Чтобы разобраться в том, как мозг справляется с новизной и находит креативное решение, рассмотрим концепцию бистабильности. Это понятие позаимствовано неврологами у математиков, и оно продолжает оказывать огромное влияние на формирование наших представлений о мозге. Концепция бистабильности используется здесь лишь как эвристическая метафора, но в этом смысле она весьма полезна.

Бистабильность (обычно в научной литературе это слово пишется без дефиса) является фундаментальным явлением как в естественном мире, так и в рукотворных устройствах. Эта концепция также широко применяется в физике, химии и биологии. Систему называют бистабильной, если она переходит из одного состояния в другое и этих состояний только два. Электронная система хранит информацию в двоичной форме и тоже основана на бистабильности. Пружина, которая контролирует стержень в вашей автоматической ручке, бистабильна. В биологии дифференциация клеток также представляет собой бистабильный процесс (рис. 7.1).

Рис. 7.1. Схематическое изображение бистабильной системы. Система стремится к одному из двух стабильных состояний

Ряд важных взаимодействий префронтальной коры и остального мозга также характеризуются если не однозначной бистабильностью в буквальном смысле, то функциональной приближенностью к бистабильности. Это понятие вводится в повествование не ради красоты. Оно открывает новый уровень концептуальной ясности и может быть особенно полезным при построении вычислительных моделей взаимодействия префронтальной коры с остальными частями мозга.

В то время, когда ум бодрствует, а особенно когда он энергично работает, у здоровых людей префронтальная кора чаще всего более активна в физиологическом плане, чем остальная часть коры. Это явление называется гиперфронтальностью, и оно наблюдается при помощи различных методов нейровизуализации, таких как ПЭТ, основанный на измерении уровней метаболизма глюкозы, и электроэнцефалография (ЭЭГ), позволяющая регистрировать электрическую активность различных частей мозга. Мы уже сталкивались с гиперфронтальностью, когда обсуждали в Главе 4 центральную управляющую сеть и «положительно направленное на задание» состояние мозга. Но при некоторых состояниях уровни активации префронтальной коры снижаются, и взаимосвязь уровней физиологической активности префронтальной коры и остальной части коры иногда даже может становиться обратной. Такое состояние называют гипофронтальностью. У здоровых людей мозг находится в состоянии гипофронтальности в основном когда они спят, под гипнозом и еще в состояниях, подобных трансу. Некоторые психиатрические заболевания, например шизофрения и тяжелая депрессия, также характеризуются гипофронтальностью. Кроме того, гипофронтальность мозга часто наступает в тот момент, когда префронтальная кора поражается при травме или из-за атрофии при деменции. Некоторые из этих расстройств мы обсудим позже в этой книге.

Даже у здоровых индивидуумов и гипер-, и гипофронтальность могут принимать экстремальные формы. Когда вы решаете проблемы, а время ограничено и ставки высоки, наступает состояние экстремальной гиперфронтальности. И наоборот, медитация связана с гипофронтальностью⁴.

В последующих разделах мы рассмотрим пример каждого из этих двух состояний. Несмотря на то что в обоих случаях не проводилась запись состояний мозга, я убежден, что оба примера связаны с экстремальными (но противоположными) уровнями активности лобных долей. Ценность этих примеров в том, что они не искусственные, инсценированные лабораторные эксперименты, но случаи из реальной жизни – из моей собственной жизни. В одном из них (гипофронтальность) я был изумленным, но пассивным наблюдателем; во втором (гиперфронтальность) я являлся действующим лицом, которое, к счастью, выжило и может поделиться этой историей.

В своей клинической практике я все время сталкивался с последствиями гипофронтальности у пациентов, но самое мое поразительное столкновение с этим явлением произошло, когда я путешествовал много лет назад. В отличие от других зависимостей, моя относительно доброкачественная: я был (и остаюсь) совершенно одержим Юго-Восточной Азией, особенно Индонезией. Я пересек этот неисчерпаемый архипелаг пешком, на машине, на лодке и на самолете. Я наблюдал замысловатые индийские храмовые шествия на острове Бали и жертвенные церемонии в Тара-Тораджа на острове Сулавеси. Я провел ночь в компании дракона, который шатался между свай, на которых стоял гостевой домик в лесу, на острове Комодо. А в восточной части острова Ява я стал свидетелем мистического танца.

