Мы часто слышим, что мозг можно рассматривать как разновидность компьютера. Но насколько серьезно следует относиться к этой метафоре? И может ли она рассказать нам что-нибудь полезное о психических расстройствах? Метафора мозга как компьютера привлекательна: обе системы обрабатывают входные данные, хранят информацию и генерируют выходные сигналы. Мозг получает информацию от органов чувств, а компьютер — от клавиатуры и мыши. И в мозге, и в компьютере эти данные превращаются в электрические сигналы, которые несут информацию в систему и влияют на ее внутреннюю работу. Для нормального функционирования сигналы в обоих случаях должны быть правильно интерпретированы. Например, было бы не очень хорошо, если бы мой компьютер интерпретировал кнопку «Enter» как «Delete», и было бы не очень хорошо, если бы мой мозг интерпретировал счастливое лицо как признак того, что человек сердится. Однако эта аналогия не ограничивается только поверхностными сходствами. Она может пролить свет на механизмы психических расстройств. Понимание того, как мозг обрабатывает информацию, может помочь нам понять, какие именно аномалии в этом процессе могут привести к расстройствам. Эти аномалии можно сравнить с ошибками в программном обеспечении компьютера или неисправностями в аппаратуре. Рассматривая психические расстройства с этой точки зрения, мы также знаем, что современные компьютеры могут выходить из строя по разным причинам. Одна из них — аппаратные повреждения: отсоединенные провода, треснувший экран, сломанный жесткий диск и так далее. Другая причина — проблемы с программным обеспечением, например плохо написанный или поврежденный программный код, слишком много одновременно работающих программ или вредоносное ПО. Видимые повреждения мозга, такие как опухоли, черепно-мозговые травмы или болезнь Паркинсона, можно рассматривать как аппаратные повреждения. В свою очередь, некоторые считают, что психические расстройства можно рассматривать как проблемы с программным обеспечением. Например, детские травмы можно рассматривать как «программирование» мозга на интерпретацию, хранение или использование информации нежелательным образом. В таком случае психотерапия может заключаться в корректировке «кода» этих программ для улучшения функционирования системы. Конечно, мозг во многом не похож на современные компьютеры. Любой компьютер в просто реагирует на ввод данных. Он не способен на такие же независимые внутренние мыслительные процессы, как мозг, у него нет ничего похожего на человеческие эмоции, и ему не нужно управлять телом или искать источники энергии. В мозге также не так четко прослеживается различие между аппаратным и программным обеспечением. Например, хотя эмоциональные расстройства обычно не сопровождаются повреждениями мозга, видимыми на МРТ, «программные» различия, связанные с симптомами депрессии или тревоги, все равно закодированы в физических связях мозга, они просто слишком малы, чтобы их увидеть. Прогресс в робототехнике может улучшить наше понимание некоторых из этих различий, но очевидно, что виды вычислительных задач, которые должен решать мозг, совершенно иные, чем у стандартных компьютеров, и поэтому он должен работать по-другому. Тем не менее новые подходы в исследованиях психиатрии позволяют предположить, что такая перспектива может быть ценной для понимания того, как могут возникать проблемы с психическим здоровьем. Вычислительная психиатрия За последние несколько лет возникла новая область исследований, названная вычислительной психиатрией, которая серьезно относится к такой перспективе. Размышляя о вычислениях, необходимых для таких вещей, как восприятие, обучение и действие, она предлагает способы, с помощью которых нейронные связи мозга (аппаратное обеспечение) могут порождать психологические процессы (программное обеспечение). Она также может помочь выявить новые факторы, способствующие развитию психических заболеваний, и, возможно, разработать новые методы лечения. Вкратце — вычислительная психиатрия изучает, как мозг обрабатывает информацию. Для этого она моделирует эти процессы на компьютерах с помощью математических моделей. Используя эти инструменты, можно описать, как процессы в мозге выполняют вычисления, необходимые для выполнения когнитивных и эмоциональных функций, что обеспечивает прямую связь между биологией и психологией. Например, более точная характеристика конкретных психологических функций, таких как принятие социальных решений, восприятие и интерпретация их результатов, поможет объяснить, почему некоторым людям сложнее поддерживать близкие отношения и как это влияет на мозг и