С точки зрения когнитивной науки слово «разум» относится к той части каждого из нас, которая воплощает наши мысли, надежды, желания, воспоминания, убеждения и переживания. Мозг же — это орган, состоящий из клеток и воды, химических веществ и кровеносных сосудов и находящийся внутри черепной коробки. Активность мозга порождает умственную деятельность. Когнитивисты иногда проводят аналогию, что мозг подобен процессору или аппаратному обеспечению компьютера, а разум — это программы, или программное обеспечение, функционирующее с помощью процессора. (Ах, если бы так было на самом деле и мы могли бы купить себе новую карту памяти в магазине за углом!) На одном и том же «железе» способны работать разные программы — и разные разумы возникают в очень похожих с виду мозгах.

Западная культура унаследовала традицию дуализма от Рене Декарта, который писал, что разум и мозг — две совершенно разные сущности. Дуалисты утверждают, что разум существовал еще до нашего рождения, а мозг не является вместилищем мысли — это лишь инструмент разума, с помощью которого тот осуществляет свою волю, двигает мускулами и поддерживает гомеостаз тела. Большинству из нас, конечно, кажется, что наш разум — нечто уникальное и особенное, отдельное от простого набора нейрохимических процессов. У меня, как и у каждого из нас, есть понимание того, что значит быть собой, и что значит быть собой и читать книгу, и что значит думать о том, что значит быть собой. Нельзя ведь просто взять и свести себя к аксонам, дендритам и ионным каналам? Нам кажется, что мы — нечто большее.

Но это ощущение может быть иллюзией, как и то, что Земля стоит на месте, а не вращается вокруг своей оси со скоростью почти 1700 километров в час. Большинство исследователей и современных философов считают, что мозг и разум — две части одной и той же сущности, а некоторые полагают, что ошибочно даже проводить между ними различие. Сегодня преобладает мнение, что вся совокупность наших мыслей, убеждений и переживаний заключена в импульсах нейронов, то есть в электрохимической активности в мозге. Если он перестает функционировать, разум исчезает, но мозг без разума вполне способен существовать, скажем в банке в какой-нибудь лаборатории.

Доказательством этого служат нейропсихологические данные о региональной специфичности функции. Иногда в результате инсульта (закупорки кровеносных сосудов в головном мозге, приводящей к гибели клеток), опухоли, травмы головы или др. повреждается какая-нибудь область мозга. Во многих подобных случаях повреждение конкретной области мозга приводит к потере определенной психической или телесной функции. Когда десятки или сотни случаев указывают на потерю некой функции в связи с поражением некой области мозга, мы делаем вывод, что рассматриваемая область каким-то образом вовлечена в эту функцию или, возможно, ответственна за нее.

Более сотни лет нейропсихологических исследований такого рода позволили нам составить карты областей мозга, отвечающих за определенные функции, и локализовать отдельные когнитивные процессы. Преобладающее сегодня мнение о мозге заключается в том, что это вычислительная система, и мы рассматриваем его как своего рода компьютер. Сети взаимосвязанных нейронов выполняют с поступившей информацией вычисления и объединяют их таким образом, что это приводит к появлению мыслей, принятию решений, восприятию и в конечном счете к существованию сознания. За разные аспекты мышления отвечают разные подсистемы. Повреждение области мозга чуть выше и позади левого уха — так называемой области Вернике — вызывает трудности в понимании устной речи; повреждение области в самой верхней части головы — моторной коры — вызывает трудности в движении пальцев; повреждение области в центре мозга — гиппокампальной формации — может блокировать способность формировать новые воспоминания, при этом не затрагивая старые. Повреждение лобной доли приводит к резким изменениям личности — например, оно может лишить вас определенных черт характера. Такая локализация психических процессов служит веским научным аргументом в пользу участия мозга в мышлении и тезиса о том, что мысли формируются в мозге.

С 1848 года (и клинического случая Финеаса Гейджа) нам известно, что лобная доля тесно связана с аспектами самости и личности. Однако полтора века спустя большая часть наших теорий о личности и нейрональных структурах по-прежнему звучит расплывчато и довольно общо. Нам не удалось обнаружить области, отвечающие за терпение, ревность или великодушие, и кажется маловероятным, что когда-нибудь удастся. Мозгу присуща региональная дифференциация структуры и функций, но сложные личностные качества, несомненно, широко распределены по всему его объему.

Человеческий мозг делится на четыре доли: лобную, височную, теменную и затылочную — плюс мозжечок. Мы можем сделать некоторые грубые обобщения об их функциях, однако на самом деле человеческое поведение — сложное явление, которое не сводится к активности одной отдельной области. Лобная доля связана с планированием, самоконтролем и осмыслением плотного потока беспорядочных сигналов, получаемых органами чувств, то есть с так называемой сенсорной организацией личности, которую изучали гештальтисты. Височная доля связана со слухом и памятью. Задняя часть лобной доли отвечает за моторику и ориентацию в пространстве, а затылочная — за зрение. Мозжечок участвует в эмоциональных процессах и планировании движений — эволюционно это самая древняя часть нашего мозга. Мозжечок есть даже у рептилий, у которых отсутствует «высшая» область головного мозга — кора. Хирургическое отделение части лобной доли, префронтальной коры, от таламуса называется лоботомией. Поэтому в песне «Teenage Lobotomy» («Лоботомия тинейджера») группы Ramones, где есть слова: «Что ж, придется им сказать, / Что у меня нет мозжечка» («Now I guess I’ll have to tell’em / That I got no cerebellum»), не хватает анатомической точности, однако во имя искусства и одной из лучших рифм в рок-музыке можно это простить.

Музыка задействует почти все известные нам области мозга и почти все нейрональные подсистемы. С разными ее аспектами имеют дело различные области мозга: для обработки музыки мозг использует функциональную сегрегацию и задействует систему детекторов ее характеристик, работа которой заключается в анализе конкретных аспектов музыкального сигнала, таких как высота тона, темп, тембр и т. д. Некоторые этапы обработки музыкального звука сходны с процессами, необходимыми для анализа других звуков. Например, чтобы понимать человеческую речь, мозгу необходимо разделить поток звуков на слова, предложения и словосочетания и распознать смыслы за пределами слов, как, например, сарказм («Ну разве вам не интересно?»). Несколько различных измерений музыкального звука нужно проанализировать — обычно в этом участвует несколько на первый взгляд независимых нейрональных процессов — и свести вместе, чтобы сформировать когерентное представление о том, что мы слушаем.

Восприятие музыки начинается с подкорковых (то есть находящихся под корой) структур — кохлеарных ядер, ствола мозга, мозжечка — и затем переходит в слуховые зоны коры по обе стороны мозга. Если слушать музыку, которую вы уже знаете, или, по крайней мере, музыку в знакомом стиле, например барокко или блюз, задействуются дополнительные области мозга, в том числе гиппокамп — наш центр памяти — и отделы лобной доли, особенно область, называемая нижней лобной корой, которая находится в самой нижней части лобной доли, то есть ближе к челюсти, чем к макушке. Если притопывать в такт музыке, в реальности или в воображении, то включаются области мозжечка, отвечающие за измерение времени. При исполнении музыки — независимо от того, играете вы, поете или дирижируете, — включаются лобные доли для планирования поведения, а также моторная кора в задней части лобной доли прямо под макушкой и соматосенсорная кора, обеспечивающая тактильную обратную связь для понимания, что вы нажали нужную клавишу или совершили нужное движение дирижерской палочкой — именно то, которое хотели совершить. Чтение музыки задействует зрительную кору, расположенную в затылочной доле. Прослушивание или припоминание текстов задействует языковые центры, в том числе зону Брока и область Вернике, в височной и лобной долях.