У меня закончилась встреча в Университете «Гаджа Мада», в старом королевском городе Джокьякарта, и теперь я решил провести остаток дня, разъезжая по окрестностям. Проезжая через довольно обычную деревню, я остановил свой джип, чтобы пропустить толпу, собравшуюся на обочине дороги. Я думал, что через пять или десять минут люди разойдутся. Однако я провел здесь весь остаток дня, завороженный тем, что увидел.

Местные жители стояли кружком, освободив место для группы молодых людей, которые карабкались на то, что выглядело как деревянные лошади. (Потом я узнал, что они были сплетены из ротанга.) Они были похожи на детских лошадок на палочке. Усевшись верхом, молодые люди начали «скакать», как роботы, механически, со все возрастающим ритмом, и усиливающиеся звуки гамеланов (традиционный ударный инструмент в Индонезии) исходили из толпы. Несколько мужчин старшего возраста вышли из толпы и начали размахивать, словно маятниками, яркими сверкающими предметами перед глазами наездников. По мере того как ритм гамеланов и маятников становился быстрее, ускорялось и движение молодых людей, «скачущих» на своих ротанговых лошадках. Их глаза становились стеклянными, а позы неподвижными и механическими. Они полностью погрузились в состояние транса.

По мере углубления транса действия становились все более, не могу подобрать иного слова, дикими. Юноши спрыгивали с лошадей, взлетали по гладким стволам растущих вокруг пальм так, что это противоречило всем законам гравитации, зубами вскрывали кокосовые орехи и спускались с тем же, отвергающим законы физики, проворством. Они хватали куски стекла, которое каким-то образом оказалось в середине их круга, и жевали это стекло без видимого ущерба. И они поглощали огонь. Потом они снова забрались на своих лошадей, и дикая скачка продолжилась. Я читал о подобных подвигах индийских факиров, но всегда думал, что это поэтические гиперболы или уловки для привлечения туристов. Пока я не увидел это собственными глазами. Особенно примечательным было то, что главные герои явно не были «профессиональными» исполнителями, да и все действие было не рассчитано на туристов. Исполнителями были молодые жители деревни, обычно и прозаично одетые – в футболки и джинсы, и я был единственным чужаком в толпе.

Между тем юные наездники выглядели уставшими, но не способными прервать скачку. Старшие мужчины в толпе наблюдали за ними очень внимательно, подозревая, что состояние молодых подходит к опасному пределу. (Я не знал точно, какого рода опасность их подстерегала, но подозревал, что подобное трансу состояние, с его гиперсинхронизованной электрической активностью головного мозга в сочетании с ритмическими движениями сверкающих маятников и ударами гамеланов, могли вызвать судороги у молодых людей.) Неожиданно, как бы в ответ на внезапные изменения манеры поведения молодых людей, старшие мужчины вошли в круг и сняли с лошадей одного, потом другого наездника, которые продолжали дергаться ритмично, с ригидностью, как при кататонии, неспособные выйти из транса. Затем двое старших мужчин подняли одного наездника, жесткого, как доска, за ноги и плечи, а третий мужчина прыгнул ему на грудь, сломав застывшую позу и буквально сложив его. Неустойчиво держащийся на ногах, со стеклянными глазами, молодой человек ушел в сторону деревни и скрылся из глаз. Через полчаса он вернулся, все еще пошатываясь, чтобы присоединиться к толпе зрителей. В это время уже другие юнцы выступили из толпы, вошли в круг, забрались на свободных лошадей, и танец продолжился. А я вернулся обратно, к себе в отель в Джокьякарте, пытаясь переварить то, что видел.

