним и об астронавтах. Они проводят много времени, глядя на сотни мониторов – и разве не здорово, если они смогут напрямую чувствовать состояние космической станции и понимать, когда начались изменения или сдвиги?

Всю жизнь мы смотрим в маленькие экраны. По-моему, лучше переживать эти данные, а не просто смотреть на них.

– Есть ли ограничения в том, сколько дополнительных чувств можно получить с помощью таких устройств?

– Вы имеете в виду, может ли существовать жилет для Twitter или биржевые джинсы? Почему бы нет. Мы не знаем, есть ли ограничения в том, сколько разных вещей можно почувствовать. Моя интуиция говорит, что предел очень далеко. У мозга огромный объем доступного пространства. Если вы теряете одно чувство, другие захватывают участок мозга, который за него отвечает. Мозг прекрасно перераспределяет пространство для того, что ему нужно, и у нас много места, чтобы поделиться этим пространством, не замечая неудобства в других местах.

– Есть ли ограничения у системы VEST?

– Границы возможного определяет то, для чего мы можем создать сенсор. С хорошим сенсором несложно превратить полученную им информацию в вибрации жилета.

– Если бы вы могли выбрать одно дополнительное ощущение, что бы это было?

– Любопытный вопрос. Сейчас в нашем обществе все строится вокруг органов чувств, имеющихся у нас в настоящее время. Если бы я вдруг получил ультразвуковой слух, я бы слышал сигналы животных, которые больше никто не слышит. Для любителя природы это потрясающе, но не знаю, не будет ли мне одиноко в экстрасенсорном пространстве, если ко мне не присоединятся другие люди.

Мне бы также хотелось изучить, может ли VEST помочь в общении с другими людьми. Возможно, если бы мы с женой оба носили VEST и с его помощью каким-то образом чувствовали эмоции друг друга, это сблизило бы нас еще больше. А может быть, и наоборот [смеется] – не узнаем, пока не попробуем.

Назад: Сенсорный букварь

Дальше: 6 Сознание