На более глубоком уровне те эмоции, которые мы испытываем, реагируя на музыку, задействуют примитивные области мозга: червь мозжечка и миндалину — важнейшую область для обработки эмоций корой головного мозга. Из этого краткого изложения становится очевидна специфика каждой области. Здесь также применим и принцип комплементарности, то есть распределения функций. Мозг — потрясающее устройство, выполняющее параллельно множество разных действий, широко распределенных по его областям. Строго говоря, в нем нет единого центра языка и единого центра музыки. Скорее можно назвать области, которые выполняют операции с их компонентами, и области, которые координируют объединение этой информации. Наконец, совсем недавно мы обнаружили, что мозг обладает способностью к реорганизации, значительно превосходящей наши прежние представления. Такая способность называется нейропластичностью, и в некоторых случаях она приводит к тому, что региональная специфичность функций может быть лишь временной, так как центры обработки важных психических функций фактически перемещаются в другие области мозга после его повреждения.

Сложность структуры мозга трудно оценить, потому что цифры для ее выражения выходят за пределы нашего понимания (если только вы не занимаетесь космологией). Среднестатистический мозг состоит из 100 млрд нейронов. Если предположить, что каждый нейрон — это доллар и вы на углу улицы раздаете прохожим купюры настолько быстро, насколько возможно, скажем по доллару в секунду, то, занимаясь этим 24 часа в сутки 365 дней в году без единого перерыва с первого дня нашей эры, вы бы к настоящему моменту избавились всего от 2/3 своих денег. Даже если бы вы раздавали по сотне долларов в секунду, у вас ушло бы 32 года. Это если говорить только о числе нейронов — а ведь настоящая сила и сложность мозга (и разума) заключается в их связях.

Каждый нейрон связан с другими нейронами — обычно у него от 1000 до 10 000 связей. Всего четыре нейрона могут соединяться 63 способами или вовсе не соединяться, что дает в общей сложности 64 комбинации. По мере увеличения числа нейронов количество возможных связей между ними растет экспоненциально; формула для расчета числа способов, которыми n нейронов могут соединяться друг с другом, такова: 2(n*(n–1)/2). Получаются такие цифры:

2 нейрона могут соединяться 2 способами;

3 нейрона могут соединяться 8 способами;

4 нейрона могут соединяться 64 способами;

5 нейронов могут соединяться 1024 способами;

6 нейронов могут соединяться 32 768 способами.

Число комбинаций возрастает настолько быстро, что мы вряд ли когда-нибудь изучим все варианты соединений в мозге и поймем их значение. Число комбинаций — и, следовательно, число направлений мысли и состояний мозга, которые могут быть у каждого из нас, — превышает количество частиц во всей известной нам Вселенной.

Стоит обратить внимание и на то, что все песни, которые мы когда-либо слышали, и все, которые когда-либо будут созданы, состоят всего из 12 музыкальных нот (если считать одну октаву). Каждая нота может перейти в другую ноту, в саму себя или в паузу, и это создает 12 вариантов перехода. А каждый из них дает еще столько же. Если учитывать ритм, то есть то, что каждая нота может быть любой длительности, то число комбинаций возрастает еще быстрее.

В основном вычислительная мощность мозга обусловлена как раз огромным количеством вариантов связей, а это возможно благодаря тому, что мозг выполняет вычисления параллельно, а не последовательно. Последовательный процессор подобен сборочному конвейеру, который обрабатывает каждую частицу информации по мере ее поступления на ленту, выполняет с этой частицей какую-то операцию, а затем отправляет ее дальше для выполнения следующей операции. Компьютеры работают именно так. Попросите компьютер загрузить песню с веб-сайта, рассказать вам о погоде в городе Бойсе и сохранить файл, над которым вы работаете, и он будет выполнять эти задачи по очереди[7]. Он работает настолько быстро, что может сложиться впечатление, будто они все идут одновременно — параллельно, но это не так. А вот мозг может параллельно выполнять сразу несколько задач. Наша слуховая система обрабатывает звук таким же образом — ей не нужно ждать, пока определится его высота, чтобы распознать его источник. Сети нейронов, отвечающие за эти две операции, ищут ответы одновременно. Если одна сеть нейронов завершает свою операцию раньше, чем другая, она просто передает полученную информацию в связанные области мозга, и они могут сразу начать ее использовать. Если из другой сети приходит информация, поступившая позже и влияющая на интерпретацию звуков, которые мы слышим, мозг может «передумать» и обновить ход мыслей. Он вообще постоянно меняет мнение, особенно когда речь идет о восприятии зрительных и слуховых стимулов, — сотни раз в секунду, а мы этого даже не сознаем.

Вот аналогия взаимодействия нейрональных сетей. Представьте себе, что вы сидите дома в одиночестве в какое-нибудь воскресное утро. Вы не испытываете сильных чувств: вы не особенно радостны, не особенно печальны, не злитесь, не нервничаете, не ревнуете и не напряжены. Вы чувствуете себя более или менее нейтрально. У вас есть куча друзей — целая сеть знакомств, и вы можете позвонить кому угодно. Предположим, что каждый из друзей способен сильно повлиять на ваше настроение. Например, вы знаете, что если позвоните Ханне, то настроение у вас улучшится. Всякий раз, когда вы разговариваете с Сэмом, вам становится грустно, потому что у вас с ним был общий друг, который погиб, и Сэм напоминает вам о нем. Разговор с Карлой дарит вам спокойствие и безмятежность, потому что у нее успокаивающий голос, и вы вспоминаете времена, когда сидели с ней на прекрасной лесной поляне, грелись на солнышке и медитировали. От разговора с Эдвардом вы получаете заряд энергии, а от общения с Тэмми — чувство напряжения. Вы берете телефон, звоните любому из друзей и испытываете определенную эмоцию.

Таких «одномерных» друзей у вас могут быть сотни и тысячи, и каждый из них способен вызывать определенное воспоминание, переживание или изменение настроения. Это и есть ваши связи. Контакт с ними меняет ваше состояние. Если бы вам нужно было общаться с Ханной и Сэмом одновременно или сначала с одним из них, а затем сразу с другим, то от разговора с Ханной вы бы ощутили радость, а от общения с Сэмом — грусть и в конце концов вернулись бы к тому, с чего начинали, — к нейтральному состоянию. Мы можем добавить еще один нюанс, который заключается в весе, или силе влияния, каждой из связей, то есть в том, насколько вы близки с человеком в определенный момент. Этот вес и определяет то, насколько сильно человек может изменить ваше состояние. Если вы ощущаете себя, условно говоря, в два раза ближе к Ханне, чем к Сэму, то после одинаковых по длительности разговоров с ними двумя вы все равно будете ощущать радость, но не настолько сильную, как после разговора с одной только Ханной: общение с Сэмом огорчит вас, но отнимет лишь половину той радости, какую подарил вам разговор с Ханной.

