О’Киф выяснил, что нейроны места в мозге крысы «знают», где именно животное находится в окружающей среде. Он также заметил, что эти нейроны в разных частях гиппокампа «включаются» в разное время в зависимости от того, куда направляется крыса, а вся сеть нейронов строит «карту» окружающей среды животного. Если же крысу переместить, то «включаются» те же клетки, только в другой конфигурации, и «выстраивается карта» уже новой области. Научная работа О’Кифа и его коллег столь важна отчасти и потому, что ничего подобного клеткам (нейронам) места прежде обнаружено не было, а еще потому, что стала основой для последующих исследований, которые показали: гиппокамп является местом расположения «когнитивной карты» мозга. Функция этой карты состоит не только в том, чтобы позволить нам ориентироваться в мире, она еще и действует как своего рода каркас, на который можно прикрепить все наши воспоминания и переживания.
Вспомните, как вы перемещаетесь по знакомой местности, например идете по квартире в спальню. Откуда вы знаете, что добрались до нужного места? Вы, вероятно, ответите: потому что узнаем кровать, тумбочку, шкаф и так далее. Но этого не может быть. Если бы дело обстояло так, мы бы большую часть жизнь ходили кругами, случайно натыкаясь на нужные нам места. На самом деле все происходит совсем иначе. Как правило, мы направляемся прямо туда, где желаем оказаться, потому что у нас есть хорошо развитая мысленная карта: мы точно знаем, где находимся и как это место соотносится с той точкой, куда мы хотим попасть. Наши воспоминания и способность определять, где мы находимся, обеспечивают успешное передвижение в пространстве.
Закройте глаза и вообразите, что идете по квартире в спальню – так вы получите представление о мысленной карте. Мы в состоянии это сделать, а значит, наш мозг имеет в своем распоряжении готовую пространственную карту, на которую мы можем ссылаться, даже не видя ее в реальности. Действительно, большинство из нас даже с закрытыми глазами легко найдет в своей квартире спальню. Пусть и медленно, однако мы туда доберемся. Именно гиппокамп позволяет нам это делать. Он буквально «отображает» окружающую среду, сообщая, где мы находимся.
На самом деле, конечно, процесс немного сложнее, и участвует в нем не только гиппокамп. Рядом с гиппокампом, в области коры, называемой парагиппокампальной извилиной, расположен участок ткани мозга, активизирующийся, когда человек просматривает фотографии определенных мест, например пейзажей, городских видов или даже комнат. Этот участок проявляет нейронную активность всякий раз, когда вы задумываетесь о перемещении по знакомой среде.
Итак, мы с Мелани насчитали три задачи: мысленное пение, представление лиц и перемещение в пространстве. Мы знали, не все идеи сработают (такое бывает редко), и все же надеялись, что одна или две из них помогут нам найти ответ на наш вопрос и мы составим простое задание, которое пациент сможет «решить в уме», получив простейшие инструкции.
Мелани выбрала двенадцать добровольцев для прохождения эксперимента и провела с ними тесты. Результаты получились неоднозначные. Задача с ориентированием в пространстве сработала хорошо – испытуемые без труда представляли, как они перемещаются по дому: на аппарате фМРТ мы видели мерцающую активность в парагиппокампальной извилине у всех участников, кроме одного. Когда испытуемых попросили мысленно спеть детские песенки, у некоторых мозг проявлял активность, у других – нет. К тому же активированные участки мозга у многих не совпадали. Эксперименты, в которых участников просили представить лица любимых, тоже не принесли желаемых результатов, однако по другой причине. Хотя активность в мозге испытуемых была довольно последовательной, многие признались, что задание показалось им слишком трудным. Представить лицо любимого человека они могли без проблем, а вот с мысленным удержанием этого изображения достаточно долго, чтобы мы запечатлели активность мозга на сканере, у них возникли трудности.
Итак, всего одна задача из трех оказалась пригодна для использования при экспериментах с пациентами. Этого было явно недостаточно. Нужно было найти простое и ясное задание, показывающее результат у всех и постоянно. Мы с Мелани вернулись ко мне в офис и в задумчивости посмотрели на красивый газон за окном. Мелани заметила, что недавно изучала научную литературу по ментальным изображениям и там говорилось, что мысленно решать сложные задачи легче, чем простые. Нам требовалось нечто сложное, что, тем не менее, нетрудно представить. И тогда меня осенило. Как вспоминала потом Мелани, я вдруг воскликнул: «А как насчет тенниса?!»