тело. И что особенно важно, она открывает новую перспективу на то, как вычисления мозга могут давать сбои при психических заболеваниях. Чтобы вы лучше поняли, как это работает, ниже я приведу более конкретный пример. Он иллюстрирует один из видов обработки информации, который был изучен, и то, как это может помочь нам лучше понять психические расстройства. Нередко два человека становятся свидетелями одного и того же события, но воспринимают/интерпретируют его по-разному. Это может происходить из-за различий в том, на что человек обращает внимание, и в том, что он ожидал увидеть. При эмоциональных расстройствах это может способствовать возникновению различных перцептивных предубеждений. Например, люди с тревожностью могут воспринимать происходящее как опасное для них, а люди с депрессией могу придерживаться более пессимистичного взгляда. Согласно исследованиям в области нейронаук, это происходит потому, что при восприятии мозг объединяет предварительные ожидания с сенсорными сигналами. В принципе, если мозг доверяет своим ожиданиям больше, чем новым сенсорным сигналам, то восприятие этих сигналов (то есть интерпретация их значения) будет смещено в сторону этих ожиданий. Например, если вы предполагаете, что вы не нравитесь человеку, а затем он делает слегка негативное выражение лица, вы, скорее всего, воспримете его лицо как недружелюбное. Напротив, если вы считаете, что человек в целом дружелюбен, вы можете просто воспринять его как уставшего или подумать, что он плохо себя чувствует по какой-то другой причине. В вычислительной психиатрии это можно смоделировать с помощью уравнений, включающих вероятности. Например, вы можете считать (возможно, бессознательно), что вероятность того, что вы кому-то не нравитесь, составляет p = 0,8 (т.е. 80%). И, возможно, слегка негативное выражение лица этого человека указывает на вероятность p = 0,6 того, что вы ему не нравитесь. Если сложить эти вероятности математически, вероятность того, что это выражение лица означает, что вы ему не нравитесь, составляет 86%. Напротив, если вы заранее считаете, что вероятность того, что вы ему не нравитесь не очень высока, например, p = 0,3, то, вероятность того, что вы ему не нравитесь, после того как вы увидите негативное выражение лица, составит всего p = 0,39 (значит, вероятность того, что вы ему на самом деле нравитесь, будет 61%). Если это так, вы можете воспринять лицо как менее негативное или, возможно, предположить, что человек чувствуют себя плохо по какой-то другой причине. Идея заключается в том, что мозг выполняет эти вычисления бессознательно, и то, что вы воспринимаете, — это интерпретация, которую ваш мозг оценивает как наиболее вероятную. Такой способ математического моделирования восприятия помог нам понять несколько клинически значимых явлений. Например, недавние исследования показали, что люди, страдающие психозом, чаще слышат тональные сигналы, просто потому что научились их ожидать, даже если никаких тонов не звучит. Это говорит о том, что их мозг может бессознательно слишком доверять предыдущим ожиданиям, что может привести к галлюцинациям. Исследования показали, что у людей с эмоциональными расстройствами, расстройствами пищевого поведения и употребления психоактивных веществ мозг может не воспринимать сигналы сердца как достоверные, когда пытается сосчитать их сердцебиения. И опять же, этот «недостаток доверия» не является осознанным. Но это означает, что такие люди часто не чувствуют учащенного сердцебиения, когда оно происходит, и наоборот. С помощью подобных исследований мы можем определить, насколько эти предубеждения отличаются от человека к человеку. Если эти предубеждения вызывают проблемы, мы также можем начать думать о том, как помочь больному (или, скорее, помочь его бессознательным мозговым процессам) больше «доверять» сигналам своего тела и улучшить взаимодействие мозга и тела, которое важно для эмоционального функционирования. Это лишь один пример того, как понимание вычислительных процессов в мозге и их влияния на различные психические расстройства может способствовать нашему пониманию этих расстройств и, возможно, указать путь к более специфическим методам лечения. Можно привести множество других примеров, которые позволят ученым проверить, например, как быстро люди учатся на основе поощрений и наказаний, насколько они ценят получение информации, чтобы уменьшить неопределенность, или сколько шагов в будущем они учитывают при принятии решений. Только время покажет, насколько успешным окажется этот новый подход. По материалам статьи «What Is Computational Psychiatry?» Psychology Today