А теперь предположим, что все эти люди способны общаться и друг с другом и у каждого из них состояние тоже может меняться до определенной степени. Хотя Ханна жизнерадостна по натуре, ее позитивность слабеет от общения с грустным Сэмом. Если вы позвоните энергичному Эдварду сразу после того, как он поговорит с напряженным Тэмми (который только что положил трубку после общения с ревнивой Жюстиной), то Эдвард может вызвать у вас новое сочетание эмоций, которого вы еще не испытывали, — своего рода напряженную ревность, на выражение которой и какие-то действия в связи с ней у вас теперь много энергии. Любой из этих друзей также может позвонить вам в любое время и подарить целый букет чувств и переживаний, собранный при их взаимодействии, причем каждый в сети ваших знакомств влияет на каждого, с кем общается, а вы, в свою очередь, тоже вызываете у всех какое-то чувство. Если у вас тысячи друзей с подобным взаимодействием, а в гостиной стоит множество телефонов, каждый из которых без умолку звонит весь день, то разнообразие эмоциональных состояний становится поистине безграничным.

Общепризнан тот факт, что наши мысли и воспоминания возникают из мириад связей подобного рода, созданных нашими нейронами. Однако не все нейроны одинаково активны в одно и то же время — это вызвало бы у нас в голове какофонию из образов и ощущений (такое происходит при эпилепсии). Определенные группы нейронов — можно назвать их сетями — активируются во время определенных когнитивных процессов и способны, в свою очередь, активировать другие нейроны. Когда я ударяюсь пальцем ноги об угол, рецепторы в ушибленном месте посылают сигналы в соматосенсорную кору. Это запускает цепочку активаций нейронов, заставляющую меня испытать боль, отдернуть ногу от объекта, о который я ее ударил, а еще, возможно, непроизвольно открыть рот и закричать: «&%@!»

Когда я слышу гудок легковой машины, молекулы воздуха, воздействующие на мою барабанную перепонку, вызывают электрические сигналы, которые передаются в слуховую кору. Это провоцирует цепочку событий, задействующих совершенно иную группу нейронов, нежели удар пальцем об угол. Во-первых, нейроны слуховой коры обрабатывают высоту звука так, чтобы я мог отличить гудок легковой машины от звука с другой высотой, например от гудка грузовика или гудка болельщика на футбольном матче. Другая группа нейронов активируется для того, чтобы определить, откуда исходит звук. Эти и другие процессы вызывают зрительную ориентировочную реакцию: я поворачиваюсь к источнику звука, чтобы узнать, что его издает, и, если необходимо, мгновенно отскакиваю назад[8] (в результате действий нейронов в моторной коре, куда пришел сигнал от нейронов в эмоциональном центре — миндалине, сообщающий о неизбежной опасности).

Когда я слышу фортепианный концерт Рахманинова № 3, волосковые клетки у меня в улитке уха разбирают поступающий звук по диапазонам частот и передают электрические сигналы в первичную слуховую кору — область А1, сообщая ей, какие частоты есть в этом сигнале. Дополнительные области в височной доле, включая верхнюю височную борозду и верхнюю височную извилину с обеих сторон мозга, помогают различать тембры, которые я слышу. Если я хочу узнать эти тембры, то вовлекается гиппокамп, чтобы воспроизвести память о похожих звуках, которые я слышал раньше, и тогда мне нужно получить доступ к своему мнемоническому словарю, что потребует использования структур, находящихся на стыке височной, затылочной и теменной долей. Эти области одинаковые, но активируются не так и не теми группами нейронов, которые обрабатывают сигнал автомобильного гудка. Однако активируются совершенно новые группы нейронов, когда я определяю последовательности нот, то есть высоты звука (дорсолатеральная часть префронтальной коры и поля Бродмана 44 и 47), ритмы (латеральный мозжечок и червь мозжечка) и эмоции (лобные доли, мозжечок, миндалина и прилежащее ядро — часть целой группы структур, задействованных в ощущении удовольствия и вознаграждения, будь то вкусный ужин, секс или прослушивание приятной музыки).

В какой-то степени, если комната колеблется от глубоких звуков контрабаса, могут активироваться некоторые из тех нейронов, что сработали, когда я ударился пальцем ноги, — чувствительные к тактильной информации. Если высота звука автомобильного гудка — А440, то нейроны, настроенные на активацию при сигнале о такой частоте, скорее всего, активируются и сделают это снова, когда та же частота прозвучит в произведении Рахманинова. Но мои внутренние психические переживания, скорее всего, будут отличаться из-за разных контекстов и разных нейрональных сетей, задействованных в этих двух ситуациях.

Отличается и мое восприятие гобоя и скрипки, а также опыт их прослушивания — и то, как Рахманинов использует их в своем произведении, вероятно, вызовет у меня реакцию, противоположную той, какую я испытываю по отношению к гудку легкового автомобиля. Я не испугаюсь, а скорее расслаблюсь. Те же нейроны, которые срабатывают, когда я ощущаю безмятежность и чувство безопасности, могут отреагировать и на спокойные фрагменты концерта.

Благодаря слуховому опыту я научился ассоциировать автомобильные гудки с опасностью или, по крайней мере, с тем, что кто-то хочет привлечь мое внимание. Как так получилось? Некоторые звуки по своей сути успокаивают, а другие пугают. Несмотря на большие межличностные различия, мы рождаемся с предрасположенностью к определенной интерпретации звуков. Резкие, короткие, громкие звуки, как правило, интерпретируются многими животными как тревожные. Мы видим это, сравнивая крики птиц, грызунов и обезьян, которые они издают при опасности. Медленные, плавные и более тихие звуки обычно воспринимаются как успокаивающие или, по крайней мере, нейтральные. Представьте и сравните резкий звук собачьего лая и мягкое мурлыканье кошки, мирно лежащей у вас на коленях. Композиторы это, конечно, знают и используют сотни тонких оттенков тембра и длительностей нот для передачи множества эмоциональных нюансов человеческого опыта.

В симфонии Гайдна № 94 «Сюрприз» (если точнее, во второй ее части, анданте) композитор создает напряжение с помощью мягких скрипок в основной теме. Мягкость звука успокаивает, а краткость аккомпанемента пиццикато посылает легкий, противоречивый сигнал опасности, и вместе они создают тонкое чувство тревоги. Основная мелодическая идея едва ли охватывает более половины октавы — чистую квинту. Мелодический контур предполагает некоторое самодовольство: мелодия идет вверх, затем вниз, а затем повторяет мотив движения вверх. Параллелизм, подразумеваемый мелодией, идущей то вверх, то вниз, то снова вверх, готовит слушателя к очередному движению вниз. Продолжая идти по нотам мягким звуком скрипок, маэстро меняет мелодию, поднимаясь — совсем чуть-чуть, — но при этом сохраняя ритм. Затем он замирает на пятой, относительно устойчивой ступени. Поскольку это самая высокая нота, которая звучала до настоящего момента, мы ждем, что следующая будет ниже и мелодия начнет нисходящее движение к тонике, таким образом «закрывая разрыв» между нею и пятой ступенью. Затем неожиданно Гайдн дает громкую ноту на октаву выше, причем в исполнении дерзких валторн и литавр. Он нарушил наши ожидания в отношении мелодического направления, контура, тембра и громкости одновременно. Вот он, сюрприз в симфонии под названием «Сюрприз».