Мистическое событие, которому я стал свидетелем, называется «Джатилан» (или «Танец на лошадях»). Это традиционный в восточной части острова Ява танец, полный символики и присутствия мистических сил. Во время этого танца происходит погружение в глубокий транс такого рода, который обычно ассоциируется с временной («преходящей») гипофронтальностью. Совсем недавно я наблюдал подобный танец на острове Бали, где он известен под названием «Сангьян Яран». Его исполнял один человек, погруженный в состояние транса ритмичным пением своеобразного хора. Танцор затоптал костер босыми ногами, его движения были механическими, поза ригидной, выражение лица отсутствующим и искаженным. Должно быть, этот человек тоже находился в состоянии преходящей гипофронтальности (рис. 7.2)⁵.

В этом примере гиперфронтальности главным героем был я в возрасте 27 лет. Меня только что выкинули из Советского Союза, и я провел несколько месяцев в Риме, на пути в Соединенные Штаты. Была середина июля, город стал обжигающе-горячим, и мне показалось прекрасной идеей поплавать в Средиземном море. Я сел на пригородный поезд до прибрежного города Остии, отправился на пляж и нырнул прямо в воду. В следующий же миг мощная отбойная волна накрыла меня с головой. Я вырос на Балтийском море и, естественно, хорошо плавал, но с такими волнами я никогда прежде не сталкивался. Все мои усилия устоять против нее заканчивались только беспомощным бултыханием. Когда волна утащила меня, прямо там, под водой, меня посетила отчетливая мысль, почти что произнесенная вслух, холодным и отстраненным голосом: «Я просто-напросто тону. У меня есть только несколько секунд, чтобы уладить дело». Я не испытывал никаких эмоций. Было только чувство отстраненности, граничащее с лишением индивидуальности, но также и ощущение исключительной сосредоточенности. Словно сама по себе, в голову пришла мысль, словно я где-то что-то читал давным-давно, что в таких ситуациях нельзя пытаться выбраться на поверхность воды, но нужно сделать противоположное, уйти глубоко под воду, насколько возможно, и плыть к побережью. Именно это я и сделал, и несколько мгновений спустя прибой выбросил меня на галечный берег. Только в безопасности, на земле, я огляделся. На берегу было множество загорающих, но никто не купался. Должно быть, местные знали все причуды вероломного места. Я понятия не имел, откуда я узнал о маневре, который, скорее всего, сохранил мне жизнь. Я даже не был уверен, что читал об этом, может быть, мои действия были чистой импровизацией. Но дело было именно так. И теперь, оглядываясь назад, я едва ли могу вспомнить другое событие в моей жизни, характеризующееся такой интенсивной умственной сосредоточенностью, сконцентрированной в мгновении, равном одному удару сердца. И в то же время я чувствовал себя почти лишенным индивидуальности и каких-либо чувств. Я убежден, что в тот момент мой мозг пребывал в состоянии экстремальной гиперфронтальности, которое можно было зарегистрировать.

Рис. 7.2. Представление танца «Сангьян Яран» на Бали. Фотография автора

Два примера преходящих состояний предполагаемых гипер- и гипофронтальности были вызваны необычными обстоятельствами у совершенно обычных, здоровых людей. И наоборот, постоянные гипер- и гипофронтальность свидетельствуют о заболевании мозга. Патологическая гиперфронтальность наблюдается при некоторых формах шизофрении, когда пациент озадачен проблемой познавательного характера⁶. Сообщалось о подобном состоянии у бывших игроков Национальной футбольной Лиги, имевших в анамнезе многочисленные травмы головы, во время выполнения заданий, для которых требовалось участие лобных долей⁷. В этом случае, вероятно, причиной была превышающая обычную нагрузка на лобные доли в результате выполнения задания – задания, которое здоровые люди не нашли бы ни трудным, ни напряженным. Такое же состояние наблюдалось и у людей, принимавших некоторые галлюциногенные вещества, хотя при зависимости чаще наблюдается гипофронтальность⁸.

Патологическая гипофронтальность встречается чаще, чем патологическая гиперфронтальность. Как говорилось ранее, гипофронтальность зарегистрирована при многочисленных нейропсихиатрических и неврологических заболеваниях и она может принимать различные формы⁹. Позднее в этой главе мы обсудим случай с молодым человеком, который пострадал от тяжелой травмы мозга. Когда он выполнял задание на запоминание, у него наблюдался явный когнитивный дефицит, последствие утраты большей части префронтальной коры – это экстремальный случай гипофронтальности.