Это произведение Гайдна разрушает наши представления о том, как устроен мир. Даже человеку, не имеющему ни знаний о музыке, ни музыкальных ожиданий, симфония № 94 кажется удивительной благодаря тембральному переходу от мягкого мурлыканья скрипок к тревожному зову валторн и барабанов. У человека, обладающего некоторыми познаниями, эта симфония разрушает ожидания, сформированные на основе музыкальной конвенции и стиля. Где в мозге происходят подобные сюрпризы, где хранятся ожидания и совершается анализ произведения? Как именно эти операции выполняются в нейронах, до сих пор остается загадкой, но некоторые предположения у нас все-таки есть.

Прежде чем рассказывать дальше, я должен признать, что в моем подходе к изучению мозга и разума есть некоторая предвзятость: мне определенно больше нравится изучать разум, а не мозг. Отчасти мои предпочтения личные, а не профессиональные. В детстве я не ловил бабочек вместе с остальными любителями биологии, потому что жизнь — любая жизнь — кажется мне священной. А самый поразительный факт, связанный с исследованиями мозга за последнее столетие, заключается в том, что исследуют, как правило, мозг живых существ, часто наших близких генетических родственников, обезьян, особенно человекообразных[9], — а затем их убивают (или, как принято говорить, «приносят в жертву науке»). Целый несчастный семестр я проработал в лаборатории с обезьянами, препарируя мозги мертвых животных, чтобы подготовить их к исследованию под микроскопом. Каждый день я был вынужден проходить мимо клеток тех, кто еще оставался в живых. По ночам мне снились кошмары.

Меня всегда интересовал другой уровень — сами мысли, а не передающие их нейроны. Теория в когнитивной науке, получившая название функционализма, с которой соглашаются многие выдающиеся исследователи, утверждает, что похожие мыслительные процессы могут возникать в совершенно разных мозгах и что мозг — просто набор проводов и процессоров, которые эти процессы порождают. Независимо от того, верна функционалистская теория или нет, она предполагает, что глубине наших знаний о мышлении есть пределы, если мы будем изучать лишь физическое строение мозга. Один нейрохирург как-то сказал Дэниелу Деннету (видному и последовательному защитнику функционализма), что он прооперировал сотни людей и видел сотни живых и думающих мозгов, но ни разу не видел ни одной мысли.

Когда я выбирал аспирантуру и научного руководителя, я восхищался работой профессора Майкла Познера. Он первым применил множество новых методов изучения мыслительных процессов, в частности внутреннее измерение времени (как много можно узнать об устройстве разума, измеряя время, которое уходит на обдумывание определенных мыслей), способы исследования структуры категорий и знаменитую парадигму Познера — новый метод изучения внимания. Однако прошел слух, что Познер отказывается от дальнейшего изучения разума и переходит к изучению мозга, а я знал, что не хочу этим заниматься.

Будучи еще студентом (хотя и несколько старше большинства студентов), я посетил ежегодную встречу Американской психологической ассоциации, проходившую в Сан-Франциско, всего в 40 милях от Стэнфорда, где я заканчивал бакалавриат. Я увидел имя Познера в программе мероприятий и пришел к нему на выступление, где он показывал ряд слайдов с фотографиями человеческого мозга во время тех или иных манипуляций с ним. Закончив выступление, он ответил на несколько вопросов и исчез за дверью. Я бросился к выходу и увидел его далеко впереди: он спешил на другой конец конференц-центра на следующую лекцию. Я побежал за ним. Должно быть, я представлял собой то еще зрелище! Я запыхался. Я и без того нервничал при встрече с одной из легендарных фигур когнитивной психологии. Учебник Познера я читал на первом курсе в Массачусетском технологическом институте (где я начал обучение перед тем, как перевестись в Стэнфорд). Мой первый профессор психологии, Сьюзен Кэри, отзывалась о нем с искренним почтением. До сих пор помню, как ее слова эхом отдавались от стен лекционного зала Массачусетского технологического: «Майкл Познер, один из умнейших и наиболее творческих людей, которых я только знаю».

Так вот, я запыхался, открыл рот и… ничего не смог сказать. Я только замычал. Все это время мы шли рядом быстрым шагом — а Познер ходит стремительно, — и каждые пару шагов я снова от него отставал. Я пробормотал свое имя и сказал, что поступаю в Орегонский университет, чтобы с ним работать. Я никогда раньше не заикался и ни разу еще так не нервничал. «П-п-профессор П-п-познер, я слышал, что вы полностью переключились в своих исследованиях на м-м-мозг, — это правда? Просто я очень хочу изучать когнитивную психологию с вами», — наконец выдал я.

«Ну, в последнее время я немного интересуюсь мозгом, — ответил он. — Но я рассматриваю когнитивную нейронауку как способ обозначить границы наших теорий в когнитивной психологии. Это помогает нам определить, есть ли у нашей теоретической модели правдоподобные анатомические обоснования».

Многие люди приходят в нейробиологию из биологии или химии и в основном сосредотачиваются на механизмах взаимодействия клеток друг с другом. Для когнитивного нейробиолога понимание анатомии или физиологии мозга может оказаться сложным интеллектуальным упражнением (эквивалентом по-настоящему сложного кроссворда), но это не является конечной целью работы. Цель состоит в том, чтобы понять, как устроены мыслительные процессы, воспоминания, эмоции и переживания, а мозг представляется просто коробкой, в которой все это происходит. Давайте вернемся к аналогии с телефонными разговорами, которые вы могли бы вести с разными друзьями, влияющими на ваши эмоции. Если я хочу предсказать, как вы будете себя чувствовать завтра, то схема расположения всех телефонных линий, соединяющих вас с друзьями, представляет для меня ограниченную ценность. Гораздо более важно понять их индивидуальные склонности: кто с наибольшей вероятностью позвонит вам завтра и что, скорее всего, скажет? Что вы от этого ощутите? Конечно, полностью игнорировать вопрос нейрональных связей тоже было бы ошибкой. Если линия разорвана и нет никаких доказательств существования связи между вами и другим человеком или если он никогда не сможет обратиться к вам напрямую, зато способен влиять на вас через кого-то еще, способного установить с вами контакт, — вся эта информация помогает определить ограничения, важные для прогнозирования.

Такая точка зрения определяет то, как я изучаю когнитивную нейробиологию музыки. Мне неинтересно тыкать пальцем в небо, хвататься за всевозможные музыкальные стимулы и выяснять, где именно в мозге они вызывают реакцию. Мы с Познером много раз говорили о нынешнем безумном стремлении ученых составить карту мозга без каких-либо научных гипотез. Для меня же смысл состоит не в том, чтобы составить такую карту, а в том, чтобы понять, как различные области координируют совместную деятельность, как простые разряды нейронов и действие нейротрансмиттеров вызывают мысли, чувства, смех, глубокую радость и печаль и как все это, в свою очередь, может привести нас к созданию значимых произведений искусства, не утрачивающих со временем своей ценности. Это уже деятельность разума, и знание о том, где именно в мозге протекают те или иные процессы, мне не так важно, если только «где» не приведет нас к «как» и «почему». Когнитивная нейробиология предполагает, что узнать это вполне возможно.

Моя точка зрения состоит в том, что из бесконечного числа экспериментов стоит проводить только такие, которые дадут нам лучшее понимание того, как и почему эти процессы происходят. Хороший эксперимент теоретически обоснован и содержит четкие предсказания относительно того, какая из двух и более гипотез подтвердится. Эксперимент, который, вероятно, докажет оба мнения, не стоит и проводить. Наука движется вперед лишь за счет опровержения ложных и несостоятельных гипотез.

Еще одно свойство хорошего эксперимента состоит в том, что его можно обобщить, и тогда гипотеза будет верна при других условиях: у людей, которых не исследовали, с видами музыки, которые не изучали в конкретном эксперименте, и в различных ситуациях. Множество поведенческих исследований проводится только на небольшом количестве людей («испытуемых») и с очевидно искусственными стимулами. У меня в лаборатории мы изучаем как музыкантов, так и людей без музыкального образования и опыта в музыке, когда это возможно, чтобы исследовать разные реакции. И мы почти всегда используем настоящую музыку, реальные записи реальных коллективов, исполняющих реальные песни, чтобы лучше понять, как мозг работает с популярной музыкой, а не с той, которую можно услышать только в нейробиологической лаборатории. Пока это себя оправдывает. При таком подходе труднее обеспечить строгий экспериментальный контроль, но все-таки можно. Требуется чуть больше планирования и тщательной подготовки, но в конечном счете результаты того стоят. Так как я использую этот натуралистический подход, я могу с разумной уверенностью ученого утверждать, что мы изучаем мозг, выполняющий те же действия, что и в реальной жизни, а не те, которые он предпринимает, когда на него обрушиваются ритмы без изменения высоты звука или мелодии без ритма. Пытаясь разделить музыку на составляющие, мы рискуем — если эксперименты не пройдут должным образом — создать звуковые последовательности, не являющиеся музыкой.

Когда я говорю, что мозг интересует меня меньше, чем разум, это не значит, что мозг меня вообще не интересует. Я понимаю, что он есть у всех нас и что он очень важен! Но еще я понимаю, что сходные мысли могут возникать в мозгах с совершенно разной архитектурой. Вот вам аналогия: я смотрю одну и ту же передачу по телевизору фирмы RCA, Zenith или Mitsubishi или даже на экране компьютера с нужным оборудованием и программным обеспечением. Архитектура этих систем достаточно разная, и патентное бюро — организация, принимающая решения, достаточно ли одно устройство отличается от другого, чтобы назвать его новым изобретением, — выдаст каждому из производителей этих устройств патент, установив, что их архитектура существенно различается. У моего пса по кличке Шэдоу совершенно иная организация мозга, анатомия и нейрохимия, чем у меня. Когда он голоден или у него болит лапа, маловероятно, что паттерн импульсов нейронов в его мозге похож на таковой у меня в мозге, когда я голоден или ушиб палец. Но я убежден, что по существу он переживает похожие состояния разума.

Некоторые распространенные иллюзии и заблуждения необходимо отбросить. Многие люди, даже работающие в других дисциплинах ученые, находятся под влиянием интуитивно сложившейся точки зрения, будто внутри мозга существует строго изоморфное представление об окружающем нас мире (термин «изоморфный» происходит от греческих слов изос — «одинаковый» и морфи — «форма»). Гештальт-психологи, которые во многом оказались правы, одними из первых выдвинули эту идею. Если вы смотрите на квадрат, утверждали они, в вашем мозге активируется квадратная структура нейронов. У многих из нас есть интуитивное представление о том, что, когда мы смотрим на дерево, его образ представлен где-то в мозгу в форме дерева и, вероятно, активируется группа нейронов в такой форме — с корнями с одной стороны и листьями — с другой. Когда мы слушаем или вспоминаем любимую песню, нам кажется, что она звучит в голове через набор нейронных динамиков.

Дэниел Деннет и Вилейанур Рамачандран убедительно доказали, что в этом представлении что-то не сходится. Если внутренняя картина чего-либо (на что мы прямо сейчас смотрим или что представляем в памяти) является картиной сама по себе, то должна быть какая-то часть в нашем мозге или разуме, которая эту картину видит. Деннет говорит об интуитивном представлении, что визуальные сцены якобы возникают на каком-то экране или на своеобразной театральной сцене в нашем сознании. Если бы это было так, в театре или у экрана обязательно находились бы зрители, удерживающие визуальный образ у себя в голове. Но кто бы это мог быть? И как бы выглядел мысленный образ? Рассуждая так, мы попадаем в бесконечный цикл. Тот же аргумент применим и к слуховым событиям. Никто не спорит, что у нас есть ощущение некой аудиосистемы в голове. Поскольку мы можем манипулировать мысленными образами — увеличивать их, поворачивать, а в случае с музыкой ускорять и замедлять, мы вынуждены думать, что где-то у нас в уме есть домашний театр. Но логически это неверно из-за проблемы бесконечного цикла.

Еще мы пребываем в иллюзии, что просто открываем глаза — и видим. За окном щебечет птица, и мы сразу же слышим. Чувственное восприятие создает мысленные образы в нашем сознании — представления о мире вне нашей головы — так быстро и естественно, что нам кажется, будто тут нет ничего особенного. Но это заблуждение. Наше восприятие является конечным продуктом длинной цепи нейрональных событий, которые дают нам иллюзию мгновенно созданного образа. Есть множество сфер, где наша замечательная интуиция вводит нас в заблуждение. Один из примеров тому — плоская Земля. Другой пример — представление о том, что наши ощущения дают нам неискаженный взгляд на мир.

Еще со времен Аристотеля известно, что чувства могут искажать восприятие мира. Мой преподаватель из Стэнфордского университета Роджер Шепард, который занимается психологией восприятия, часто говорил, что при правильном функционировании наша система восприятия должна искажать мир, который мы видим и слышим. Мы взаимодействуем со своим окружением через органы чувств. Как отмечал Джон Локк, все, что мы знаем о мире, мы видим, слышим, обоняем, осязаем или пробуем на вкус. И мы, естественно, предполагаем, что мир таков, каким мы его воспринимаем. Но эксперименты заставили нас признать, что это не так. Зрительные иллюзии, пожалуй, самое убедительное доказательство сенсорного искажения. Многие из нас видели их в детстве, например когда две линии одинаковой длины кажутся разными (иллюзия Понцо).

Роджер Шепард нарисовал иллюзию, которую назвал «поворот столов», тоже связанную с иллюзией Понцо. Трудно поверить, но столы идентичны по размеру и форме (в чем можно убедиться, вырезав из листа бумаги или пленки точную форму одной столешницы и приложив ее ко второй). Этот пример построен на принципе восприятия глубины нашей зрительной системой. Даже зная, что перед нами иллюзия, мы все равно не можем отключить механизм. Независимо от того, сколько раз мы смотрим на фигуру, она продолжает нас удивлять, потому что мозг, по сути, дает нам искаженную информацию об объектах.

В иллюзии Канизы белый треугольник кажется наложенным на треугольник с черным контуром. Но, если присмотреться внимательно, можно обнаружить, что на изображении вообще нет треугольников. Наша система восприятия восполняет недостающую информацию.

Почему она так делает? Лучшая догадка заключается в том, что это свойство развилось у нас эволюционно. Во многом из того, что мы видим и слышим, какой-то информации не хватает. Наши предки — охотники-собиратели — возможно, видели тигра за деревьями или слышали рычание льва, приглушенное шелестом листьев. Звуки и образы часто приходят к нам как отрывочная информация, размытая другими образами из окружающего мира. Система восприятия, способная восстанавливать недостающую информацию, некогда помогала нам быстро принимать решения в опасных ситуациях. Лучше убежать сейчас, чем сидеть и пытаться понять, были эти два отрывочных звука частью львиного рыка или нет.

У слуховой системы есть своя версия событий, которые мы восприняли лишь частично. Когнитивный психолог Ричард Уоррен продемонстрировал это особенно ярко. Он записал на диктофон предложение: «Законопроект приняли обе палаты законодательного собрания», — и часть предложения вырезал. Недостающую часть он заменил белым шумом той же длительности. Почти каждый, кто слушал новую запись, утверждал, что за помехами различал слова. А многие не могли даже сказать, где в записи был шум! Слуховая система сама заполнила пропуск, так что предложение казалось непрерывным. Большинство людей утверждали, что шум там был и что он звучал отдельно от предложения. Шум и слова образовали в восприятии отдельные потоки из-за разницы в тембре. Брегман называет такое явление потоковым разделением по тембру. Очевидно, что мы имеем дело с сенсорным искажением: наша система восприятия говорит нам о мире нечто, не соответствующее действительности. Но также ясно и то, что это имеет эволюционную (адаптивную) ценность, если помогает нам что-то лучше понять в смертельно опасной ситуации.

Согласно великим психологам Герману фон Гельмгольцу, Ричарду Грегори, Ирвину Року и Роджеру Шепарду, восприятие — это процесс умозаключения, частью которого является анализ вероятностей. Задача мозга состоит в том, чтобы определить наиболее вероятное расположение объектов в физическом мире, учитывая определенную структуру информации, которая доходит до сенсорных рецепторов — сетчатки глаза или барабанной перепонки. В большинстве случаев информация, которую мы получаем от рецепторов, неполна или неоднозначна. Голоса смешиваются с другими голосами, звуками машин, ветра, шагов. Где бы вы сейчас ни находились: в самолете, в кафе, в библиотеке, дома, в парке или где-нибудь еще, — остановитесь и прислушайтесь к звукам, которые вас окружают. Если только вы не в камере сенсорной депривации, скорее всего, вы сможете идентифицировать по меньшей мере пять-шесть различных звуков. Способность мозга их идентифицировать весьма примечательна, если учесть, с чего начинается этот процесс — с того, что передают сенсорные рецепторы. Принципы группировки — по тембру, пространственному расположению, громкости и т. д. — помогают разделить звуки, но об этом процессе мы по-прежнему многого не знаем. Никто еще не разработал компьютер, способный разделить источники звука.

Барабанная перепонка — простая мембрана, натянутая на ткани и кости. Это врата слуха. Практически все наши аудиальные впечатления основаны на том, как барабанная перепонка колеблется взад-вперед в ответ на удары молекул воздуха. (В какой-то степени ушная раковина — внешняя часть уха — тоже задействуется в слуховом восприятии, как и кости черепа, но по большей части основным источником всего, что мы узнаем о мире звуков, является барабанная перепонка.) Давайте рассмотрим типичное слуховое событие: человек сидит у себя в гостиной и читает книгу. Предположим, что в этой среде есть шесть источников звука, которые он способен идентифицировать: посвистывание вентилятора (или воздуховода), гудение холодильника на кухне, машины за окном (только здесь могут быть десятки различных звуков: двигатели, скрип тормозов, гудки и т. д.), шелест листьев на ветру, мурлыканье кошки в соседнем кресле и прелюдии Дебюсси в проигрывателе. Каждый из них можно рассматривать как слуховой объект или источник звука, и мы способны их идентифицировать, потому что у каждого собственное отличительное звучание.

Звук передается по воздуху молекулами, колеблющимися на некоторых частотах. Эти молекулы бомбардируют барабанную перепонку, заставляя ее тоже колебаться определенным образом в зависимости от того, насколько сильно они по ней ударяют (согласно громкости, или амплитуде звука), и от того, насколько быстро они колеблются (согласно тому, что мы называем высотой звука). Однако в молекулах нет ничего, что подсказывало бы барабанной перепонке, откуда взялся звук и какие из молекул с каким объектом связаны. На молекулах, которые пришли в движение из-за мурлыканья кошки, нет табличек с надписью «кошка», а столкнуться с барабанной перепонкой они могли в то же самое время и в том же самом месте, что и звуки холодильника, вентилятора, музыки Дебюсси и всего остального.

Представьте себе, что вы плотно натягиваете наволочку на ведро и люди кидают в нее шарики для пинг-понга с разного расстояния. Каждый человек может бросать столько шариков и делать это так часто, как ему нравится. Ваша задача состоит в том, чтобы, глядя на одну только наволочку и ее движение, определить, сколько вокруг людей, кто они, движутся они к вам или от вас или вообще стоят на месте. Это аналогия того, какие задачи выполняет слуховая система при идентификации звуков, используя в качестве ориентира лишь колебание барабанной перепонки. Как по движениям этой беспорядочной массы молекул, ударяющихся в мембрану, мозгу удается понять, что нас окружает? И, в частности, как он решает задачу с музыкой?

Это происходит через извлечение признаков, за которым следует процесс их интеграции. Мозг извлекает из музыки основные, низкоуровневые характеристики с помощью специальных сетей нейронов, которые разделяют информацию о звуковом сигнале на высоту, тембр, расположение в пространстве, громкость, реверберацию, длительности нот и время начала их звучания (а также на различные компоненты нот). Эти операции выполняются параллельно сетями, которые вычисляют нужные значения и могут работать более или менее независимо друг от друга, то есть сети, отвечающей за высоту звука, не нужно ждать, пока сработает сеть, ответственная за длительность, чтобы начать собственные вычисления. Такой процесс — когда сети нейронов принимают во внимание только информацию, содержащуюся в стимуле, — называется восходящей обработкой данных. В окружающем мире и в нашем мозге перечисленные выше свойства музыки существуют раздельно. Мы можем изменить одно, не меняя другого, точно так же как можем изменить форму визуальных объектов, не меняя их цвета.

Низкоуровневая восходящая обработка основных элементов происходит в периферических и филогенетически более старых частях нашего мозга; термин «низкоуровневая» относится к восприятию элементарных, или базовых, свойств сенсорного стимула. Высокоуровневая обработка происходит в более продвинутых частях мозга, которые принимают проекции от сенсорных рецепторов и от ряда низкоуровневых процессорных единиц. Происходит объединение низкоуровневых элементов в цельную картину. Высокоуровневая обработка — это как раз та стадия, когда все собирается вместе и наш разум приходит к пониманию формы и содержания. С помощью низкоуровневой обработки мозг получает информацию о том, что на странице, которую вы сейчас читаете, есть пятна типографской краски, и, возможно, даже узнает какие-то базовые формы, например букву «и». Но только на стадии высокоуровневой обработки буквы собираются вместе, чтобы вы прочитали слово «искусство» и создали мысленный образ того, что оно означает.

Одновременно с тем как в улитке, слуховой коре, стволе мозга и мозжечке происходит извлечение признаков звука, центры высокоуровневой обработки в мозге получают постоянный поток данных о проделанной на данный момент работе. Эти данные постоянно перезаписываются по мере поступления более актуальной информации. Когда высшие мыслительные центры — в основном в префронтальной коре — получают обновления, они начинают трудиться изо всех сил, стараясь предсказать, куда музыка пойдет дальше, основываясь на нескольких факторах:

• на том, что уже было в музыкальном произведении, которое мы слышим;

• на том, что, как мы помним, будет дальше, если музыка знакомая;

• на том, что, как мы ожидаем, будет дальше, если нам знаком этот жанр или стиль, на основании прошлого опыта прослушивания подобной музыки;

• на любой дополнительной информации, какую удастся получить, например когда мы читаем краткое изложение музыкального произведения, когда исполнитель совершает внезапное движение или когда стоящий рядом человек толкает нас в бок.

Такие вычисления, производящиеся в лобной доле, называются нисходящей обработкой информации и могут оказывать влияние на модули уровнем ниже, пока те выполняют восходящие вычисления. Ожидания, возникшие в результате нисходящих процессов, могут привести нас к неправильному восприятию вещей, перенастроив некоторые сети в восходящих процессорах. Отчасти они составляют нейрональную основу перцептивного завершения и других иллюзий.

Нисходящие и восходящие процессы постоянно обмениваются информацией. В то же время, когда анализируются отдельные признаки, части мозга более высокого уровня, то есть филогенетически более развитые и получающие информацию от нижних отделов мозга, работают над их интеграцией в целостную картину. Мозг строит представление о реальности, основываясь на этих компонентах, подобно тому как ребенок строит крепость из кубиков «Лего». В процессе мозг делает ряд умозаключений на основе неполной или неоднозначной информации. Иногда они оказываются ошибочными, и зрительные и слуховые иллюзии как раз и являются примерами того, что наша система восприятия сделала неправильный вывод о реальном положении вещей.

В попытке идентифицировать слуховые объекты мозг сталкивается с тремя трудностями. Во-первых, информация, поступающая к сенсорным рецепторам, недифференцированна. Во-вторых, она неоднозначна: разные объекты могут одинаковым или похожим образом приводить в движение барабанную перепонку. В-третьих, информация редко бывает полной. Части звука иногда скрываются за другими звуками или теряются. Мозг должен вычислить, что за звук мы услышали на самом деле. Это происходит очень быстро и обычно подсознательно. Иллюзии, которые мы уже рассмотрели, как и данные перцептивные операции, не поддаются осознанию. Например, я могу вам сказать, что причина, по которой вы видите треугольники в фигуре Канизы там, где их нет, связана с перцептивным завершением. Но, даже понимая задействованные принципы, мы не можем взять и отключить их. Мозг обрабатывает информацию, как и прежде, и вы продолжаете удивляться.

Гельмгольц назвал этот процесс бессознательным умозаключением. Рок назвал его логикой восприятия. Джордж Миллер, Ульрих Найссер, Герберт Саймон и Роджер Шепард описывали восприятие как «конструктивный процесс». Все это — разные формулировки идеи, что видимое и слышимое нами является результатом длинной цепочки происходящих в уме событий, которые все вместе создают впечатление, мысленный образ физического мира. Многие особенности функционирования нашего мозга, включая восприятие цвета и вкуса, обоняние и слух, возникли в результате эволюции под давлением факторов, которых по большей части уже нет. Когнитивный психолог Стивен Пинкер и другие высказывали предположение, что наша система восприятия музыки, по существу, оказалась эволюционной случайностью, а также что при стремлении к выживанию и под давлением полового отбора у нас сформировалась система языка и коммуникации, которую мы научились использовать в том числе и для музыкальных целей. В сообществе когнитивных психологов этот вопрос по-прежнему считается спорным. Археологические находки дали нам несколько подсказок, но явные доказательства, которые помогли бы раз и навсегда решить эти вопросы, попадаются редко. Феномен завершения, который я описал, — не просто лабораторная диковинка. Этот принцип используют и композиторы, поскольку знают, что в нашем восприятии мелодическая линия продолжается, даже если ее часть заглушают другие инструменты. Когда мы слышим самые низкие ноты фортепиано или контрабаса, мы не воспринимаем частоту в 27,5 или 35 Гц, потому что эти инструменты, как правило, не могут производить много энергии на сверхнизких частотах, — на самом деле наши уши достраивают недостающую информацию и дают нам иллюзию, что звук и правда такой низкий.

В музыке мы поддаемся и другим иллюзиям. В фортепианных произведениях, таких как «Шелест весны» Синдинга или «Фантазия-экспромт» Шопена в до-диез минор, соч. 66, ноты сменяются так быстро, что в них слышится мелодия. Если сыграть их медленно, то она исчезнет. Из-за разделения потоков звука мелодия словно отделяется, когда ноты звучат достаточно близко друг к другу во времени, — перцептивная система соединяет их вместе, — а когда они расходятся во времени, мы не слышим мелодию. Бернар Лорта-Жакоб из парижского Музея человека пришел к выводу, что Квинтина (буквально «пятая») в вокальной сардинской музыке «а капелла» тоже иллюзия: из четырех мужских голосов словно возникает пятый — женский, если верно подобрать гармонию и тембр. (Певцы верят, что это голос Девы Марии, пришедшей вознаградить их, если они достаточно благочестивы и поют правильно.)

В песне «One of These Nights» («В одну из этих ночей») группы Eagles вступление исполняют бас и гитара, звучащие как один инструмент: бас играет одну ноту, а гитара добавляет глиссандо, но в нашем восприятии скользит бас, согласно гештальт-принципу продолжения. Джордж Ширинг создал новый тембральный эффект, заставив гитару (или в некоторых случаях виброфон) повторять то, что он играет на пианино, настолько точно, что слушатели задаются вопросом: «Что это за новый инструмент?» — тогда как на самом деле звучат два отдельных инструмента, которые в нашем восприятии сливаются. В песне «Lady Madonna» («Леди Мадонна») четверо участников группы The Beatles поют в сложенные ладони во время инструментальной паузы, а мы готовы спорить, что это звучат саксофоны — как раз благодаря необычному тембру, который им удается получить, в сочетании с нашими ожиданиями (нисходящими) о том, что в песне такого жанра должны звучать саксофоны (не следует путать этот трюк с настоящим саксофонным соло, также звучащим в песне).

В большинстве современных записей полно и других слуховых иллюзий. Благодаря искусственной реверберации вокал и соло-гитары звучат так, словно их звук доносится с противоположной стороны концертного зала, даже когда мы слушаем их в наушниках и источник звука находится в паре сантиметров от барабанной перепонки. С помощью микрофона можно записать гитару так, словно она размером в три метра, а наши уши прямо у нее в резонаторном отверстии, чего в реальности проделать никак нельзя (потому что струны натянуты прямо над отверстием, и, если бы мы приложили к нему ухо, гитарист бил бы не по струнам, а нам по носу). Мозг использует сигналы о спектре звука и типе эха, чтобы сформировать представление о слуховом мире, который нас окружает, подобно тому как мышь узнает о физическом мире с помощью усов. Звукорежиссеры научились имитировать эти сигналы, чтобы придать записям реалистичное звучание, даже если они создаются в стерильной звукозаписывающей студии.

Вот одна из причин, почему стольких людей сейчас привлекают музыкальные записи, особенно когда так легко стало носить плеер с собой и слушать музыку в наушниках. Звукорежиссеры и музыканты научились создавать специальные эффекты, которые дают мозгу приятные ощущения, воздействуя на сети нейронов, чья функция — различать важные особенности звуковой среды. Такие спецэффекты в принципе похожи на трехмерное искусство, кино или оптические иллюзии — и все это существует недостаточно давно, чтобы мозг успел развить специальные механизмы для восприятия подобных вещей. Скорее здесь работают системы, предназначенные для других целей. Поскольку в этих изобразительных средствах сети нейронов используются по-новому, нам они особенно интересны. То же самое можно сказать и о том, как создаются современные записи.

Наш мозг способен оценить размер замкнутого пространства на основе реверберации и эха, присутствующего в звуковом сигнале, который попадает к нам в уши. Пусть немногие из нас понимают уравнения для расчета объема того или другого помещения, все мы можем определить на слух, находимся мы сейчас в маленькой ванной с кафельными стенами, в концертном зале средней величины или в церкви с высоким потолком. То же мы можем сказать и о голосе в записи: мы знаем, в каком помещении находится вокалист или оратор. Звукорежиссеры создают то, что я называю гиперреальностью, — эквивалент кинотрюка, когда камера установлена на бампере несущегося автомобиля. От прослушивания записей мы переживаем сенсорные впечатления, которых не испытываем в реальном мире.

Наш мозг чрезвычайно чувствителен к измерению времени. Мы способны определить расположение объектов в окружающем мире, основываясь на разнице всего в несколько миллисекунд между тем, когда звук придет в одно ухо, и тем, когда дойдет до другого. Многие спецэффекты, которые нам нравятся в записанной музыке, основаны на этой чувствительности. В звучании гитар Пата Мэтини или Дэвида Гилмора из Pink Floyd используются многократные задержки сигнала для ощущения чего-то потустороннего, призрачного, стимулирующего области мозга, которые мы в реальной жизни еще не задействовали. Этот эффект имитирует звук замкнутой пещеры со множеством отражений, не существующий в реальности, — слуховой эквивалент бесконечно отражающих друг друга парикмахерских зеркал.

Пожалуй, величайшая иллюзия в музыке — иллюзия структуры и формы. В самих сменяющих друг друга нотах нет ничего, что создавало бы богатые эмоциональные ассоциации, которые вызывает у нас музыка. Нет ничего такого в гамме, аккорде или последовательности аккордов, что заставляло бы нас ожидать разрешения. Наше понимание музыки зависит от опыта и от нейрональных структур, которые способны учиться и видоизменяться с каждым прослушиванием новой песни и с каждым прослушиванием уже знакомой. Наш мозг усваивает своего рода музыкальную грамматику, специфичную для музыки нашей культуры, точно так же, как он обучается языку.

Ноам Хомский внес в современную лингвистику и психологию предположение о том, что все мы появляемся на свет с врожденной способностью понимать любой язык мира и что опыт взаимодействия с конкретным языком формирует, выстраивает и в конечном счете упрощает сложную взаимосвязанную сеть из различных групп нейронов. До нашего рождения мозг еще не знает, на каком языке нам предстоит говорить, но и сам мозг, и естественные языки коэволюционировали таким образом, чтобы иметь общие фундаментальные принципы, и мозг способен усвоить любой из них почти без усилий посредством простого воздействия во время критической стадии развития нервной системы.

Кроме того, я считаю, что у всех нас есть врожденная способность изучить любую из музыкальных систем мира, несмотря на то что все они существенно отличаются друг от друга. После рождения мозг переживает период быстрого развития нейронов, продолжающийся первые несколько лет жизни. В это время новые связи нейронов формируются быстрее, чем в любое другое время, и в середине периода детства мозг начинает отсекать лишние связи, сохраняя только самые важные и наиболее часто используемые. Этот процесс закладывает основу для нашего понимания музыки и в конечном счете для того, что нам нравится в ней, что нас цепляет и как именно. Отсюда вовсе не следует, что во взрослом возрасте мы не можем научиться ценить новую музыку, но основные структурные элементы закладываются в наш мозг, когда мы слушаем музыку в раннем детстве.

Таким образом, музыку можно рассматривать как тип иллюзии восприятия, когда мозг навязывает нам структуру и порядок звуковой последовательности. А то, как эта структура заставляет нас испытывать эмоции, — уже часть тайны музыки. У нас ведь не наворачиваются слезы, когда мы встречаемся в жизни с другими структурами, например упорядоченной чековой книжкой или аккуратной расстановкой средств первой помощи на витрине в аптеке (ну, по крайней мере, у большинства людей не наворачиваются). Что же такого особенного в том порядке, который мы обнаруживаем в музыке и который нас так волнует? К этому имеет отношение структура гамм и аккордов, а также структура нашего мозга. В мозге работают детекторы признаков звука, извлекающие информацию из потока колебаний, который попадает к нам в уши. Вычислительная система мозга формирует из них единое целое, основываясь частично на том, что, как ему кажется, он слышит, а частично на его ожиданиях. Откуда берутся эти ожидания — вот один из ключей к пониманию того, что делает музыка, когда она движет нами, и почему при прослушивании некоторых произведений нам так хочется выключить радиоприемник или проигрыватель. Тема музыкальных ожиданий, возможно, является той областью в когнитивной нейробиологии музыки, которая наиболее гармонично объединяет теорию музыки и нейронную теорию, музыкантов и ученых. Чтобы как следует разобраться в этой теме, мы должны изучить, как определенные музыкальные последовательности порождают в мозге определенные последовательности активации нейронов.